水的电离和溶液的pH值
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: (“增大”,“减小”或“不变”)
[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, 越小,酸性越小。
碱性溶液: , , 越大,碱性越强, 越小,碱性越弱。
(2)溶液酸碱性的表示法:
①当 或 大于1mol/L时,可直接用 或 来表示溶液酸碱性。
②若 或 小于1mol/L,如 ,或 ,这种表示溶液酸碱就很不方便,化学上采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。
pH为氢离子物质的量浓度的负常用对数,表示溶液酸碱度强弱。
教学设计示例
重点、难点剖析:
1.影响水电离的因素
(1)温度:电离过程是一个吸热过程,温度越高,水电离程度越大, 也增大。
25℃时,
100℃时,
(2)酸或碱电离出来的 或 都会抑制水的电离,使水电离出来的 与 浓度减小。其对水的电离抑制程度决定于酸碱的 或 ,而与酸碱的强弱无关。
(3)溶液的酸碱性越强,水的电离度不一定越小。(具体实例待学习