在这部分教学中要使学生理解pH的适用范围,理解 与pH间的相互关系。如适用范围是“常温”“水溶液”“稀溶液”,只有在常温下的水溶液,水的离子积Kw才等于 ,而当酸、碱溶液的 或 大于1mol/L时,使用负对数表示溶液的酸碱度反而不大方便,此时,可直接用物质的量浓度表示溶液的酸碱度。
导出以下关系:pH + pOH = 14,pH = 14—pOH。利用这一关系可以方便计算出碱溶液的pH。
教学设计示例
课题:水的电离和溶液的pH值
重点:水的离子积, 、 与溶液酸碱性的关系。
难点:水的离子积,有关 的简单计算。
教学过程
引言:
在初中我们学习了溶液的酸、碱度可用pH值表示,这是为什么呢?为什么可以用pH表示溶液的酸性,也可以表示溶液的碱性?唯物辩证法的宇宙观认为:“每一事物的运动都和它周围的其他事物相互联系着和相互影响着。”物质的酸碱性是通过水溶液表现出来的,所以,先研究水的电离。
1.水的电离
[实验演示]用灵敏电流计测定纯水的导电性。
现象:灵敏电流计指针有微弱的偏转。
说明:能导电,但极微弱。
分析原因:纯水中导电的原因是什么?
结论:水是一种极弱电解质,存在有电离平衡:
在25℃时,1L纯水中(即55.56mol/L)测得只有 的 发生电离。
(1)请同学生们分析:该水中 等于多少? 等于多少? 和 有什么关系?
①
②
③
(2)水中
这个乘积叫做水的离子积,用 表示。
(3)请同学从水的电离平衡常数推导水的离子积K。
(4)想一想
①水的电离是吸热?还是放热?
②当温度升高,水的离子积是: (升高,降低或不变)
③当温度降低,水的离子积是:
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[结论]水的电离是个吸热过程,故温度升高,水的 增大。25℃时,
;100℃时, 。
(5)水的离子积是水电离平衡时的性质,它不仅适用于纯水,也适用于任何酸、碱、盐稀溶液。即溶液中
①在酸溶液中, 近似看成是酸电离出来的 浓度, 则来自于水的电离。
且
②在碱溶液中, 近似看成是碱电离出来的 浓度,而 则是来自于水的电离。
[想一想]
为什么酸溶液中还有 ?碱溶液中还有 ?它们的浓度是如何求出来的?
2.溶液的酸碱性和pH
(1)溶液的酸碱性
常温时,溶液酸碱性与 , 的关系是:
中性溶液: , , 越大,酸性越强,
水的电离和溶液的pH