3.3 水的离子积和溶液的pH（教学设计）-【中职专用】高中化学同步精品课堂（高教版2023·通用类）

主题三 溶液与水溶液中的离子反应 第三节 水的离子积和溶液的pH 教案（教学设计） 一．课程标准 认识水的解离，了解水的离子积常数；认识溶液的酸碱性与 pH 的关系，掌握用试纸测定溶液 pH 的方法；知道溶液 pH 的调控在工农业生产和科学研究中的应用。 二．教学目标 1.通过利用化学平衡知识分析水的解离，了解水的解离过程中微粒间的相互作用，认识水的解离平衡，加深对弱电解质解离平衡的认识，体会一般与特殊的辩证关系；通过利用变化的观念和平衡的思想分析水溶液中的离子浓度情况，了解水的离子积常数，认识溶液的酸碱性与 pH 的关系，发展变化观念与平衡思想等化学学科核心素养。 2.通过测定果汁、自来水等生活中常见液体的 pH，了解生活中常见物质的酸碱性，掌握用试纸测定溶液 pH 的方法，形成良好的实验室工作习惯；通过利用pH 大小辨别物质的酸碱性，建立溶液酸碱性判断的认识模型，发展现象观察与规律认知等化学学科核心素养。 3.通过了解国家标准中生产生活用水、污水及工业废水等关于 pH 的规定，体会溶液酸碱性对环境和生产、生活的影响，提升社会责任感；通过了解水的酸碱性和土壤的酸碱度对生产、生活、环境和农作物生长的影响，应用所学知识解决实际问题，知道 pH 的调控在农业生产和科学研究中的应用，发展科学态度与社会责任等化学学科核心素养。 三．教学过程 【导入新课】 洁厕灵和食醋常被视为生活中的除垢利器，但两者的除垢能力有很大差别。想一想，其中的原因是什么？ 洁厕灵和食用醋都能去除污垢，区别是洁厕灵的主要成分是盐酸，属于强酸， 食用醋的主要成分是醋酸，是弱酸。 安全用电常识中指出，不能用湿手触摸带电的家用电器，否则可能导致触电事故。 水能导电，说明水中存在自由移动的离子， 即水可以发生解离。而纯水的导电性很差，说明水中离子的量很少，解离程度很微弱。 【新课讲授】 一．水的电离 水分子电离过程： 可知：纯水大部分以 分子 的形式存在，但其中也存在着极少量的 H＋和OH－ 。 水是一种极弱的电解质。 1．电离方程式：H2O＋H2OH3O＋＋OH－，简写为 H2OH＋＋OH－ 。 2．电离常数K电离＝____。 3．特点： —极难电离，常温下1 L水只有1×10－7 mol电离 —是可逆过程 —电离出c(H＋) ＝ c(OH－) —是 吸热 过程 二．水的离子积常数 1．含义 电离前后水的物质的量可看作常数，K电离•c（H2O）=c(H＋)•c(OH－)，其中K电离与c（H2O）的积仍为常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积，记作KW。 2．表达式 KW=c(H＋)•c(OH－) KW叫做水的离子积常数，简称水的离子积。Kw可由实验测得，也可通过理论计算求得。 3．影响因素 t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 Kw/10-14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5 (1)25℃时， KW=1×10－14 。不仅适用于纯水（或其他中性溶液），也适用于 稀的电解质水溶液 。 (2)水的离子积Kw只受 温度 的影响，温度升高，KW 增大 。（水的电离是吸热过程。) 4．适用范围 KW不仅适用于纯水（或其他中性溶液），也适用于 稀的电解质水溶液 。 三．溶液的酸碱性与pH 1．溶液的酸碱性： (1)讨论探究(常温下，利用平衡移动原理分析完成下表)： 体系 c(H＋)变化 c(OH－)变化 c(H＋)与c(OH－)的关系 纯水 c(H＋) ＝ c(OH－) 纯水中加入少量盐酸 增大 减小 c(H＋) ＞ c(OH－) 纯水中加入少量氢氧化钠溶液 减小 增大 c(H＋) ＜ c(OH－) (2)结论：在任意溶液中， c(H＋) ＝ c(OH－)，溶液呈中性； c(H＋) ＞ c(OH－)，溶液呈酸性，c(H＋)越大，酸性越强； c(H＋) ＜ c(OH－)，溶液呈碱性，c(OH－)越大，碱性越强。 2．溶液的pH (1)c(H＋)、pH与溶液酸碱性的关系。 25 ℃时，溶液中c(H＋)、pH与酸碱性的关系如图所示： (2)pH → → → (3)溶液酸碱性的测量。 ①pH试纸： 广泛pH试纸：可以识别pH差值约为1； 精密pH试纸：可以精确到小数点后一位。 使用方法：取一小片pH试纸放在干燥、洁净的玻璃片（或表面皿）上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部，试纸变色后，立即与标准比色卡对照比色，读出数值，确定溶液的pH。 【注意】pH试纸使用前不能润湿，会造成对待测液的稀释；广泛pH试纸读数只能是整数。 ②pH计： pH计精确度高，可直接从仪器中读数。 (4)pH的应用。 应用领域 实例 人体健康 人体的各种体液都有一定的pH，当酸碱平衡失调时，人体就表现出病变，因而可以利用检测血液中的pH诊断疾病 生活应用 利用护发素保护头发，就是通过调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度 环保领域 酸性或碱性的废水，可以利用中和反应调节pH 农业生产 土壤的pH影响植物对养分的吸收及养分的有效性，各种作物的生长也都对土壤的pH范围有一定的要求，因而应注意保持土壤的酸碱性 科学实验 工业生产 溶液的pH控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素 四．pH的计算 1．pH计算公式：pH＝__－lgc(H＋)__。 2．强酸和强碱溶液的pH计算： (1)强酸溶液(以c mol·L－1的HnA溶液为例) c(H＋)＝__nc__mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝__－lgnc__。 (2)强碱溶液[以c mol·L－1的B(OH)n溶液为例]c(OH－)＝__nc__mol·L－1，c(H＋)＝____mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝__－lg__。 四．课堂小结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$