资源简介

第三章
水溶液中的离子反应与平衡
第二节
水的电离和溶液的pH
第3课时
教学设计
【教学目标】
1.了解酸碱中和滴定的概念和原理。
2.会运用酸碱中和滴定测定未知浓度的强酸或强碱的浓度。
3.掌握酸碱中和滴定实验的操作步骤和误差分析。
【教学重难点】
酸碱中和滴定的原理及应用
【教学过程】
1.新课导入
[步入情境]我们已经学会了根据需要配制一定物质的浓度的溶液的方法，如果有现成的溶液，我们怎样测定其浓度呢？
[学生活动]倾听、回想、思考。
[设计意图]揭示本课教学目标，激发学生的学习兴趣。
2.新课讲授
[板书]一、酸碱滴定的定义和原理
[引入新课]化学定量分析的方法很多，而滴定法是其中最基本、最简单的一种。用已知浓度的酸（或碱）滴定未知浓度的碱（或酸）溶液的方法称为酸碱中和滴定。
[设疑]酸碱中和滴定的实质什么？
[学生回答]思考并回答，写出离子方程式：H+
+OH-
=H2O。
[设计意图]使学生从离子反应的角度理解中和反应的实质。
[追问]试找出下列各反应中c酸、c碱、V酸、
V碱之间的关系：
①盐酸跟氢氧化钠溶液恰好中和
②盐酸跟氢氧化钡溶液恰好中和
③硫酸跟氢氧化钠溶液恰好中和
④磷酸跟氢氧化钠溶液恰好中和
[学生活动]写出有关反应的化学方式，然后根据化学方程工中各反应物的物质的量这比找出酸和碱两溶液的相关量之间的关系。
[总结]恰好完全反应时，n(H+)=n(OH-)，若用参加反应的c(H+)、c(OH-)来表示，则
[设计意图]为学生全面理解中和滴定的含义奠定基础，培养学生的分析能力。
[设疑]在化工生产和化学实验中，经常需要知道某种酸或碱溶液准确的物质的量浓度。比如，实验室有未知物质的量浓度的盐酸溶液，怎样测定它的准确物质的量浓度呢？
[回答]倾听、思考后回答：首先量取一定量的盐酸溶液，再测定与之恰好中和的己知浓度的氢氧化钠溶液的准确体积，再利用相关量关系求出氢氧化钠溶液物质的量溶液。
[设计意图]对学生进行热爱科学、尊重科学、依靠科学的科学思想教育。
[展示]滴定中的常用仪器。
[学生活动]认识仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、
铁架台、滴定管夹、烧杯、白纸，有时还需要移液管。
[设疑]酸式滴定管和碱式滴定管的结构有什么不同？
[回答]酸式滴定管：用的是玻璃活塞，只能盛放酸性溶液、强氧化性溶液及中性溶液，如果盛放碱性溶液，会将玻璃活塞腐蚀。碱性滴定管：用的是橡胶塞、玻璃珠，只能盛放碱性溶液和中性溶液，如果盛放酸性溶液，会将橡胶管腐蚀。
[强调]酸式滴定管：不能盛放碱液、水解显碱性的盐溶液、氢氟酸；碱式滴定管：不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液。
[设计意图]初步记住中和滴定所用仪器。
[教师活动]中和滴定操作，边讲边实验。
[讲解]酸碱中和滴定所需试剂有标准液、待测液和指示剂。中和反应恰好完全反应的时刻叫滴定终点。终点时，指示剂的颜色变化明显且变色范围越窄越好，对溶液的酸碱性变化较灵敏。通常选用酚酞或甲基橙，而不选用颜色变化不灵敏的石蕊。
[学生活动]观察、记录、计算、体会酸碱中和滴定的实验操作方法。
[设计意图]初步掌握酸碱中和滴定实验的操作方法。
[反馈性问题引导]酸碱中和滴定要解决的关键问题是什么？如何解决？
要解决问题的关键是：①准确测定参加反应的两种溶液的体积；②准确判断中和反应是否恰好反应完全。
解决办法：①需要能在滴加溶液时准确计量所加溶液体积的容器——滴定管；②选用合适的酸碱指示剂，该指示剂能与酸与碱之间完全反应时发生颜色变化。
[展示]实验测定酸碱滴定曲线。
[教师活动]指明曲线上恰好完全反应、多加1滴NaOH、少加1滴NaOH,的点。
[学生活动]根据滴定原理，分析酸碱中和滴定的误差分析。
3.课堂小结
[师]本节课的内容就结束了，对于本节课的内容，我们有相关的口诀帮助大家加强记忆。
4.板书
3.2.3酸碱中和滴定
酸碱滴定的定义和原理
酸碱中和滴定的仪器和操作
实验测定酸碱滴定曲线
酸碱中和滴定的误差分析（酸滴定碱）第三章
水溶液中的离子反应与平衡
第二节
水的电离和溶液的pH
第2课时教学设计
【教学目标】
1.认识溶液的酸碱性及pH。
2.掌握检验溶液pH的方法。
3.了解溶液的pH的计算及溶液稀释时pH的变化规律。
4.了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
【教学重难点】
溶液酸碱性与pH的计算
【教学过程】
1.新课导入
[设疑]酸性溶液中只有H+，碱性溶液中只有OH-？
[讲解]纯水中，对水电离平衡是无影响的，c(H+)=c(OH-)=10-7，在纯水中，加入少量的HCl，引入了H+，导致平衡左移，c(H+)＞10-7，c(OH-)＜10-7，即c(H+)＞c(OH-)；在纯水中，加入少量的NaOH，引入了OH-，平衡左移，c(H+)＜10-7，c(OH-)＞10-7，即c(H+)＜c(OH-)。所以酸性溶液中存在OH-，碱性溶液中存在H+。
[追问]那么如何判断溶液的酸碱性？
2.新课讲授
[讲]通过表格我们可知，纯水中，溶液为中性，c(H+)=c(OH-)；在纯水中加入酸，溶液为酸性溶液，c(H+)＞c(OH-)；在纯水中加入碱，溶液为碱性溶液，c(H+)＜c(OH-)。
[强调]不能用c(H+)等于多少来判断溶液酸、碱性，只能通过c(H+)与c(OH-)的相对大小来判断。
[设疑]在初中化学中我们用pH表示溶液的酸碱度，那么pH与c(H+)又是什么关系呢？
[板书]pH=﹣lgc(H+)。
[讲解]酸性溶液，c(H+)＞10-7，pH＜7；中性溶液，c(H+)=10-7，pH=7；碱性溶液，c(H+)＜10-7，pH＞7。pH越小，溶液的酸性越强，碱性越弱，pH的适用范围是0~14。
[强调]pH越小，溶液的酸性越强，碱性越弱，pH的适用范围是0~14。
[讲解]如何测定溶液的pH?我们在中学阶段用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性，常见的酸碱指示剂有甲基橙、石蕊、酚酞。
[展示]酸碱指示剂的变色范围。
[强调]甲石酚要记清，红黄红蓝无色红。三点一四点四，五八八十要分清。
[讲解]溶液的pH可以用pH试纸测量，也可以用pH计测量。广泛pH试纸的范围为0~14(最常用)或0~10，用广泛pH试纸测定溶液的pH都为整数；精密pH试纸的pH范围较窄，可以判别0.2或0.3的pH差值。使用时把一小片试纸放在表面皿或点滴板上，用洁净干燥的玻璃棒直接蘸取少量待测液点在干燥的pH试纸上，半分钟内，与标准比色卡对照可确定溶液的pH。
[设疑]pH=7的溶液一定是中性溶液吗？
[回答]不一定。25
℃时,pH=7的溶液呈中性,温度高于25
℃时,由于水的电离程度增大,KW>1.0×10-14,此时pH=7呈碱性。判断溶液酸碱性的唯一标准是溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小,不应看pH的大小,因此只有满足c(H+)=c(OH-)的溶液才一定呈中性。
[追问]某溶液中由水电离产生的c(H+)
=
10-12
mol/L
，则该溶液呈酸性还是碱性？
[回答]c(H+)?水=?c(OH-)?水=?10-12?mol/L，
若c(H+)?aq=?c(H+)?水=?10-12?mol/L??，
?则?c(OH-)?aq=?10-2?mol/L????溶液显碱性；
若c(OH-)?aq=?c(OH-)水=?10-12?mol/L?，
则?c(H+)?aq=?10-2?mol/L???溶液显酸性。
[讲解]
关于pH的计算，也是需要我们掌握的内容。若溶液为中性，c(H+)=c(OH－)=1.0×
10-7
mol/L。若溶质为酸的溶液，H+来源于酸的电离和水的电离，而OH－只来源于水的电离。即
c(H+)=c酸(H+)+c水(H+)，且溶液中Kw=c(H+)?c(OH－)。溶质为碱的溶液，OH－来源于碱的电离和水的电离，而H+只来源于水的电离。即c(OH－)=c碱(OH－)+c水(OH－)，且溶液中Kw=c(H+)?c(OH－)。
对于单一溶液pH的计算，若为酸性溶液，酸电离出H+，根据c(H+)可得出溶液的pH。若为碱性溶液，碱电离出OH-，根据Kw=c(H+)?c(OH－)，可计算出c(H+)，从而得出溶液的pH。
对于强酸、强碱混合后溶液pH的计算，原则上“谁过量就先求谁”。
[学生活动]做练习题。
[过渡]工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性，人们的生活和健康也与溶液的酸碱性有密切关系。因此，测试和调控溶液的pH，对工农业生产、科学研究，以及日常生活和医疗保健等都具有重要意义。
[讲解]例如，农业生产。土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收剂养分的有效性，各种作物生长都对土壤的pH范围有一定的要求。
3.课堂小结
[师]本节课的内容已经结束了，本节课学习了溶液酸碱性与pH的相关知识，重点掌握溶液酸碱性、pH的计算等，并完成作业。
4.板书
3.2.2溶液酸碱性与pH第三章
水溶液中的离子反应与平衡
第二节
水的电离和溶液的pH
第1课时
【教学目标】
1认识水的电离。
2
了解水的离子积常数。
3
了解水的电离平衡及影响因素。
【教学重难点】
影响水的电离平衡的因素
【教学过程】
1.新课导入
[设疑]通过前面的学习，我们已经知道水是弱电解质，通过实验表明，纯水大部分以水分子的形式存在，那么我们如何定量的得出水电离程度的大小呢？今天我们就来学习水的电离！
2.新课讲授
[展示]水分子的电离过程
[板书]、
[讲解]常温下，水中c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L，也就是1L水中只有10-7mol发生了电离，而1L水的物质的量为55.6mol，c（H2O）几乎没变。当水的电离达到平衡时，电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数，记作Kw。Kw叫做水的离子积常数，简称水的离子积。
[板书]
[补充]Kw可由实验测得，也可通过理论计算求得。
[展示]不同温度下的水的离子积常数。
[讲解]通过数据，我们可以知道室温下，水的离子积常数。
[板书]25℃，。
[强调]不仅适用于纯水还适用于酸、碱、盐的稀溶液。根据数据，我们可知，水的离子积只受温度的影响，温度升高，K增大。
[设疑]Kw＝c(H＋)·c(OH－)，c(H＋)、c(OH－)就是水电离出的c(H＋)和c(OH－)，是否正确？为什么？
[回答]不正确。c(H＋)和c(OH－)是整个溶液中的c(H＋)和c(OH－)，不一定都是由水电离出来的。
[追问]温度既然对水的离子积常数有影响，对水的电离平衡有什么影响？
[生]水的电离是吸热反应，所以升高温度，会使水的电离平衡右移，导致c(H+)增大，c(OH-)增大，Kw增大。
[学生活动]试分析其他条件的改变对水电离平衡的影响。
[回答]加入Na，消耗H+，会使水的电离平衡右移，导致c(H+)减小，c(OH-)增大，Kw不变。加入NH4Cl，消耗OH-，会使水的电离平衡右移，导致c(H+)增大，c(OH-)减小，Kw不变。加入CH3COONa，消耗H+，会使水的电离平衡右移，导致c(H+)减小，c(OH-)增大，Kw不变。加HCl，增加H+，会使水的电离平衡左移，导致c(H+)增大，c(OH-)减小，Kw不变。加NaOH，增加OH-，会使水的电离平衡左移，导致c(H+)减小，c(OH-)增大，Kw不变。
[强调]规律：
①加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变。
②加入弱碱阳离子或弱酸阴离子，促进水的电离，Kw不变。
③水电离出的H+、OH-永远相等。
④无论是酸溶液还是碱溶液中都同时存在H+和OH-！
3.课堂小结
[师]今天的课程就到这里了，我们一起来回顾一下本节课的内容。
4.板书
3.2.1水的电离

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