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2019-2020年高中化學(xué) 3.2.1《水的電離平衡》學(xué)案 舊人教版必修2 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]：⒈了解水的電離和水的離子積常數(shù)；⒉了解溶液的酸堿性和PH的關(guān)系。⒊通過水H+與OH -的相互關(guān)系，理解矛盾的對立統(tǒng)一和相互制約的辯證關(guān)系。 [學(xué)習(xí)程序]：一、水的電離 實(shí)驗(yàn)實(shí)事：用靈敏電流計(jì)測定，純水具有微弱的導(dǎo)電性。 [討論]1、水能弱導(dǎo)電，說明了水的什么性質(zhì)？ 2、水的電離可能是哪一種方式： ①H2O H++OH - ②H2O H++OH - ③H2O 2H++O2- ④2H2O H3O++OH - 3、25℃時(shí)，測得水中存在如下關(guān)系： C(H+)C(OH -)=Kw……⑴(Kw=110-14)此式稱為水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積。 5、已知25℃時(shí)，水中有：C(H+)C(OH -)=110-14，根據(jù)水的電離方式式，推斷此溫度下純水中 C(H+)與 C(OH -)有何關(guān)系？ C(H+)、C(OH -)分別是多少？ 閱讀課本《一、水的電離》并小結(jié)： 1、 2、 二、溶液的酸堿性和PH [討論] 任何水溶液中都存在著水的電離平衡，由此判斷下列說法是否正確： 1、任何水溶液中都存在H+和OH -兩種離子。 2、任何水溶液中都存在 C(H+)= C(OH -)的關(guān)系。 3、25℃時(shí)，任何水溶液中都存在 C(H+) C(OH -)=110-14的關(guān)系。 4、在水溶液中，加酸，水的電離平衡向逆向移動，C(H+)一定增大，C(OH -)一定減小。同一溶液中，C(H+)越大，其C(OH -)越??；反之C(OH -)越大，則其C(OH -)越小。 5、25℃時(shí)，酸溶液中，一定有C(H+)>10-7mol L-1, C(OH -)<10-7mol L-1。 6、25℃時(shí)，任何水溶液中，當(dāng)C(H+)>10-7mol L-1時(shí)，一定呈酸性。當(dāng) C(OH -)>10-7mol L-1時(shí)，一定呈堿性。 7、任何溶液中，當(dāng)C(H+)=10-7mol L-1時(shí)，一定呈中性。 8、任何溶液中，當(dāng)C(H+)=C(OH -)時(shí)，一定呈中性。 [小結(jié)] 25℃時(shí)，水溶液中： 溶液酸堿性 C(H+)取值范圍 C(OH -)取值范圍 C(H+)、C(OH-)關(guān)系 中性 酸性 堿性 [練習(xí)1]：計(jì)算填空：（PH一欄在下一個(gè)[練習(xí)]時(shí)完成） 25℃時(shí) 溶液 C(H+) C(OH -) PH 0.01mol/L鹽酸 0.01mol/LNaOH溶液 10-3mol/L鹽酸 10-4mol/L鹽酸 10-4mol/LNaOH溶液 10-4mol/LNaCl溶液 為了表達(dá)方便，化學(xué)上把稀溶液中C（H+）的定量表示PH的方式表示： PH=-lgC(H+) 例：⑴求.001molL-1的鹽酸的PH值。 解：C(H+)=10-31molL-1. PH=-lg10-3=3 ⑵求PH=12的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。 解1：根據(jù)PH的含義：-lgC(H+) =12，則C(H+) =10-121molL-1 C(OH-)= = =10-21molL-1即C（NaOH）=10-21molL-1 解2：∵C(H+) C(OH -)=110-14 ∴-lg[C(H+) C(OH -)]=-lg110-14 -lgC(H+)+(-lg C(OH -))=-lg110-14 PH+POH=14 POH=14-PH=14-12=2 -lg C(OH -)=2 c(OH -)=10-2moll-1 C(NaOH)=10-21molL-1 [練習(xí)2]：1、完成上表中PH一欄的計(jì)算。 2、填表：（1） 25℃時(shí)，下列各溶液的PH 溶液 NaOH NaOH KOH HNO3 HCl HCl KNO3 物質(zhì)的量濃度（1molL-1） 10-3 0.1 1 1 0.1 10-5 0.01 PH （2）25℃時(shí)，計(jì)算某溶液中的C（OH -）和PH C(H+)molL-1 2.0 0.1 10-4 10-7 10-9 10-12 10-14 C(OH-)molL-1_ PH [討論]根據(jù)上表分析下列說法是否正確： 1、25℃，當(dāng)溶液的PH=7時(shí)，是中性溶液，當(dāng)溶液的PH<7時(shí)，是酸性溶液，當(dāng)溶液的PH>7時(shí)，是堿性溶液。 2、PH=7的溶液一定呈中性。 2、溶液的PH數(shù)值越小，酸性越強(qiáng)；溶液的PH數(shù)值越大，堿性越強(qiáng)。 3、PH的取值范圍是1~14，PH在這范圍之外的溶液不存在。 4、PH值增加1個(gè)單位，C（H+）增大10倍；PH值減少1個(gè)單位， C（OH -）增大10倍。 [練習(xí)3]： 1、25℃，PH=2的鹽酸稀釋10倍后，其PH= ；PH=1的鹽酸的濃度是PH=3的鹽酸濃度的 倍；PH=12的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是PH=14的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度的 倍；PH=14的KOH溶液中C（OH -）是PH=13的KOH溶液中C（OH -）的 倍。 2、將PH=5的稀鹽酸稀釋1000倍后，溶液的PH= 。 將PH=8的稀強(qiáng)堿溶液稀釋100倍后，溶液的PH= 。 關(guān)于強(qiáng)酸、 強(qiáng)堿溶液稀釋規(guī)律： ① ② ③ [練習(xí)4]：比較：⑴物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸、硫酸、醋酸的H+濃度的大小 ；⑵PH值相等的硝酸、硫酸、醋酸的物質(zhì)的量濃度大小 、H+濃度的大小 。 ⑶將足量的且大小相等的鋅粒分別投入等體積、PH值相等的a鹽酸和b醋酸中，開始時(shí), 產(chǎn)生氫氣的速率：a b; 反應(yīng)一段時(shí)間后，反應(yīng)速率：a b;反應(yīng)完成后生成氫氣的體積：a b。 ⑷在體積相同、PH值相等的a鹽酸、b 醋酸中分別加入NaOH溶液，使之恰好完全中和，消耗堿溶液的體積 :a b. 完全中和物質(zhì)的量濃度相同、體積相同的a鹽酸、b醋酸，需要相同濃度的NaOH溶液的體積：a b. [總結(jié)]：① ② [練習(xí)5]1、填表： 酸溶液的PH 1 4 C（H+） 10-3 堿溶液的PH 11 10 C（OH-） 10-1 10-4 總結(jié)：當(dāng)酸PH+堿PH=14時(shí)， 思考：當(dāng)酸PH+堿PH<14時(shí)， 。 當(dāng)酸PH+堿PH>14時(shí)， 。 4、PH=12的NaOH溶液與PH=2的鹽酸等體積混合，所得溶液的PH= ； PH=11的KOH溶液與PH=2的鹽酸恰好完全中和，其體積V堿∶V酸 = PH=11的KOH溶液與PH=3的醋酸等體積混合后，所得溶液的PH PH=10的氨水與PH=4的鹽酸等體積混合后，所得溶液的PH 。 [練習(xí)6]：計(jì)算下列溶液中由水電離的C(H+)和C(OH -) ⑴0.1mol/L的鹽酸水電離的C(H+) C(OH -) ； ⑵0.1mol/L的NaOH溶液水電離的C(H+) C(OH -) ； ⑶PH=3 的醋酸水電離的C(H+) C(OH -) ； 總結(jié)：計(jì)算水電離產(chǎn)生的C(H+)： ①酸溶液中水電離C(H+)=溶液中C(OH -)= ②堿溶液中水電離C(H+)=溶液中C(H+)=