【教學課件】第二單元 水的電離和溶液的pH

水的電離和溶液的pH（第1課時）高中化學選擇性必修1第三章第二單元學習目標1.了解水是一種弱電解質(zhì)，認識水的電離平衡及其影響因素。2.了解水的離子積常數(shù)的含義和影響因素。3.認識pH與溶液的酸堿性的關系，初步掌握測定溶液pH的方法，能進行pH的簡單計算。情境導入pH＝5

pH＝8

【困惑】稀釋至1000mL，溶液的pH為何不是8？pH是c(H+)的負對數(shù)，即：pH＝-lgc(H+)實驗測得：pH＜7c(H+)＞1×10-7mol/L將1mL1×10-5mol/L的鹽酸，

稀釋至1000mL，c(H+)＝1×10-8mol/L，c(H+)＝1×10-5mol/L，【提出問題】學習任務課時任務活動第1課時【任務一】尋找證明水的電離很微弱的證據(jù)1.水的導電性實驗2.測定純水的pH（常溫）【任務二】探究影響水電離平衡的因素1.測定不同濃度NaOH溶液的pH2.用pH計測定不同溫度下純水的pH，計算Kw【任務三】分析溶液的酸堿性1.t℃時，某溶液中c(H+)＝1×10-7mol/L，分析該溶液的酸堿性學習活動1.水的導電性實驗【任務一】尋找證明水的電離很微弱的證據(jù)1.純水中究竟存在哪些微觀粒子？2.如何通過實驗證明這些粒子的存在？電導率儀學習活動1.水的導電性實驗【任務一】尋找證明水的電離很微弱的證據(jù)資料精確的電導性實驗表明，純水大部分以H2O分子的形式存在，但其中也存在著極少量的離子。結(jié)論：純水能發(fā)生微弱的電離。學習活動2.測定純水的pH（常溫）【任務一】尋找證明水的電離很微弱的證據(jù)pH試紙使用方法將pH試紙放在玻璃片上，用干燥、潔凈的玻璃棒蘸待測液點在pH試紙上，然后與標準比色卡進行對照，讀出所測溶液的pH。廣泛pH試紙精密pH試紙學習活動2.測定純水的pH（常溫）【任務一】尋找證明水的電離很微弱的證據(jù)pH＝7c(H+)＝c(OH-)＝1×10-7mol/L（1）1L水的物質(zhì)的量n(H2O)＝55.6

mol（2）水中H+和OH-濃度（3）總的水分子與已電離

的水分子之間的比例55.6

mol

H2O中，只有1×10-7mol發(fā)生電離測定結(jié)果：請計算：結(jié)論：純水能發(fā)生微弱的電離。學習活動一、水的電離H2O+H2OH3O++OHH2OH++OH簡寫：水是一種極弱的電解質(zhì)，能發(fā)生微弱的電離。+++-??【小結(jié)】學習活動【任務二】探究影響水電離平衡的因素設計實驗方案，尋找證據(jù)影響水電離平衡的因素實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

H2OH++OH?學習活動【任務二】探究影響水電離平衡的因素實驗改變c(OH-)改變c(H+)改變溫度實驗方案加入NaOH固體，冷卻后測溶液的pH通入HCl氣體，測溶液的pH升高溫度、降低溫度，分別測水的pH實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

H2OH++OH?學習活動【任務二】探究影響水電離平衡的因素

用pH計測量溶液的pHpH計，又叫酸度計?？捎脕砭軠y量溶液的pH，其量程為0～14。1.測定不同濃度NaOH溶液的pH向水中逐漸加入少量NaOH固體，分別配制成0.001mol/L和0.1mol/L

NaOH溶液，測定兩溶液的pH（常溫）。學習活動【任務二】探究影響水電離平衡的因素1.測定不同濃度NaOH溶液的pH實驗事實NaOH溶液pH（常溫）0.001mol/L11.00.1

mol/L13.0學習活動【任務二】探究影響水電離平衡的因素1.測定不同濃度NaOH溶液的pH

H2O

H++OH-

NaOH

Na++OH-

粒子的種類、來源

粒子的相互作用加入NaOH，瞬間溶液中c(OH-)增大水的電離平衡逆向移動c(H+)減小，pH增大結(jié)論：向水中加入堿，c(OH-)增大，水的電離平衡逆向移動。？學習活動【任務二】探究影響水電離平衡的因素1.測定不同濃度NaOH溶液的pH0.10.0010.10.001c(NaOH)1.0×10－131.0×10－11溶液中c(OH-)

水電離出的c(H+)水＝c(OH-)水pH13.011.0c(H+)·c(OH-)

1.0×10－141.0×10－14溶液中c(H+)1.0×10－131.0×10－11注：表中濃度單位均為mol/L定量討論≈c(OH-)NaOH

H2OH++OH?＝c(H+)水c(H+)、c(OH-)分別指溶液中總的H+濃度、總的OH-濃度學習活動【任務二】探究影響水電離平衡的因素1.測定不同濃度NaOH溶液的pH定量討論

H2OH++OH?常溫時，兩溶液中c(H+)·c(OH-)相等，這是巧合嗎？0.10.0010.10.001c(NaOH)1.0×10－131.0×10－11溶液中c(OH-)

水電離出的c(H+)水＝c(OH-)水pH13.011.0c(H+)·c(OH-)

1.0×10－141.0×10－14溶液中c(H+)1.0×10－131.0×10－11注：表中濃度單位均為mol/L≈c(OH-)NaOH＝c(H+)水學習活動【任務二】探究影響水電離平衡的因素1.測定不同濃度NaOH溶液的pHpH11.011.712.0pH12.312.713.0編號

①

②

③編號

④

⑤

⑥配制6種不同濃度NaOH溶液，用pH計測定溶液的pH實驗事實學習活動【任務二】探究影響水電離平衡的因素1.測定不同濃度NaOH溶液的pH編號①②

③④⑤⑥c(NaOH)1×10-35×10-31×10-22×10-25×10-21×10-1c(OH-)pH

c(H+)

1×10-3

5×10-3

1×10-2

2×10-2

5×10-2

1×10-12×10-12

5×10-13

2×10-13

1×10-11

1×10-12

1×10-13注：表中濃度單位均為mol/L數(shù)據(jù)處理c(H+)·c(OH-)

1×10－14結(jié)論：常溫時，稀NaOH溶液中c(H+)·c(OH-)為常數(shù)。11.011.712.012.312.713.0學習活動【任務二】探究影響水電離平衡的因素2.用pH計測定不同溫度下純水的pH，計算KwH2OH++OH-?H＞0【預測】升高溫度，水的電離平衡正向移動?！緦嶒灧桨浮繉⑺謩e升高溫度、降低溫度，

測量水的pH。學習活動【任務二】探究影響水電離平衡的因素2.用pH計測定不同溫度下純水的pH，計算Kwt/℃102590pH7.37.06.2Kw/10-140.2961.0137.1實驗事實結(jié)論：升高溫度，水的電離平衡正向移動，Kw增大。學習活動

Kw＝c(H+)·c(OH-)Kw叫做水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積。當水的電離達到平衡時，電離產(chǎn)物H+和OH-濃度之積是一個常數(shù)，記作Kw：

H2OH++OH?【小結(jié)】二、水的離子積常數(shù)學習活動Kw＝c(H+)·c(OH-)1.表達式：特別提示：常溫時，Kw＝c(H+)·c(OH-)＝1×10-14①

Kw為常數(shù)，無單位②Kw不僅適用于純水，也適用于稀的電解質(zhì)水溶液③c(H+)表示溶液中總的H+濃度，

c(OH-)表示溶液中總的OH-濃度【小結(jié)】二、水的離子積常數(shù)學習活動2.Kw的影響因素Kw與溫度有關，溫度升高，Kw增大【小結(jié)】二、水的離子積常數(shù)學習活動體系純水（常溫）向純水中加入少量鹽酸（常溫）向純水中加入少量NaOH溶液（常溫）純水（90℃）c(H+)

c(OH-)c(H+)＞c(OH-)1×10-7mol/L1×10-7mol/L減小增大c(H+)＝c(OH-)c(H+)＜c(OH-)c(H+)和c(OH-)的大小比較增大減小根據(jù)水的電離平衡：H2OH++OH-，比較下列情況中，c(H+)和c(OH-)的值或變化趨勢（增大或減少）。c(H+)＝c(OH-)增大增大【思考與討論】學習活動【任務三】分析溶液的酸堿性[追加條件]若該溶液是在25℃時，10℃時，90℃時，

溶液的酸堿性又如何？1.t℃時，某溶液中c(H+)＝1×10-7mol/L，分析該溶液的酸堿性學習活動【任務三】分析溶液的酸堿性t℃Kwc(H+)(mol·L-1)c(OH-)(mol·L-1)c(H+)和c(OH-)的大小比較溶液的酸堿性2510901×10-14

1×10-71×10-7c(H+)＝c(OH-)中性＜1×10-14

1×10-7＜1×10-7c(H+)＞c(OH-)酸性＞1×10-14

1×10-7＞1×10-7c(H+)＜c(OH-)堿性Kw＝c(H+)·c(OH-)1.t℃時，某溶液中c(H+)＝1×10-7mol/L，分析該溶液的酸堿性學習活動1.溶液的酸堿性由c(H+)和c(OH-)相對大小決定c(H+)＝c(OH-)c(H+)＞c(OH-)c(H+)＜c(OH-)中性酸性堿性【小結(jié)】三、溶液的酸堿性與pH學習活動pH＝-lgc(H+)c(H+)＝1×10-3mol/L，pH＝-lg10-3＝3pH＝-lg10-10＝10c(OH-)＝1×10-4mol/L例1：1×10-3mol/L鹽酸，求溶液的pH。例2：常溫下，1×10-4mol/LNaOH溶液，求溶液的pH。c(H+)＝Kw/c(OH-)＝1×10-10mol/L

pH的適用范圍：c(H+)和c(OH-)都較小的稀溶液（小于1mol/L）【小結(jié)】三、溶液的酸堿性與pH學習活動pH溶液的酸堿性pH＜7溶液呈酸性，pH越小，酸性越強