第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性教學(xué)目標(biāo)知識技能：了解水的離子積的含義；掌握［H+］和［OH-］與溶液酸堿性的關(guān)系；初步學(xué)會有關(guān)水的離子積的簡單計(jì)算。能力培養(yǎng)：通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和發(fā)現(xiàn)問題、思考問題的能力；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)、概括知識的能力。科學(xué)思想：通過水的離子積和溶液酸堿性等內(nèi)容的教學(xué)，對學(xué)生進(jìn)行矛盾的對立統(tǒng)一、事物間的相互聯(lián)系和相互制約、透過現(xiàn)象看本質(zhì)等辯證唯物主義教育。科學(xué)品質(zhì)：通過討論式教學(xué)，建立生動活潑的學(xué)習(xí)氛圍，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和情感；培養(yǎng)學(xué)生自信心和嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。科學(xué)方法：1．觀察、實(shí)驗(yàn)法；2．科學(xué)抽象法。重點(diǎn)、難點(diǎn)  水的離子積常數(shù)的概念；溶液酸堿性與[H+]和[OH-]的關(guān)系。教學(xué)過程設(shè)計(jì)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖  【復(fù)習(xí)提問】（投影）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：①加少量鹽酸；②加適量水；③適當(dāng)加熱，對醋酸的電離平衡和電離度有什么影響？回答：CH3COOH CH3COO＋H+，①加入鹽酸，上述平衡逆向移動，電離度減??；②加水，平衡正向移動，電離度增大；③加熱，平衡正向移動，電離度增大。復(fù)習(xí)鞏固上節(jié)知識，為新知識的學(xué)習(xí)做認(rèn)知準(zhǔn)備。【引入】很多電解質(zhì)溶液都顯一定的酸堿性，這不僅僅與溶液中的溶質(zhì)有關(guān)，而且與溶劑水的電離也有著密切的關(guān)系，今天我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容是水的電離和溶液的pH。認(rèn)真聽講并思考。給出學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。【板書】一、水的電離【引言】通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，認(rèn)識到純水是不導(dǎo)電的，那么純水是不是絕對不導(dǎo)電呢？下面我們做一個實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下。   教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖  【演示】水的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)觀察：①燈泡有何變化？②靈敏電流計(jì)有何變化？實(shí)驗(yàn)完畢，請一位同學(xué)描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。描述現(xiàn)象：①燈泡不亮；②靈敏電流計(jì)指針有偏轉(zhuǎn)。培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力和發(fā)現(xiàn)問題、思考問題的能力。針對上述實(shí)驗(yàn)，組織學(xué)生討論問題。【討論】1．通過以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出什么結(jié)論？2．導(dǎo)電性強(qiáng)弱是由什么決定的？純水導(dǎo)電性微弱，這意味著什么？3．水中的離子是什么？怎么來的？為什么濃度?。?/span>【講述】通過討論，我們認(rèn)識到，純水能微弱導(dǎo)電這一現(xiàn)象的本質(zhì)是：水是極弱的電解質(zhì)。【板書】1．水是極弱的電解質(zhì)H2O＋H2O H3O+＋OH-或H2O H+＋OH-回答：純水能微弱導(dǎo)電。回答：導(dǎo)電性強(qiáng)弱是由溶液中離子濃度大小決定的，純水導(dǎo)電性微弱意味著純水中的離子濃度很小。回答：水自身能電離出H+和OH－，但其電離程度微弱，所以純水中離子濃度很小。認(rèn)真記錄板書內(nèi)容，邊寫邊思考。①培養(yǎng)學(xué)生由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的能力。②讓學(xué)生學(xué)會從宏觀到微觀、通過現(xiàn)象看本質(zhì)的認(rèn)識事物的方法。掌握水電離方程式的兩種寫法。【講述】由水的電離方程式可看出，溫度一定時，純水中［H+］和［OH-］濃度一定相等。實(shí)驗(yàn)測得，25℃時，純水中，［H+］=［OH－］=1×10－7mol／L。既然濃度是定值，那么乘積呢？一定是定值，我們把一定溫度下，這兩種離子濃度的乘積稱為水的離子積常數(shù)。【板書】2．水的離子積常數(shù)（1）概念：指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本第37頁，并在概念內(nèi)容的下面劃線。【設(shè)問】在水的離子積概念上，應(yīng)強(qiáng)調(diào)哪些內(nèi)容？傾聽、領(lǐng)悟。認(rèn)真閱讀概念的內(nèi)容并劃線，思考提出的問題。分析：應(yīng)強(qiáng)調(diào)以下兩點(diǎn)：①一定溫度；②[H＋]和[OH－]的乘積是一個常數(shù)（簡稱水的離子積，用Kw表示）。引出水的離子積概念。①培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。②指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)概念時，要抓住要點(diǎn)，剖析關(guān)鍵詞語，深刻理解概念的內(nèi)涵，不要死記硬背定義。培養(yǎng)學(xué)生良好的思維方式，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。 教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖  【再問】為什么必須強(qiáng)調(diào)一定溫度？【評價(jià)】兩位同學(xué)分析的很好。學(xué)習(xí)概念時，只有抓住其要點(diǎn)，理解其內(nèi)涵，才能真正掌握并準(zhǔn)確運(yùn)用概念。【板書】t℃Kw=[H+]×[OH－]回答：水是弱電解質(zhì)，其電離平衡受溫度影響。 【講述】科學(xué)家通過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，一定溫度下，在稀酸、稀堿或中性鹽溶液中[H+]與[OH-]的乘積也是一個常數(shù)，且數(shù)值與純水中的相同。那么，水的離子積適用于哪些范圍呢？【板書】（2）適用范圍：純水、稀酸、稀堿、鹽的水溶液。歸納：水的離子積適用于純水和稀酸、稀堿、鹽的水溶液。了解概念的外延，加深對概念的理解。【提問】影響水的離子積的因素有哪些？【追問】改變溫度對水的離子積有何影響？【板書】（3）影響因素：溫度升高，Kw增大。【副板書】25℃純水中：Kw=[H+]×[OH-]=1×10－7×1×10－7=1×10-14100℃純水中：Kw=［H+］×[OH-]=1×10－6×1×10－6=1×10-12【設(shè)問】通過以上學(xué)習(xí)，你如何正確理解水的離子積的含義？【講述】可見水的離子積常數(shù)雖然是定值，但它是相對的，當(dāng)外界條件改變時，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1×10－14計(jì)算）。回答：溫度可影響Kw。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，使[H+]、[OH-]增大，所以Kw增大。回答：一定溫度下水或水溶液中[H+]×[OH－]是一個定值。對學(xué)生進(jìn)行內(nèi)外因辯證關(guān)系的教育，讓學(xué)生認(rèn)識到不要用孤立、靜止、絕對的觀點(diǎn)看待問題。【過渡】純水中[H+]=[OH－]，那么酸性、堿性溶液中[H+]與[OH－]是什么關(guān)系呢？思考。通過質(zhì)疑，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，引導(dǎo)學(xué)生積極思維。 教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖  【板書】二、溶液酸堿性與[H+]和[OH－]的關(guān)系【設(shè)問】（投影）逐一給出題目①純水中加酸，對水的電離平衡有無影響？追問：怎么影響？結(jié)果如何？②酸性溶液中的[OH－]可能為零嗎？為什么？【講述】加酸只可抑制水電離，但不能阻止水電離，所以[OH－]永遠(yuǎn)不可能減小為零。③酸性溶液中[H+]與[OH－]之間是什么關(guān)系？【總結(jié)】溶液顯酸性的本質(zhì)：[H+]＞[OH-]齊答：有影響。回答：純水中存在著電離平衡，H2O H+＋OH-，向水中加酸，酸電離出大量H+，使溶液中[H+]增大，打破了水的電離平衡，使平衡逆向移動，于是溶液中[OH－]減小。回答：不可能為零。因?yàn)镵w是常數(shù)且不為零。回答：[H+]＞[OH-]循序漸進(jìn)地設(shè)置討論題，有利于學(xué)生積極思考，樹立信心，形成生動活潑的學(xué)習(xí)氛圍，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和情感。透過現(xiàn)象看本質(zhì)。【設(shè)問】純水中加堿，對水的電離平衡有何影響？堿溶液中[OH-]與[H+]之間是什么關(guān)系？【總結(jié)】溶液顯堿性的本質(zhì)：[H+]＜[OH－]分析：水中加堿，則溶液中[OH－]增大，打破了水的電離平衡，使平衡逆向移動，［H+］減小，故堿溶液中[OH－]＞[H+]。①培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題的能力。②培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力。【提問】通過以上幾位同學(xué)的分析，哪位同學(xué)能給我們總結(jié)一下溶液酸堿性與溶液中的[H+]和[OH－]的關(guān)系？【板書】內(nèi)容同右。總結(jié)：當(dāng)[H+]＞[OH-]，溶液顯酸性；[H+]越大，溶液酸性越強(qiáng)；當(dāng)[H+]＜[OH-]，溶液顯堿性；[OH－]越大，溶液堿性越強(qiáng)；當(dāng)[H+]=[OH－]，溶液顯中性。①掌握溶液酸堿性與溶液中的[H+]和[OH-]的關(guān)系；②培養(yǎng)學(xué)生歸納、總結(jié)、概括知識的能力； 教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖  【講述】通過了解水的離子積常數(shù)，我們認(rèn)識到，在任何水溶液中[H+]和[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)[H+]＞[OH－]時，H+占主導(dǎo)地位，溶液顯酸性；當(dāng)［H+］＜［OH－］時，OH-占主導(dǎo)地位，溶液顯堿性；當(dāng)［H+］=［OH-］時，溶液顯中性。  ③對學(xué)生進(jìn)行矛盾的對立統(tǒng)一及矛盾的主次方面等辯證唯物主義教育。【引言】水的離子積常數(shù)有非常重要的應(yīng)用，例如通過它可求算酸或堿溶液中的［OH-］或［H+］。【板書】三、有關(guān)水的離子積的計(jì)算公式：Kw=［H+］×[OH-]，（一）求強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中的[H+]和[OH-]【板書】例1  求25℃時0.1mol／L鹽酸中的[OH-]。【分析】①0.1mol／L表示什么物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度？通過它能求算出什么微粒的物質(zhì)的量濃度？②0.1mol／L是否為溶液中的［H+］？為什么？解：[H+]=0.1mol／L＝1×10-13mol／L可見，水電離的[H+]=[OH－]=1×10－13mol／L＜＜0.1mol／L，可忽略。           回答：表示HCl的物質(zhì)的量濃度。因鹽酸為一元強(qiáng)酸，所以由HCl電離的[H+]=［Cl-］＝0.1mol／L回答：嚴(yán)格不是，因?yàn)槿躘H+]與水電離的[H+]之和，但由于水電離的［H+］＜＜HCl電離的［H+］，完全可忽略不計(jì)，可認(rèn)為0.1mol／L就是溶液中的［H+］。           通過對例題的講解與分析，在解題的步驟和方法上為學(xué)生起到示范作用。【練習(xí)】求25℃時0.05mol／LBa（OH）2溶液中的[H+]？學(xué)生自己練習(xí)，請一位同學(xué)上臺板演，其他同學(xué)在本上完成，并歸納解這一類題的一般途徑。板演解：［OH-］=0.05×2=0.1mol／L＝1×10-13mol／L通過練習(xí)，使學(xué)生及時消化、鞏固所學(xué)知識。由學(xué)生板演，可使學(xué)生積極參與，以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。 教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖  【板書】內(nèi)容同右。歸納：解這一類型題的一般途徑。 （二）求弱酸、弱堿溶液中的[H+]和[OH－]例2  已知25℃時0.1mol／LHAc，α=1.32％，求［OH-］。【設(shè)問】“0.1mol／L”表示什么物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度？通過它能求算出什么微粒的物質(zhì)的量濃度？怎樣求？【板書】解：回答：“0.1mol／L”表示醋酸分子的物質(zhì)的量濃度，通過它及所給α，可求出溶液中的［H+］，［H+］=c·α。由淺入深設(shè)計(jì)例題，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。【練習(xí)】已知：25℃時0.1mol／L NH3·H2O，α＝1.33％，[H+]。請一位同學(xué)前來板演，其他同學(xué)在本上完成，并歸納解這一類題的一般途徑。【板書】內(nèi)容同右。解：［OH－］=c·α=0.1×1.33％①練習(xí)可起到教學(xué)的反饋?zhàn)饔谩?/span>②歸納解每一類型題的途徑和方法，可使學(xué)生遇類似題能夠舉一反三。【課堂總結(jié)】對水的離子積知識：①應(yīng)注重了解水的離子積的含義；②掌握溶液酸堿性與[H+]和[OH-]的關(guān)系；③初步學(xué)會通過水的離子積求算溶液中［H+］和［OH－］。認(rèn)真聽講，在重點(diǎn)內(nèi)容處做好標(biāo)記。讓學(xué)生了解本課時的重點(diǎn)內(nèi)容。【作業(yè)】課本第41頁，第1題。打開課本，記錄作業(yè)。    教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖  【隨堂檢測】（投影）1．某溫度下，純水中的[H+]約為1×10-6mol／L，則[OH－]約為（    ）。（A）1×10-8mol／L    （B）1×10-7mol／L（C）1×10-6mol／L   （D）1×10-5mol／L2．已知25℃的某溶液的[OH-]為1×10-3mol／L，計(jì)算該溶液的［H+］。3．已知25℃的0.1mol／L氫氰酸（HCN），α=0.01％，求由水電離的［H+］。加深對水的離子積知識的理解，初步掌握有關(guān)水的離子積的計(jì)算方法，為下一節(jié)的pH計(jì)算打下基礎(chǔ)。 附：隨堂檢測答案1．（C）；2．1×10-11mol／L；3．1×10-9mol／L；   

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高中化學(xué)人教版 (新課標(biāo))選修4 化學(xué)反應(yīng)原理電子課本

第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性

版本： 人教版 (新課標(biāo))

年級： 選修4 化學(xué)反應(yīng)原理

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