第二单元 溶液的酸碱性优秀公开课教案

水的电离和溶液的酸碱性

三维目标

1．知识目标

(1)理解水的电离、水的电离平衡和水的离子积。

(2)使学生了解溶液的酸碱性和pH的关系。

2．能力和方法目标

(1)通过水的离子积的计算，提高有关的计算能力，加深对水的电离平衡的认识。

(2)通过水的电离平衡分析，提高运用电离平衡基本规律分析问题的解决问题的能力。

3．情感和价值观目标

(1)通过水的电离平衡过程中H+、OH关系的分析，理解矛盾的对立统一的辩证关系。

－(2)由水的电离体会自然界统一的和谐美以及“此消彼长”的动态美。

教学重点：水的离子积涵义；溶液的酸碱性及其定量表示方法；

教学难点：影响水电离平衡的因素。

课时安排：1课时

教学过程：

第1课时

水的电离平衡

溶液的酸碱性

【引入】由复习强电解质盐酸的电离和弱电解质醋酸的电离入手，提出问题——水是如何电离的？如何用实验证明水是弱电解质？精确的纯水导电实验。

一、水的电离

【教师】精确的导电性实验表明，纯水也能微弱的电离。

1．水的电离

H2O + H2O

H3O+ + OH-

或简写为：H2O

H+ + OH-

水【讨论】水分子电离产生的H+和OH的浓度关系如何？同一体系中，由水分子电离产生c(H+)。

【教师】请用公式表述水的电离常数

c(H+) 

c(OH)【学生】K电离=

c(H2O)(OH)＝c水【分析】1L纯水的物质的量是55.6mol，经实验测得25℃时，发生电离的水只有1×10-7mol，二者相比，水的电离部分太小，可以忽略不计。因此电离前后水的物质的量浓度几乎不变，可以视为常数，常数乘以常数必然为一个新的常数，用Kw表示，即为水的离子积常数，简称水的离子积。

c(H+) 

c(OH)K电离c(H2O)Kw

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2．水的离子积常数（Kw）

(1)表达式：Kw=c(H+) 

c(OH)

由于25℃时，1 L(55.6 mol)纯水中有1×10-7 mol水发生电离，则该纯水中c(H+) = c(OH)1107mol/L

所以，25℃时，Kw=c(H+) 

c(OH)11014

c(OH)只代表水电离出的c(H+) 和

c(OH)吗？适用于其他电解质【讨论】Kw=c(H+) 

c(OH)中的c(H+) 、水溶液吗？

c(OH)为整个溶液中的c(H+) 和c(OH)，所以水的离子积Kw=c(H+) 

c(OH)不仅适用于【教师】c(H+) 、纯水，也适用于任何稀的电解质水溶液。

(2)影响水的电离平衡和离子积的因素

[探究]影响水的电离平衡的因素

【教师】情景1．观察P46表3-2

①从以上数据中发现什么递变规律？②以上数据说明温度与水的电离程度之间存在什么关系？

【学生】升高温度，水的电离程度增大，水的电离平衡向右移动，Kw增大。降低温度，水的电离程度减小，水的电离平衡向左移动，Kw减小。

【小结]水的离子积Kw在一定温度下是个常数，且只受温度影响（如同化学平衡常数），水的电离是一个吸热过程，升高温度，促进水的电离，温度越高，Kw越大（如100℃时，Kw11012）。

【教师】情景2．对常温下纯水进行下列操作，填写下表

平衡移

条

件

加纯水

升温

加酸

加碱

加Na 酸碱性

动方向

离程度

水的电

c(H+)

c(OH)

Kw

【教师】有哪些方法可以抑制水的电离？

【学生】加酸、加碱、降温。

【小结】酸、碱由于电离产生的H或OH对水的电离平衡起抑制作用，使水的电离程度减小，而某些盐溶液中由于Ac

、NH，使4等“弱离子”因结合水电离出的H或OH能促进水的电离平衡（下一节介绍）水的电离程度增大，但无论哪种情况，只要温度不变，Kw就不变。

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①水中加酸或碱均抑制水的电离，但由水电离出的c(H+)与c(OH)总是相等。

②任何电解质溶液中，H与OH总是共存，c(H+)与c(OH)此消彼长，只要温度不变Kw=c(H+) 

c(OH)始终保持不变。

【教师】思考并回答下列问题

①一定温度下，Kw=c(H+) 

c(OH)，试分析盐酸溶液、氢氧化钠溶液c(H+)、c(OH)来源？

②常温下，浓度为1×10-5 mol/L的盐酸溶液中，由水电离产生的c(H+)是多少？

③常温下，浓度为1×10-5 mol/L的NaOH溶液中，由水电离产生的c(OH)是多少？

【教师】溶液中c(H+)和c(OH)的计算小结

(1)纯水：c(H+) = c(OH)Kw

(2)强酸：H+主要来源于酸的电离（忽略水电离产生的H+）。

Kw)

c=

(OH)=

cc(H+)总 = c(H+)酸

c(OH总水+c(H)酸－＋－+水

(H)－(3)强碱：OH主要来源于碱的电离（忽略水电离产生的OH）。

c(OH)总 = c(OH)碱

c(H+)总 = c(H+)水= Kwc(OH)水

c(OH)碱【教师】常温下，若由水电离产生的c(H+)水=1×10-9 mol/L的溶液，则该溶液的酸碱性如何？

【引申】判断溶液酸碱性强弱的依据是什么？

【学生】溶液的酸碱性（室温时）

酸性溶液：c(H+)_____c(OH)，c(H+)_____1.0×10-7 mol/L 碱性溶液：c(H+)_____c(OH)，c(H+)_____1.0×10-7 mol/L 中性溶液：c(H+)_____c(OH)，c(H+)_____1.0×10-7 mol/L 二、c(H+)和c(OH)与溶液酸碱性、pH的关系

1．溶液的酸碱性——

取决于c(H+)与c(OH)的相对大小

2．溶液的酸碱性的表示方法

(1)溶液的酸碱性可用c(H+)与c(OH)表示。

(2)c(H+)和c(OH)都较小的稀溶液(<1mol/L)，用pH表示。

cH）10pH

pH表示c(H+)的负对数，即：pHlgc(H)

变式：（3 第

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例如：c(H+)=10-9

mol/L，则pHlg10= 9

93．c(H+)和c(OH)与溶液酸碱性、pH的关系

常温下：

溶液的酸碱性

常

温

下

中性

碱性

c(H+) = c(OH)

c(H+) < c(OH)

c(H+)和c(OH)的关系

pH 7

7

7

酸性

c(H+) > c(OH)

【教师】酸性溶液中c(H+)越大，酸性越强，pH越小；碱性溶液c(OH)越大，c(H+)越小，pH越大，碱性越强。

【讨论】思考以下问题：

①pH7的溶液一定是酸性溶液吗？

②2mol/L的盐酸pH值为多少？【

c(OH)或c(H+)1mol/L时，直接用浓度表示，pH的适应范围：11014mol/Lc(H)1mol/L，0~14之间】

③pH值相同的强酸与弱酸，强碱与弱碱，加水稀释相同的倍数，pH值变化情况如何？【强酸（碱）的pH值变化大些】

c(H+)、c(H+)变为原来的1/10，c(OH)如何改变？c(OH)④pH值每改变n个单位，【pH值每增加1个单位，变为原来的10倍，反之，pH值每减小1个单位，c(H+)变为原来的10倍，c(OH)变为原来的1/10。】

【教师】如何测定pH？

4．pH的测定方法

粗略测定：

(1)酸碱指示剂——

甲基橙、石蕊、酚酞

常用酸碱指示剂及其变色范围

指示剂

石蕊

酚酞

甲基橙

pH＜5红色

pH＜8.2无色

pH＜3.1 红色

变色范围

5～8紫色

8.2～10浅红色

3.1～4.4 橙色

＞8蓝色

＞10红色

＞4.4黄色

(2)pH试纸——

最简单的方法（pH试纸本身为姜黄色）

4 第

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操作：将一小块pH试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上，用干燥洁净的玻璃棒沾取未知液点试纸中部，待试纸变色后与标准比色卡比较读数即可。

注意：①事先不能用水湿润pH试纸；②只能读取整数值或范围。

精确测定：pH计

三、pH的应用

工农业生产、科学实验、人类的生活和健康、环境保护等

【板书设计】

一、水的电离

H2O + H2O

H3O+ + OH-

或简写为：H2O

H+ + OH-

2．水的离子积常数（Kw）

(1)表达式：Kw=c(H+) 

c(OH)

25℃时，Kw11014

Kw也适用于稀的电解质水溶液

(2)影响水的电离平衡的因素

①T↑ α↑ Kw↑（Kw只与温度有关）

②加酸、碱，降温抑制水的电离

二、c(H+)和c(OH)与溶液酸碱性、pH的关系

1．溶液的酸碱性——

取决于c(H+)与c(OH)的相对大小

2．溶液的酸碱性的表示方法

(1)用c(H+)与c(OH)表示

(2) pH值

cH）10pH）

pHlgc(H)

（变式：（

酸性溶液中c(H+)越大，酸性越强，pH越小；……

25℃时，pH<7酸性，pH=7中性，pH>7碱性

4．pH的测定方法

粗略：酸碱指示剂、pH试纸

精确：pH计

三、pH的应用

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