3.2 水的电离和溶液的pH（第1课时）（导学案）-【上好课】高二化学同步高效课堂（人教版2019选择性必修1）

第三章《水溶液中的离子反应与平衡》教学设计 第二节 水的电离和溶液的pH 第一课时 水的电离 【学习目标】 1.理解水的电离过程和方程式，了解水的离子积常数概念及其应用。 2.掌握影响水电离平衡的因素，包括酸碱抑制和促进电离的原理，以及盐类水解的影响因素和规律。 3.能够运用所学知识解决一些与水电离平衡相关的问题，如分析溶液中的离子种类和浓度，推断溶液的酸碱性等。 4.通过实验探究水电离平衡，培养实验技能和科学探究能力。 【学习重难点】 重点：水的电离和水的离子积常数的影响因素，溶液中 pH 与 c(H+)的定量关系。 难点：加入酸、碱对水的电离平衡的影响 【课前预习】 1. 旧知回顾：弱电解质的电离 水溶液中影响电离平衡的因素： CH3COOH CH3COO - + H+填写下列表格 【课中探究】 <情景导入> 海水，这个充满神秘与未知的蓝色宝库，它不仅是我们日常生活和渔业的重要资源，更是科学家们研究地球环境和生命起源的关键窗口。 而这个丰富而多元的世界还在不断的给我们新的惊喜。通过探索和开发，人类已逐步发现和掌握海水的潜在利用价值，海水淡化技术更是使得它从蓝色的财富变身为拯救干枯大陆的重要武器。这一转化不仅满足了我们日益增长的淡水资源需求，也在一定程度上减缓了全球水资源短缺的压力。 今天，就让我们走上探索之旅，一起学习水的电离和溶液的pH。 1、 水的电离实验探究 活动一、水的电离实验 任务1：探究春水中离子的存在 【知识建构】水分子之间相互作用而电离出水合氢离子与氢氧根，也可简写为水电离出氢离子和氢氧根。 【实验探究】纯水大部分以H2O分子的形式存在，但其中也存在着极少量的离子。 【定义总结】水中没有独立存在的H+，所有的H+必须依附在H2O上，以H3O+的形式存在。 【提问】教师请学生写出水电离的方程式： 任务2.水的电离概念总结 【答题要点】 (1)水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2O H3O＋＋OH－或简写为H2OH＋＋OH－。 (2)25℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7_mol·L－1；任何水溶液中，由水电离出的c(H＋)与c(OH－)都相等。 任务2：水的离子积自主学习 【互动学习】分组实验：测量常温下纯水的pH。 【探究结果】 1.1L水中只有1×10-7 mol水发生了电离。可见水的电离程度极其微弱，c(H2O)可视为常数，K电离也是只与温度有关的常数，故c(H+)与c(OH-)的乘积为一个只与温度有关的常数，称为水的离子积常数，用Kw表示。 2.常温时Kw为1×10-14。且Kw表达式中c(H+)与c(OH-)表示的是溶液中总的c(H+)与总的c(OH-)。 【引导学习】教师引导学生对水的离子积知识进行总结 【答题要点】 1.概念：在一定温度下，当水的电离达到平衡时，c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称为水的离子积，用Kw表示。 2.表达式：Kw＝c(H＋)•c(OH－) 25℃时，Kw＝1.0×10－14 3.影响因素：Kw是一个与温度有关的常数，温度升高，Kw增大。 【提问互动】引导学生思考Kw不仅适用于纯水？ 【答题要点】适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。 【注】在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－) 可能不同，但任何溶液中由水电离出的c(H＋)和c(OH－) 总是相等 【练习1】1．室温下，计算下列溶液中水电离出的。 (1)0.01 mol·L－1的盐酸中，＝______________。 (2)pH＝4的亚硫酸溶液中， ＝______________。 (3)pH＝10的KOH溶液中，＝________________。 (4)pH＝4的NH4Cl溶液中，＝____ ___________。 (5)pH＝10的CH3COONa溶液中，＝____________。 答案　(1)1×10－12 mol·L－1　(2)1×10－10 mol·L－1　(3)1×10－10 mol·L－1　(4)1×10－4 mol·L－1(5)1×10－4 mol·L－1 2、 水电离的影响因素 活动一：水的电离平衡影响因素的探究 任务1：探究温度升高水的离子积的影响 【答题要点】升高温度，水的电离平衡正向移动，水的离子积常数增大。 【自主学习】引导学生进行实验探究，水的离子积和温度之间的关系 【总结表单】 改变措施 平衡移动方向 对水的电离影响 Kw c水(H+) c水(OH-) 升温 正向 促进 增大 增大 增大 降温 逆向 抑制 降低 降低 降低 任务2：总结水的离子积受温