第1节 水溶液
一、教学目标
1.知识与技能目标:
(1)了解水的电离、水的电离平衡和水的离子积
(2)理解溶液的酸碱性和PH的关系
(3)理解强弱电解质在水溶液中电离情况
(4)进行简单的有关PH的计算
2.过程与方法目标:
(1)通过水的离子积的计算,提高有关的计算能力,加深对水的电离平衡的认识。
(2)通过水的电离平衡分析,提高运用电离平衡基本规律分析问题的解决问题的能力。
3.情感态度和价值观目标:
(1)通过水的电离平衡过程中H+、OH-关系的分析,理解矛盾的对立统一的辩证关系。
(2)由水的电离体会自然界统一的和谐美以及“此消彼长”的动态美。
(3)通过用pH表示溶液的酸碱性,理解化学学科中对极小数值的表示方法,让学生体会化学学科的特有价值
二、教学重点和难点:
水的离子积和有关pH的简单计算
三、教学过程:
【引言】思考和讨论———“联想*质疑”内容
【演示】用带灵敏电流计的装置测一下纯水的导电性,看一看灯泡是否发光。(生答:指针发生偏转。)
【提问】从以上的实验中,你能得出什么结论?
【回答】纯水中也有能自由移动的离子,但数量极少。
【提问】那么,这些极少量的能自由移动离子从何而来呢?
【讲解】在纯水中存在能自由移动的离子,原因是一部分水分子对另一部分水分子的作用。当水分子相互碰撞时,氢氧共价键会断裂,产生能自由移动的离子。
【提问】从结构上分析,它们可能是什么离子?
【回答】水电离后产生H+和OH-。
【讲解】根据无数精确的实验证明:水能微弱地电离出H3O+和OH-。H3O+叫做水合氢离子,它是由水分子上一对孤对电子进入H+的空轨道形成的。水的电离是由于水分子的相互作用引起的,所以它的电离方程式可表示为 H2O+H2O
【讲解】水的电离是一个可逆过程,在一定条件下可以达到电离平衡。
根据电离平衡常数的定义有:
K=
由于电离的水很少,故c(H2O)=55.6 mol·L-1为一常数,K也为一常数。常数乘常数必然为一个新的常数,用KW表示,因此有:c(H+)·c(OH-)=KW KW为水的离子积常数,简称为水的离子积。
实验证明,在25℃(室温)时,纯水中C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L,所以
KW= c(H+)·c(OH-)=1×10-7×1×10-7=1×10-14。
在一定温度下,无论是在纯水中还是在酸性(或碱性)的稀溶液中,[H+]和[OH-]的乘积都是常数。