人教版高中化學(xué)選修4《水的電離和溶液的酸堿性》第一課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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1、第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性(第一課時(shí))一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.理解水的電離、水的電離平衡,了解水的離子積Kw的含義2 掌握c(H+)和c(OH )與溶液酸堿性的關(guān)系;初步學(xué)會(huì)有關(guān)水的離子積的簡(jiǎn)單計(jì) 算。過程與方法:1.能運(yùn)用化學(xué)平衡的理論處理水溶液中的問題,進(jìn)一步樹立平衡觀和離子觀的 思想。2. 通過水的電離平衡分析,提高運(yùn)用電離平衡基本規(guī)律分析問題的解決問題的 能力。3. 通過指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本有關(guān)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力;通過質(zhì)疑和問題討論,培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和歸納、總結(jié)、概括知識(shí)的能力。b5E2RGbCAP情感態(tài)度與價(jià)值觀:1.通過對(duì)水的電離平衡的規(guī)律的總結(jié)體會(huì)事物變化的豐富多彩

2、的內(nèi)在美、 自然界統(tǒng)一的和諧美以及 此消彼長(zhǎng)”的動(dòng)態(tài)美。plEanqFDPw2.通過水的電離平衡的學(xué)習(xí),理解外因和內(nèi)因?qū)κ挛镉绊懙霓q證關(guān)系,建立矛盾的統(tǒng)一和轉(zhuǎn)化的對(duì)立統(tǒng)一的自然辯證觀。DXDiTa9E3d二、教材分析水的電離及水的離子積知識(shí)的教學(xué),是學(xué)生理解溶液的酸堿性、溶液的pH、鹽類的水解以及電解食鹽水等知識(shí)的基礎(chǔ),搞好這部分內(nèi)容的教學(xué),是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵之一。RTCrpUDGiT水的電離平衡移動(dòng)及溶液的離子積的教學(xué),可使學(xué)生理解溶液酸堿性的本質(zhì), 這是本節(jié)教學(xué)的另一個(gè)關(guān)鍵,也是滲透辯證唯物主義觀點(diǎn)的好素材。5PCzVD7HxA有關(guān)水的離子積的簡(jiǎn)單計(jì)算可以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。教學(xué)重點(diǎn):水

3、的離子積,c(H+)、c(OH-)與溶液酸堿性的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn):水的離子積三、教學(xué)過程設(shè)計(jì)【復(fù)習(xí)提問】醋酸是弱酸,在溶液中存在如下電離平衡;CH3COOH CH3COO-+H+,當(dāng)改變以下外界條件:加少量鹽酸;加適量水;適當(dāng)加熱,對(duì)醋酸的電離平衡有什么影響?【引入】水是一種最普通而又具有許多特性的物質(zhì),也是應(yīng)用最廣泛的溶劑。在水分子的作用 下,各種電解質(zhì)都會(huì)發(fā)生不同程度的電離,這表明,在水分子與各種電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)粒子之間存 在著較強(qiáng)的相互作用。并且,在相對(duì)分子質(zhì)量接近的化合物中,水是熔、沸點(diǎn)較高的物質(zhì),這 表明水分子間也存在著較強(qiáng)的相互作用。那么,水分子彼此間的作用是否可能導(dǎo)致水分子也發(fā) 生電離

4、呢? XHAQX74J0X【提問】閱讀課本P45第5行至第7行,你能得出哪些結(jié)論?【回答】水分子能夠發(fā)生電離; 水分子發(fā)生電離后產(chǎn)生的離子分別是 H30+和0H-; 發(fā)生電離的水分子所占比例很小?!景鍟恳?、水的電離【講解】根據(jù)無數(shù)精確的實(shí)驗(yàn)證明:水是極弱的電解質(zhì),它微弱地電離出H3O+和OH-。H3O+叫做水合氫離子。水的電離是由于水分子的相互作用引起的,所以它的電離方程式可表示為 H2O+H2OLH3O+OH-,或簡(jiǎn)寫成 H2OLH +OH-。LDAYtRyKfE【提問】純水中H+和OH-的物質(zhì)的量及濃度之間有什么關(guān)系?【回答】水電離生成的 n(H+)三n(OH、c(H+)毛(OH-)?!?/p>

5、討論】水的電離與其它弱電解質(zhì)的電離有何異同?【回答】不同點(diǎn):水是 自身”作用下發(fā)生的極微弱的電離。相同點(diǎn):均是部分電離,存在電離平衡【講解】實(shí)驗(yàn)證明,在25C(室溫)時(shí),純水中c(H+)= c(OH-) = 1X10-7mol/L,而一升水約為 55.6 mol。從以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更能體會(huì)為什么要把水看作極弱的電解質(zhì)。zzz6ZB2Ltk【板書】1 水是極弱的電解質(zhì)+ -H2O+ H2OH3O + OH或 H2O iH + + OH-【學(xué)生活動(dòng)】寫出水的電離常數(shù)表達(dá)式。【講述】弱電解質(zhì)水也會(huì)建立電離平衡。在一定溫度下,水的電離達(dá)到平衡時(shí),存在“_ c(H Vc(OH 1電離c(H2O),由于水的電

6、離極其微弱,電離前后 H2O的物質(zhì)的量幾乎不變,K電離c (H2O)也可組成一個(gè)新的常數(shù)叫做水的離子積常數(shù),簡(jiǎn)稱水的離子積。dvzfvkwMI1【板書】2.水的離子積常數(shù)t°C Kw = c(H+) C<OH-)【提問】觀察下表數(shù)據(jù)t( C)0102025405090100Kw/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0(1) 從以上數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)什么遞變規(guī)律?(2) 以上數(shù)據(jù)說明溫度與水的電離程度之間存在什么關(guān)系?【回答】溫度升高,Kw增大。分析:水的電離是吸熱反應(yīng),升高溫度,有利于平衡向電離方向移動(dòng),使c(H+)、c(OH-)增大,所以 K

7、W 增大。rqyn14ZNXI【板書】常溫(25C)時(shí),純水中:c(H+)= c(OH-)= 1R0-7mol/L-14Kw = 1X10100C純水中:Kw = c(H+) c(OH-) = 1X10-6X1>10-6= 1X10-12【講述】可見水的離子積常數(shù)雖然是定值,但它是相對(duì)的,當(dāng)外界條件改變時(shí),這一數(shù)值要發(fā) 生變化。如不指明溫度,一律按常溫考慮(即 Kw按1X1014計(jì)算)。EmxvxOtOco【講述】大量實(shí)驗(yàn)證明:Kw不僅適用于純水,還適用于稀的電解質(zhì)水溶液,如稀酸、稀堿溶 液?!咎釂枴勘容^下列情況下,溶液中 c(H+)和c(OH-)的值或變化趨勢(shì)。純水加入少量鹽酸加入少量

8、NaOH+c(H)c(OH-)c(H+)與c(OH-)大小比較酸堿性你能得出什么結(jié)論?【回答】純水中存在著電離平衡, H2O lh + + OH-,向水中加酸(或堿),酸(堿)電離 出大量H+ (OH-),使溶液中c(H+) (c(OH-)增大,打破了水的電離平衡,使平衡逆向移動(dòng), 于是溶液中 c(OH-)(c(H+)減小。SixE2yXPq5室溫下溶液的酸堿性與溶液中c(H+)、c(OH-)有如下關(guān)系:中性溶液:c(H+) = c(OH-)酸性溶液:c(H+) > c(OH-)堿性溶液:c(H+) v c(OH-)【板書】二、溶液的酸堿性與溶液中 c(H+)、c(OH-)的關(guān)系【提問】

9、酸性溶液中是否有 OH-存在?堿性溶液中是否有 H存在?試解釋原因【回答】存在,它是由水的電離產(chǎn)生的?!局v述】Kw=c(H+)c(OH-)適用于室溫下的純水和稀的電解質(zhì)水溶液。純水中,c(H+)、c(OH-)均來自于水的電離,在酸性、堿性溶液中,C(H+)、c(OH-)來自于哪里? 6ewMyirQFL【回答】酸性溶液中,c(H+)來自于酸的電離和水的電離,c(OH-)來自于水的電離;堿性溶液中, c(H+)來自于水的電離,c(OH-)來自于堿的電離和水的電離。kavU42VRUs水電離出的+ c(H )水電離出的c(OH-)酸電離出的+ c(H )堿電離出的c(OH-)純水0.1 mol/L

10、 鹽酸0.1mol/LNaOH【提問】比較下列情況下,溶液中 c(H+)和c(OH-)的值你 能 得 出 什 么 結(jié)論?【回答】鹽酸中,由HCI電離產(chǎn)生的c(H+)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于純水電離產(chǎn)生的c(H+),溶液中c(H+)仍以 鹽酸為主,而水電離出的H +因?yàn)樘俣缓雎圆挥?jì)。所以Kw= c(H+) c(OH-)中,c(H+)為鹽酸 電離出的c(H+),c(OH-)為水電離出的c(OH-)。 y6v3ALoS89同理,氫氧化鈉溶液中Kw= c(H+) c(OH-)中,c(OH-)為氫氧化鈉電離出的c(OH-),c(H+) 為水電離出的c(H+)。 M2ub6vSTnP且由水電離出的c(H+)毛(OH-

11、)。【練習(xí)1】在0.1mol/L的鹽酸溶液中,c(OH-)是多少?由水電離產(chǎn)生的c(H+)是多少?【回答】根據(jù)常溫下水的離子積常數(shù),c(OH-)=Kw/c(H+)=( 1X10-14)/(1 X10-1 )= 1X10-13(mol/L)。 溶液中的c(OH-)應(yīng)當(dāng)是1X0-13mol/L。由于水電離而產(chǎn)生的c(H+)等于c(OH-)。所以由水電離 產(chǎn)生的 c(H+)也是 1X0-13mol/L。0YujCfmUCw【練習(xí)2】在純水中c(H+)= c(OH-) = 1xiO-7mol/L (常溫下),為什么在加入酸之后,水電離產(chǎn) 生的H+和OH-減少?試從電離平衡的角度分析。eUts8ZQVR

12、d【回答】當(dāng)水建立電離平衡后,如果加入少量H +,貝U電離產(chǎn)物的濃度增大,抑制了水的電離,平衡向生成水的方向移動(dòng),因而由水電離產(chǎn)生的H+和OH-就會(huì)減少。sQsAEJkW5T【練習(xí)3】現(xiàn)有一種溶液,其中c(H+) = 1 X10-6mol/L。它一定是酸性溶液?jiǎn)幔俊净卮稹坎灰欢?。因?yàn)樵诓煌臏囟认拢兯械腸(H+)由于平衡的移動(dòng)而發(fā)生變化。但有一點(diǎn),在中性溶液中,不管c(H+)有多少,c(H+)始終等于c(OH-)。因此,判斷溶液是不是中性, 不應(yīng)該只根據(jù)某個(gè)數(shù)據(jù),而應(yīng)該看c(H+)和 c(OH-)是否相等。同樣,只要溶液中c(H+)>c(OH-), 不論在什么溫度下,溶液總是酸性的。GMslasNXkA【講述】通過了解水的離子積常數(shù),我們認(rèn)識(shí)到,在任何水溶液中c(H+)和c(OH-)是永遠(yuǎn)共存的,它們既相互依存又相互制約,溶液顯什么性,應(yīng)取決于H+與OH-濃度大小關(guān)系:當(dāng)c(H+) >c(OH-)時(shí),H+占主導(dǎo)地位,溶液顯酸性;當(dāng) c(

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