林德恒化学反应原理第三章第一节水溶液.docx

1、林德恒化学反应原理第三章第一节水溶液选修化学反应原理第三章第1节水溶液教材分析本节教材内容涉及水溶液化学研究的第一步研究溶剂水自身的行为，在此基础上扩展到单一电解质溶质在溶液中的存在形态。一 设计思路要认识物质在水溶液中的行为，首先从认识溶剂水开始。经过对化学1（必修）的学习，学生已经知道水是由水分子组成的。本节就在这一基础上通过介绍水的自身电离，帮助学生全面地认识纯水中存在的微粒，使他们理解水的离子积常数概念。本节教材设计的重要内容是将溶液的酸碱性提高到由溶液中H+和OH-浓度定量联系起来，并依据水的离子积常数分析溶液的酸碱度。为了分析溶液的酸碱度，弄清水溶液中各种离子（尤其是H+和OH-）

2、的来源及数量关系式本节内容的关键。这是本节教材甚至本章教材编写贯穿始终的线索，相应地也是教师教学中应该紧紧抓住的纲。这种分析对于深刻理解物质在水溶液中的种种行为都是基础。因此，本节内容对于学生学习本章整体内容具有奠基的作用。为了帮助学生分析水溶液中各种离子的来源及数量关系，在他们已经对强、弱电解质有了初步认识的基础上，本节设计了第三个方面的内容电解质在溶液中的存在状态，使学生能在更深入的层面上，从更宽广的视角来认识物质在水溶液中的行为，以进入后面三节的学习。本节设计了借助水的离子积常数的简单计算和pH简单计算，是为学生进行定量研究进行的基础训练。知识技能：掌握水是一种极弱的电解质，存在一电离平

3、衡；正确判断和计算有关纯水及水溶液中各种量的计算及换算，如离子浓度、电离度、离子积常数、溶液的pH等。能力培养：培养学生对知识的迁移能力，通过训练使学生能做到举一反三，达到触类旁通的效果，不断提高学生抽象思维和逻辑思维的能力。重点、难点水的电离平衡及影响平衡的因素；有关电离度、溶液的pH、H+和OH-浓度、水的离子积常数的计算。二 教学过程教师活动学生活动设计意图 【引入】下面我们以水为中心，利用必要的信息和我们已有的知识，通过推理和计算从更多的方面来获取关于水的新知识。【板书】1有关纯水的计算会写水的电离，并能从电离式看出由水产生的H+和OH-是相等的，并能表示水的离子积的书写。H2O=H+

4、OH-H+=110-7molL-1OH-=110-7molL-1H+OH-= Kw=110-14思考：把以往所学知识中与水有关的内容尽量多的调动出来，为进一步的学习做好必要的准备。记录：明确本节课要学的重点问题。明确要讨论的问题，使学生的思维过程有序，重点突出。例1（投影）从纯水的导电实验可以测得，在25（常温）时，纯水中H+和OH-的浓度各等于110-7molL-1。请利用上述条件，求25时，纯水的电离度和纯水的pH。【提问】（1）以上计算结果适用于什么条件之下？（2）在计算过程中，我们是否使用了水的密度？所用数据是否精确。（3）你认为该题在审题时要注意哪些问题？请给出关键词。计算：根据电离

5、度的定义，利用已知条件有：=1.810-7pH=-lgH+=lg10-7=7讨论：（1）适用于常温的条件下。（2）使用了水的密度，认为近似为1gcm-3。忽略了温度对水的密度的影响。（3）纯水、25。回忆归纳知识，经过推论和计算，得出新结论，训练学生对知识的迁移能力。培养思维的精确性和严密性，提高思维品质。例2（投影）经测定100时纯水的pH=6，求此时，纯水中H+和OH-各为多少？Kw和如何发生变化？计算：pH=6，H+=110-6molL-1OH-=110-6molL-1Kw=110-12=1.810-6通过变换已知条件，检查学生对知识的掌握情况，及时反馈问题，巩固所学知识。教师活动学生活

6、动设计意图 【提问】（1）温度使水的电离平衡如何发生移动？为什么？（2）平衡移动的结果使Kw和增大还是减小？讨论：（1）升高温度，水的电离平衡向右移动。因为电离过程吸热。（2）平衡移动的结果使Kw和均增大。通过讨论，使学生不但知其然，而且知其所以然。例3（投影）25时，重水（D2O）的离子积为1.610-15，也可用pH一样的定义来规定其酸碱度：pD=-lgD+。（1）写出重水的电离方程式。（2）求25时，重水中各种离子的物质的量浓度。（3）求25时，重水的pD。讨论：（2）已知：D+OD-=1.610-15所以重水中：D+=OD-=410-8molL-1（3）25时pD=lgD+=-lg（4

7、10-8）=7.4检查对pH概念的理解，训练对信息的转换处理能力和自学能力。【提问】（1）如某D2O溶液的pD为7，则该溶液显酸性、碱性还是中性？（2）欲使某D2O溶液的pD为5，可通过加入哪类物质来达到目的。【引导】下面我们就来讨论有关酸性溶液的计算。【板书】2有关酸性溶液的计算讨论：（1）由于中性D2O的pD为7.4，所以pD为7时是酸性溶液。（2）pD为5是酸性溶液，可通过加入DCl等酸或加入强酸弱碱盐来达到目的。思考：为下一步学习做好准备。记录：明确本节课要学习的第二个重点问题。将例题所涉及的知识引申，以便从更深、更广的角度认识问题，并为下一步的学习做好铺垫。合理过渡，科学引导，以启迪

8、思维。教师活动学生活动设计意图 例4（投影）常温下，将0.05mL1molL-1的盐酸滴加到50mL纯水中，求此溶液的pH。【提问】（1）在该溶液中，由水电离出来的H+是多大？（2）由盐酸电离出来的H+是由水电离出来的H+的多少倍？（3）由以上计算结果，你可以得出什么推论？计算：H+= =0.001molL-1pH=-lg（110-3）=3讨论：（1）约为110-11molL-1。（2）约为108倍。（3）当向纯水中加入酸时，水的电离平衡向左移动；此时水所电离出来的H+往往可以忽略不计，我们只需根据盐酸全部电离产生的H+的物质的量和溶液的体积，求出H+即可求出溶液的pH。复习有关酸性溶液pH的

9、计算方法。训练学生多层面、多角度的看待问题，能够发现事物间的联系与制约的关系，要善于抓住矛盾的主要方面去研究和解决问题。例5 投影在25时，0.1molL-1氢氟酸的pH是多少？查表知：25，0.1molL-1的氢氟酸电离度为8。【提问】（1）例5与例4有什么不同？（2）对水的电离平衡的影响是否相同？（3）由此你可以得出什么结论？【引导】想一想：如果向溶液中加入的物质不是酸而是盐，同样使溶液为酸性，此时应加什么样的盐？对水的电离平衡将产生什么影响？计算：H+=c=0.1molL-18=810-3molL-1pH=-lg（810-3）=2.1讨论：（1）电解质有强弱之分，在弱电解质溶液中，离子浓

10、度的大小不但与起始浓度有关，还与该浓度下的电离度有关。所以，两道例题在计算溶液的pH时有很大差异。（2）加入强酸与弱酸都将抑制水的电离，水的电离平衡都将向左移动。（3）能使水的电离平衡向左移动的原因是：盐酸与复习有关弱电解质溶液pH的计算；比较强酸与弱酸对水的电离平衡的影响。通过及时的归纳、比较、寻找异同点，培养和训练学生分析和综合、比较和论证的能力，以逐步掌握科学的学习方法。例6 （投影）常温下，pH=5的氯化铵溶液中OH-及由水电离出来的H+、OH-各为多大？【提问】（1）在这道题中，水所电离出来的H+能否忽略？为什么？（2）在题中所给条件下，水的电离平衡是否发生了移动？向哪个方向移动？为

11、什么？【小结】比较例4、例5和例6三道题中的异同点。【引导】想一想：当溶液为碱性溶液时，与以上三道例题有何不同？有没有相似之处呢？讨论：（1）由pH=5；H+=10-5molL-1，则=110-9molL-1。（2）由于溶液中的H+全部来自水的电离，所以由水电离出的H+为110-5molL-1，OH-为110-9molL-1。讨论：（1）不能忽略。否则无法解释该溶液为什么“pH=5”。（2）由于加入强酸弱碱盐，盐所电离出来的弱碱阳离子将与水所电离出来的OH-结合，破坏水的电离平衡，使水的电离平衡向右移动。讨论：同：均为酸性溶液，其溶液的pH小于7；水的电离平衡均发生了移动。异：加酸（无论强酸、

12、弱酸）时水的电离平衡向左移动，水所电离出来的H+可以忽略；而加盐时（酸式盐或碱式盐除外）水的电离平衡向右移动，水所电离出的H+不能忽略。换个角度，引导学生更全面、深入地研究有关酸性溶液中的各种问题。进一步培养学生分析和解决问题的能力；要善于找出解答问题的关键，训练思维的广阔性和整体性。及时概括总结所学知识，以准确、完整的掌握其内涵和外延。在此基础上，提出新问题，引发更深层次的思考，以便从更高的角度把握问题的实质。教师活动学生活动设计意图 3有关碱性溶液的计算【引导】首先，在分组讨论的基础上请各小组派代表发言，拿出本组的最佳方案。【评价】该题要点：（1）条件-常温。（2）溶质-强碱。如NaOH、

13、KOH（3）浓度-较小。（4）单位-注意使用国际单位制。【提问】与酸性溶液时相比，本题有哪些不同之处？请加以对比。发言：（只要合理，形式不限）题1：常温下，在110-4molL-1（或pH=10）的NaOH溶液中，求OH-及由水电离出的H+和OH-。思考：对比同学的发言和老师的讲评，找出自己存在的问题。发言：积极参与评论，大胆提出自己的看法和认识。明确：（1）原溶液的pH小于7，现为大于7。（2）将溶质由强酸改为强碱。（3）由求溶液的H+改为求OH-。了解学生讨论情况，及时讲评，及时纠正错误，及时肯定成绩。营造宽松、和谐的学习气氛。培养学生科学的学习方法和热爱科学的情感。帮助学生理清思路，掌握

14、方法，难中求易。教师活动学生活动设计意图 【引导】通过以上的发言和讨论，我们已明确所用方法和思路，在此基础上，相信第二道题的改编会更加顺利和成功！【提问】（1）改编此题时的要点有哪些？（2）与酸性溶液时相比，本题有哪些不同之处？请加以对比。【引导】下面，我们继续讨论第三题。抓住改编的要点，迅速得出结果。【小结】（1）对我们以上所讲的全部内容，加以概括和小结。（2）找出一种最为简洁的方式，把以上知识及知识间的关系表达出来。发言：题2：常温下，pH=10的氨水中，OH-及由水电离出的H+和OH-各为多大？水的离子积常数为多少？水的电离平衡如何移动？水的电离度如何变化？明确：（1）温度、溶液的浓度、

15、溶质的成分、欲求的离子浓度。（2）溶液的pH、溶质、离子浓度。发言：题3：常温下，pH=9的Na2S溶液中OH-及由水电离出的H+和OH-各多大？发言：概括以上内容。板演：表现知识及知识间的关系。（见附录：投影片）巩固所学的学习方法，做到举一反三、触类旁通。要能逐渐对比和抽象出题目中的要点，提高审题能力和自学能力。要对思维的敏捷性有所要求，作到快速、准确。培养学生概括总结的能力和表达能力。对知识的全貌及相互关系有明确而深刻的认识，以便记忆和使用该知识。【引导】在对酸、碱、盐的水溶液分别讨论的基础上，我们再来看一看更复杂、更综合的情况-混合溶液。【板书】4有关酸与碱混合溶液的计算思考：（1）简单

16、与复杂间存在什么关系？（2）如何将所学知识综合应用？记录：明确要讨论的最后一个问题。设置台阶，使学生在认识层次上更上一层楼。指明研究方向，掌握研究方法，以突破难点。教师活动学生活动设计意图 例7 （投影）在25时，若10体积某强酸溶液与1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前，它们的pH之间应满足的关系是_。【提问】（1）如强酸与强碱等体积混合后溶液呈中性，则强酸与强碱溶液中的H+和OH-之间存在什么关系？两溶液的pH之间有什么关系？（2）如1体积强酸溶液与100体积强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前强酸与强碱溶液中的H+和OH-间存在什么关系？两溶液的pH之间有什么关系？【提问】（1）

17、酸的浓度与酸溶液中H+有什么不同？同样，碱的浓度与碱溶液中OH-有什么不同？（2）上题中，如将强酸、强碱改为弱酸、弱碱行不行？为什么？计算：依题意：10H+=OH-两边同取负对数：-lgH+-lg10=lgOH-整理得：pH酸+pH碱=15讨论：经过计算和推理，得出以下结论。结论：（1）H+酸=OH-碱；pH酸+pH碱=14（2）H+酸是OH-碱的100倍；pH酸+pH碱=12（1）只有一元强酸的浓度与其溶液中的H+相等；多元强酸的浓度小于其溶液中的H+；弱酸的浓度则远远大于其溶液的H+。关于碱可同样讨论。（2）由于强酸、强碱与弱酸、弱碱在电离时存在差异所以不能做此更改；否则情况将会变化。强化

18、计算能力，加深对溶液浓度、溶液体积、溶液的pH、离子浓度等相关量的理解。加深理解，举一反三，强化综合应用的能力。对题目的分析到位，为下一步的讨论做好铺垫。例8（投影）常温下，pH=3的酸溶液与pH=11的碱溶液等体积混合后：（1）混合溶液的pH是否一定等于7？为什么？（2）若酸溶液是盐酸，则混合后溶讨论：（1）不一定。由于题中没有说明所给酸碱的强弱，所以无法确定混合液的pH。如是强酸、强碱，则pH=7；如是强酸、弱碱，则pH7；对于讨论出的结果，要及时检查学生理解和掌握的情况；并逐步具备应变的能力。例9 （投影）某氨水的pH=x，其中水的电离度为1；某盐酸的pH=y，其中水的电离度为2；x+y

19、=14，且x11，x、y都是正整数。（1）将氨水、盐酸等体积混合后，所得溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_。（2）若相同条件下的纯水的电离度为3，反应后溶液中水的电离度为4，则1、2、3、4由小到大的顺序是_。分析：1题中所给已知条件是什么？（x+y=14；两溶液等体积混合。）2x+y=14说明了什么？（说明氨水中的OH-与盐酸溶液中H+相等）答案：（1）NH4+Cl-OH-H+（2）1=2=4=3训练学生的审题能力，善于挖掘隐含条件，找到解决问题的突破口，并最终将问题顺利解决。教后反思本节内容在对于混合溶液的pH计算上是重点和难点，在教学中应该让学生充分的多训练，并从其本质去理解这个问题，才能更好的去应用这个问题。