鲁科版高中化学选修4第三章物质在水溶液中的行为第1节水溶液第1课时教学设计1

第三章物质在水溶液中的行为第1节水溶液第1课时教学设计1【教学目标】知识与技能1.理解水的电离、水的电离平衡和水的离子积2、了解电解质在溶液中的电离，会书写电离方程式过程与方法1.通过对水的离子积相关数据的分析，加深对离子积常数的认识2.通过对水的电离平衡的分析，提高学生分析问题、解决问题的能力情感态度价值观通过对水的电离过程中H+、OH关系的分析，理解矛盾对立统一的辩证关系【教学过程】一、水的电离1.水的电离水是一种极弱的电解质，能发生微弱电离，其电离方程式为H2O+H2OH3O++OH—，也可以简写为H2OH++OH—。2.水的离子积常数水的电离过程也是一个可逆过程，因此也存在电离常数：K电离=，则=K电离cH2O。从实验可知，在25℃时1L纯水中只有H2O电离，而c（H2O）=55.6mol/L可视为一常数，K电离也为一常数，所以K电离cH2O必然也为常数，用Kw表示，因此有=KW。KW为水的离子积常数，简称为水的离子积。在25℃时，水电离的c（H+）=c（OH—）=mol/L，所以KW==。3.水的离子积常数与温度的关系KW随着温度的升高而增大，但是在室温下，可忽略温度的影响，KW为，即KW==。『特别提醒』（1）在任何水溶液中均存在水的电离平衡，H+和OH—共存，只是相对含量不同而已；（2）KW只与温度有关。（3）KW不仅适用于纯水，还适用于酸碱的稀溶液，且由水电离的，此时水溶液中水的离子积常数不变。在实际运算时，通常忽略算碱溶液中水电离产生的H+，碱溶液中忽略水电离产生的OH—。二、电解质在水溶液中的存在形态溶液的导电能力与哪些因素有关？不同电解质溶液导电能力一样吗？视频赏析：“相同条件下，不同电解质溶液的导电性”[教学实录]学生通过观看两个实验视频，比较了相同浓度的五种不同的电解质溶液导电性大小，通过一个灯泡的不同亮度，或通过几个灯泡的不同亮度，均能够观察出导电能力的大小，较为直观。教师及时点拨学生：电解质溶液的导电性能力强弱与自由移动离子的浓度及所带的电荷有关，主要先比较离子的浓度大小。继而提出“电解质”“非电解质”“强电解质”“弱电解质”的内容。二、研读教材，突出重点要求：仔细阅读教材第74~75页，然后交流下列问题。1.复习概念：电解质、非电解质、强/弱电解质2.判断下列物质：（填写序号）(1)盐酸(2)CO2(3)HCl(4)H2SO4(5)CH3COOH(6)冰醋酸(7)氨水(8)NH3(9)NH3·H2O(10)NaOH(11)Ca(OH)2(12)Mg(OH)2(13)Al(OH)3(14)NaHSO4(15)NaHCO3(16)熔融的NaCl(17)CH3COONa(18)BaSO4(19)KBr(20)Na2O(21)Na2O2(22)Cu(23)Cl2(24)酒精能导电的____________；属非电解质的_________；属弱电解质的____________；属强电解质的____________________________________________。再思考：(3)(4)(5)(9)(11)(14)(15)(18)(19)(20)(21)的电离方程式？3.溶液的导电能力与哪些因素有关？什么是溶剂化作用？[教学实录]学生对于必修中学过的几个概念“电解质、非电解质、强/弱电解质”有些遗忘，有的学生即使记得概念，仍然不能够清晰地作出判断。在教师点拨并给出判断的方法后，学生多数能够通过讨论较清楚的给出答案。此处一直属于教学中的难点、易混点，需加强练习。对于电离方程式的书写，由于课堂时间可能比较紧张，可布置学生课下练习书写。教师点拨如下：电解质：在水溶液或熔融状态下能够自身电离的化合物。完全电离——属于强电解质；部分电离——属于弱电解质。非电解质：在水溶液或熔融状态下都不能够自身电离的化合物。强弱电解质强电解质：在稀的水溶液中完全电离的电解质常见的强电解质：强酸、强碱和绝大部分的盐，金属氧化物弱电解质：在稀的水溶液中部分电离的电解质常见的弱电解质：弱酸、弱碱和水【注意】强弱电解质的划分与物质的溶解性没有关系电离方程式的书写方法：完全电离用“=”，部分电离用“”；电离程度与溶解度的大小无关，如碳酸钙等溶解的部分是完全电离的；多元弱酸分步电离，以第一步为主，多元弱碱也是分步进行的，但是一步写出；强电解质中，注意酸式盐在水溶液中电离方程式的书写，特殊的需加强记忆，如NaHSO4不同于别的酸式盐。电离方程式（1）强电解质：用“”如：H2SO4H++SO42—BaSO4Ba2++SO42—（2）弱电解质：用“”如：HFH++F—CH3COOHCH3COO—+H+NH3•H2ONH4++OH—三、概括整合，整体感知[教学实录]学生从整体上把握“水的电离”主要知识点，及其对本章的引领作用。重视结论的理解和记忆，对于学生解决问题有较强的指导意义。同时强化了对“强、弱电解质”难点的记忆，巩固基础。四、【板书设计】第3章物质在水溶液中的行为第1节水溶液一、水的电离H2OH++OH—△H＜0以表示为：K=EQ\f([H+][OH—],[H2O])1、Kw=[H+][OH—]水的离子积常数（水的离子积）25℃，Kw=1.0x10—14mol—2•L—22、Kw只与温度有关，T，Kw二、电解质在水溶液中的存在形态1、强弱电解质强电解质：在稀的水溶液中完全电离的电解质常见的强电解质：强酸、强碱和绝大部分的盐，金属氧化物弱电解质：在稀的水溶液中部分电离的电解质常见的弱电解质：弱酸、弱碱和水2、电离方程式（1）强电解质：用“”如：H2SO42H++SO42—BaSO4Ba2++SO42—（2）弱电解质：用“”如：HFH++F—CH3COOHCH3COO—+H+NH3•H2ONH4++OH—（3）多元弱酸和多元弱碱的电离方程式（以第一步为主）（4）①强酸的酸式盐在熔化和溶解条件下的电离方程式不同熔化：NaHSO4Na++HSO4—溶解：NaHSO4Na++H++SO42—②弱酸的酸式盐受热易分解，一般没有熔化状态，在溶解中电离时强中有弱溶液中：NaHCO3Na++HCO3—HCO3—H++CO32—五、检测题1．25℃时，用0.1mol•L1的NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol•L1的CH3COOH溶液和HCN溶液，所得滴定曲线如图。下列说法正确的是()A.③为滴定终点，可用甲基橙作指示剂B.点①和点②所示溶液中：c(CH3COO)c(CN)=c(HCN)c(CH3COOH)C.点①和点②所示溶液中：c(CH3COO)＜c(CN)D.点②和点④所示溶液中：c(CH3COO)+c(CH3COOH)的值相等2．常温时，用0.01mol/LH2SO4滴定0.01mol/LNaOH溶液，中和后加水至100mL，若滴定时终点判断有误差：①多加1滴H2SO4②少加1滴H2SO4(设1滴为0.05mL)则①和②H+浓度的比值是()A．10B．50C．5×l03D．13．能使水的电离平衡右移，且水溶液显碱性的离子是()A．H+B．OHC．Al3+D．HCO34．25℃时，由水电离产生的c(H+)和c(OH)的乘积为1×1018的溶液里，可能大量共存的离子组是()A．NH4+、Na+、Cl、IB.Na+、K+、Fe3+、SCNC.Na+、Al3+、Cl、AlO2D.Na+、K+、Cl、HCO35．常温下，下列溶液：①pH=14的NaOH溶液，②0.5mol/L的NaOH溶液，③0.1mol/L的Na2CO3溶液，④0.1mol/L的KHCO3溶液，⑤0.1mol/L的HNO3溶液。其中由水电离出的c(OH)由大到小的顺序为：()A．③④⑤①②B．①②⑤③④C．⑤④③②①D．③④⑤②①6．液氨与纯水相似，也存在着微弱的电离：2NH3NH4＋+NH2—，据此判断以下叙述中错误的是()A.NH3、NH4＋、NH—的电子数相等，化学性质也相同B.一定温度下液氨中c（NH4＋）·c（NH2—）是一个常数C.液氨的电离达到平衡时c（NH3）≠c（NH4＋）=c（NH2—）D.加入其他物质，c（NH4＋）/c（NH2—）可能不变7．水的电离平衡曲线如下图所示，下列说法不正确的是()A．图中五点KW间的关系：B>C>A=D=EB．若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量的酸C．若从A点到C点，可采用：温度不变在水中加入适量的NH4Cl固体D．若处在B点时，将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后，溶液显中性参考答案1．【答案】B【解析】试题分析：A．滴定终点是指酸碱恰好完全反应时候的点，由图可知，③加入的NaOH不足，还没到滴定终点，故A错误；B．根据物料守恒得：c(CH3COO)+c(CH3COOH)=c(CN)+c(HCN)，所以得c(CH3COO)c(CN)=c(HCN)c(CH3COOH)，故B正确；C．点①溶液呈碱性，则c(OH)>c(H＋)，说明CN水解程度大于HCN电离程度，则c(CN)＜c(Na＋)＜c(HCN)，点②溶液呈酸性，则c(OH)＜c(H＋)，说明CH3COO水解程度小于CH3COOH电离程度，所以c(CH3COO)>c(Na＋)>c(CH3COOH)，则c(CH3COO)>c(CN)，故C错误；D．根据物料守恒可知，点②和点④所示溶液中：n(CH3COO)+n(CH3COOH)的值相等，但由于溶液体积增大，则c(CH3COO)+c(CH3COOH)的值减小，故D错误；故选B。2．【答案】D【解析】多加1滴H2SO4，溶液中c(H+)=(0.05×10−3L×0.01mol/L×2)/0.1L=105mol•L1；少加1滴H2SO4，溶液中c(OH)=(0.05×10−3L×0.01mol/L×2)/0.1L=105mol•L1，c(H+)=10−14/10−5=109mol•L1，两种情况下c(H+)之比是10−5/10−9=104，选项D正确。本题主要考查了溶液中氢离子浓度的计算，难度不大，要抓住溶液的酸碱性，即判断谁过量是解决本题的关键。根据多滴了1滴H2SO4，溶液呈酸性，直接计算过量的H+的物质的量求出c（H+）；少滴了1滴H2SO4，溶液呈碱性，首先计算过量的OH的物质的量以便求出c（OH），然后根据水的离子积常数求出c（H+）。3．【答案】D【解析】A．加入氢离子，溶液中氢离子浓度增大，溶液显示酸性，但是氢离子抑制了水的电离，平衡向着逆向移动，A错误；B．加入氢氧根离子，抑制了水的电离，平衡向着逆向移动，溶液中氢氧根离子浓度增大，氢离子浓度减小，B错误；C．铝离子能够结合水电离的氢氧根离子，破坏了水的电离平衡，使水的电离平衡向着正向移动，溶液中氢离子浓度增大，溶液显示酸性，C错误D．加入碳酸氢根离子，碳酸氢根离子结合水电离的氢离子，溶液中氢离子浓度减小，溶液显示碱性，D正确；答案选D。注意根据平衡移动原理进行分析，水是弱电解质，存在电离平衡：H2OH++OH，能使水的电离平衡右移，可知促进水的电离，应该是易水解的离子，同时水溶液显碱性，说明离子能够结合水电离的氢离子，通常为弱酸根离子，据此分析解答。4．【答案】A【解析】25℃时，由水电离产生的c(H+)和c(OH)的乘积为1×1018的溶液显酸性或碱性。A．在酸性溶液NH4+、Na+、Cl、I离子间不发生反应，能够大量共存，故A正确；B.Fe3+与SCN能够反应生成难电离的物质，不能大量共存，故B错误；C.Al3+与AlO2能够发生双水解反应，生成氢氧化铝沉淀，不能大量共存，故C错误；D.HCO3在强酸性或强碱性溶液中都不能大量存在，故D错误；故选A。本题考查离子共存，为高考常见题型和高频考点，侧重于元素化合物知识的综合理解和运用的考查。审题时应注意题中给出的附加条件。酸性溶液，表示存在H+；碱性溶液，表示存在OH；能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液，表示是酸性或碱性溶液，但不能是硝酸溶液；由水电离出的H+或OH=1×1010mol/L的溶液，表示溶液显酸性或碱性，等。5．【答案】D【解析】水是弱电解质，存在电离平衡H2O⇌H++OH，因此酸或碱都是抑制水的电离的，氢离子或OH的浓度越大，对水对抑制程度越大，盐的水解是促进水的电离的，盐的水解程度越大，水的电离程度就越大，①②⑤都抑制水电离，③④促进水电离，①中c(OH)=1mol/L、②中c(OH)=0.5mol/L、⑤中c(H+)=0.1mol/L，所以抑制水电离程度①②⑤；③中碳酸根离子水解程度大于④中碳酸氢根离子水解程度，所以水的电离程度③＞④；则由水电离出的c(OH)由大到小的顺序为③④⑤②①，故选D。本题以盐类水解、电解质的电离为载体考查水的电离，明确酸碱抑制水电离、含有弱离子的盐促进水电离