3.2 水的电离和溶液的pH（第1课时） 教学设计 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

高二选修一 3-2-1水的电离和溶液的pH （水的电离） 教学目标： 1、 知道水是一种弱电解质，外界条件会影响其电离平衡的移动，理解水的离子积常数不仅适用与纯水，也适用于稀的电解质溶液。 2、 经历对水的离子积常数的分析，能运用弱电解质的电离模型分析水的电离，发展应用模型解决问题的能力。 3、 加强“宏观辨识和微观辨析”，“变化观念与平衡思想”的理解，提高学生的科学素质。 教学过程： 环节要点 教师活动 学生活动 教学环节一： 水的电离及水的离子积常数 【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——水是全部以分子形式存在，还是部分以离子形式存在呢?如何用实验证明水的电离过程？ 精确的纯水导电实验： 方法一：利用灵敏电流表测定水的导电性； 方法二：利用手持技术测定水的电导率。 1、水的电离 [教师] 精确的纯水导电实验说明什么？ [学生]水是一种极弱的电解质，电离方程式可表示为： H2O+H2O H3O+ +OH- 或H2O H+ +OH- 【思考】如何衡量水的电离的限度？ [教师]请用公式表述水的电离常数 【思考】水的电离常数受什么因素影响？ 只受温度影响，与浓度无关 2、 水的离子积常数 [分析]1L纯水的物质的量是55。6mol，经实验测得250C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 w表示，即为水的离子积常数，简称水的离子积。 水的离子积常数积KW = c（H+）·c（OH—） 由于250C时，c(H+)= c(OH—)= 1×10-7mol/L 所以250C时，Kw = c(H+)·c(OH—)=1×10-14 【过渡】类比电离常数，思考水的离子积常数受什么因素影响？ 聆听、回忆 思考、回答 聆听、思考 教学环节二：水的离子积常数的影响因素 3、 影响水的电离平衡的因素 观察不同温度下水的离子积常数（表3-1），发现规律 结论：⑴水的电离程度很微弱； ⑵温度升高，水的离子积KW增大 升高温度，水的电离程度______，水的电离平衡向____移动，Kw_____。 降低温度，水的电离程度______，水的电离平衡向____移动，Kw_____ [小结]水的电离时吸热过程，温度越高，Kw越大。Kw在一定温度下是个常数。 升高温度，促进水的电离。 [归纳]水的离子积Kw=c(H+)·c(OH—)=1×10-14不 仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。 【思考】比较下列情况下，C(H+) 、C(OH—)和Kw的值或变化趋势。 【思考】有哪些方法可以抑制水的电离？ [讲授]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，而活泼金属因结合水电离出的H＋能促进水的电离平衡（下一节介绍），使水的电离程度增大，但无论哪种情况，只要温度不变，Kw就不变。 动笔总结 观察、对比、归纳 观察、思考 教学环节三：水的离子积Kw应用时注意事项 4、【思考】加入活泼金属（Na、K），C(H+) 、C(OH—)和Kw如何变化？ 【小结】水的离子积Kw应用时注意事项 ⑴任何水溶液都同时存在H+和OH-。Kw表达式中，c(H＋)和c(OH－)均表示整个溶液中H＋和OH－的浓度，而不单指水产生的。 ⑵在电解质水溶液中，c(H＋)和c(OH－)不一定相等, 但由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)永远相等。 ⑶Kw不仅适用于纯水,还可适用于稀的电解质水溶液。即在电解质水溶液中Kw=c(H+)·c(OH—)也成立 回忆、 思考 记录、思考 对比、联系 加强“宏观辨识和微观辨析”，“变化观念与平衡思想”理解 教学环节四：水的离子积Kw应用 5、水的离子积Kw应用 【思考】（1）25℃，浓度为1×10-2 mol/L的盐酸溶液中，由水电离产生的c(H+)和c(OH-)分别是多少？ 【讲授】在酸溶液中，c(H+)来自于酸电离和水电离,且c(H+)酸≫c(H+)水 ，因此，可近似认为c(H+)来自于酸电离，而忽略水电离的H+。c(OH-)来自于水的电离,因为水的电离被抑制，电离程度很小。 由Kw=c(H+)·c(OH—)得：c(OH-)=1×10-14/1×10-2=1×10-12 mol/L=c(H+)水 （2） 25℃，浓度为1×10-2 mol/L的NaOH溶液中，由水电离产生的c(OH-)是多少？ （3）25℃，由水电离产生的c(H+) =1×10-9 mol/L的溶液，则该溶液是酸溶液还是碱溶液？并计算该溶液中c(H+)的可能值 ？ 【分析】可能是酸溶液，也可能是碱溶液。 若是酸溶液：溶液中c(H+)=Kw/c(