高二化学教案：《水溶液中的离子平衡》教学设计

高二化学教案：《水溶液中的离子平衡》教学设计【学习目标】
1、会区分强弱电解质、弱电解质的电离平衡
2、溶液的酸碱性判断、PH的计算方法、酸碱中和滴定误差分析
3、盐类的水解及应用
4、难容电解质的溶解平衡
知识点1 弱电解质的电离
1、弱电解质电离方程式的书写
(1)弱电解质电离是_______的，用?表示。

如：CH3COOH______________??NH3·H2O_______________??
(2)多元弱酸分步电离，以第一步电离为主。

如H2S的电离方程式为H2S______________
(3)多元弱碱用一步电离来表示：如Fe(OH)3________________________________。

2、电离平衡的特征：弱、等、动、定、变
3、电离平衡常数
（1）定义：在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的______________与溶液中未电离的分子的________之比是一个常数，用符号___表示
（2）电离常数表示方法：对于AB???A＋＋B－，K＝___________________
（3）意义：表示弱电解质的电离能力。

一定温度下，K越大，弱电解质的电离程度______。

（4）影响因素：K只与_____有关，对同一电解质，温度升高，K_____。

4、影响电离平衡的因素
（1）内因：电解质本身的性质决定电解质电离程度的大小
（2）外因：
a温度：由于电离过程吸热，温度改变，平衡移动，升温促进电离，平衡_____移动
b浓度：电解质浓度降低（加水稀释），电离平衡_____移动，电离程度____；电解质浓度增大（加电解质），电离平衡____移动，电离程度____；电解质溶液浓度越小，电离程度越大
c同离子效应：加入含弱电解质离子的强电解质，抑制电离，电离平衡_____移动
d反应的离子：加入能与电解质电离出的离子反应的离子，促进电离，电离平衡_____移动
【例题1】已知0.1 mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOH??CH3COO－＋H＋，要使溶液中c(H＋)/c(CH3COOH)的值增大，可以采取的措施是()
A．加少量烧碱溶液B．升高温度C．加少量冰醋酸D．加水
【例题2】1、现有①硫酸铜晶体、②碳酸钙固体、③纯磷酸、
④硫化氢、⑤三氧化硫、⑥金属镁、⑦石墨、⑧固态苛性钾、⑨氨水、⑩熟石灰固体，其中(1)属于强电解质的是________ (填序号，下同)；
(2)属于弱电解质的是(3)属于非电解质的；
(4)既不是电解质，又不是非电解质的是(5)能导电的是
知识点2 水的离子积溶液的酸碱性
1、水的离子积
a、表达式：___________________常温下：Kw＝________________，此时c(H＋)＝
c(OH－)＝__________________________
b、影响因素：Kw只受________影响，温度越高，Kw________
ｃ、适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的解质水溶液
2、溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系
溶液酸碱性
任意温度c(H＋)与c(H＋)的关系c(H＋)的范围（mol/L）(25 ℃) pH范围(25 ℃)
中性溶液
c(OH－)___c(H＋) c(H＋)___1.0×10－7 __7
酸性溶液
c(OH－)___c(H＋)
c(H＋)___1.0×10－7 __7
碱性溶液
c(OH－)___c(H＋) c(H＋)___1.0×10－7
__7
【例题3】25 ℃时，0.01 mol·L－1的H2SO4溶液中，水电离出的c(H＋)是()
A．0.01 mol·L－1B．0.02 mol·L－1C．1×10－12 mol·L－1D．5×10－13 mol·L－1
【例题4】下列溶液一定显碱性的是()
A．溶液中c(OH－)>c(H＋)B．溶液中含有OH－C．滴加甲基橙后溶液显红色D．滴加甲基橙后溶液显黄色
知识点3 PH的计算
1.计算方法
pH＝_______________，求pH的关键是求溶液中的c(H＋)。

2、强酸强碱溶液混合后pH的计算
溶液类型
相关计算
两种强酸混合
强酸c2：c2(H＋)(强酸c1：c1(H＋))→c(H＋)混＝V1＋V2(c(H＋)1V1＋c(H＋)2V2)→pH
两种强碱混合
强碱c2：c2(OH－)(强碱c1：c1(OH－))→c(OH-)混＝V1＋V2(c1(OH－)V1＋c2(OH－)V2)→c(H＋)＝c(OH－)混(Kw)→pH
强酸强碱混合
恰好完全反应
显中性，常温下pH＝7
酸过量
先求c(H＋)混＝V酸＋V碱(c(H＋)酸V酸－c(OH－)碱V 碱)→pH
碱过量
先求c(OH－)混＝V碱＋V酸(c(OH－)碱V碱－c(H＋)酸V 酸)→c(H＋)混＝c(OH－)混(Kw)→pH
3、稀释后溶液pH的变化规律
(1)对于强酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH增大___个单位，即pH ＝a＋n(a＋n7)。

(3)对于弱酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH的范围是：__________________(即对于pH相同的强酸与弱酸稀释相同倍数，强
酸pH变化的程度大)。

(4)对于弱碱溶液(pH＝b)每稀释10n倍，pH的范围是：__________________(即对于pH相同的强碱与弱碱稀释相同倍数，强碱pH变化的程度大)
【例题5】常温下，下列关于溶液稀释的说法中，正确的是() A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5
B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6mol/L
C．将1 L 0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH＝13
D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6
【例题6】pH＝10和pH＝12的两种NaOH溶液等体积混合，pH 为________
知识点4 酸碱中和滴定
1、操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)准备工作
①滴定管的检漏。

②洗涤：分别取酸式滴定管和碱式滴定管各一支，用蒸馏水洗涤2～3次，再用标准酸液和待测碱液各润洗2～3次，润洗液必须从滴定管下端排出。

③装液：向碱式滴定管中装入待测NaOH溶液
④赶气泡
⑤调液面：将液面调至_______________
⑥记读数。

(2)滴定操作：放出一定体积NaOH溶液于洗净的锥形瓶中，在锥形瓶的待测溶液中滴加2～3滴酚酞试液，开始滴定。

左手控制活塞，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液______。

①滴定速率：先快后慢，逐滴加入，不能____________。

②终点的判断：当滴入最后一滴，刚好使指示剂______，且半分钟内_______，即到终点，读数并记录。

(3)数据处理：为减小误差，滴定时，要求重复实验2～3次，求_________。

2．常见误差分析
可能情况
导致c(待)＝V(待)(c(标)·V(标))
未用标准液润洗滴定管
未用待测液润洗移液管或所用的滴定管
用待测液润洗锥形瓶洗涤后锥形瓶未干燥
标准液漏滴在锥形瓶外一滴待测液溅出锥形瓶外一滴
将移液管下部的残留液吹入锥形瓶滴前有气泡，滴后无气泡
滴前无气泡，滴后有气泡滴前仰视，滴后平视
滴前平视，滴后仰视
滴前仰视，滴后俯视
达终点后，滴定管尖嘴处悬一滴标准液
【例题7】．实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生测定盐酸浓度是在实验室中进行的实验。

请完成下列填空：
(1)配制100 mL 0.10 mol·L－1 NaOH标准溶液。

①主要操作步骤：计算→称量→溶解→(冷却后)→_________→洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)→________→_______→将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签。

②称量________g氢氧化钠固体所需仪器有：天平(带砝码、镊子)、________、________。

(2)取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。

重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下：
实验编号
NaOH溶液的浓度(mol/L)
滴定完成时，NaOH溶液滴入的体积(mL) 待测盐酸的体积(mL)
1 0.10 22.64 20.00 2
0.10 22.72 20.00 3 0.10
22.80
20.00
①滴定达到终点的标志是____________________________________________________________ ____________。

②根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为________(保留2位有效数字)。

③排去碱式滴定管中气泡的方法应采用操作(如下图所示)中的________，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。

④上述实验中，下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的
有________。

A．滴定至终点时俯视读数B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸润洗
C．锥形瓶水洗后未干燥D．碱式滴定管尖端部分有气泡，滴定后消失
知识点5 盐类的水解
1、盐类的水解规律
(1)正盐
盐的类型
是否水解
溶液的pH 强酸弱碱盐水解
pH
强碱弱酸盐
水解
pH>7
强酸强碱盐不水解
pH＝7
a盐对应的酸(或碱)越弱，水解程度越大，溶液碱性(或酸性)越强。

如相同浓度的Na2CO3和CH3COONa溶液的pH前者_____后者。

b同种水解离子浓度越大，溶液的酸性或碱性越强，如同浓度的氯化铵和硫酸铵溶液，________溶液酸性强。

c相同条件下，水解程度：正盐>酸式盐。

Na2CO3>NaHCO3
（2）酸式盐
多元弱酸的酸式酸根离子既_____又_______，溶液酸碱性取决于酸式酸根离子的_____程度和______程度的相对大小。

a水解>电离，溶液显____性，NaHCO3、NaHS、Na2HPO4
b电离>水解，溶液显____性，NaHSO4、NaH2PO4
多元强酸的酸式盐，酸式酸根离子只电离不水解，溶液显___性，NaHSO4
（3）双水解反应
弱酸弱碱盐在水溶液中会发生双水解反应
a、NH4+与CO32-、HCO3-、S2-等会发生不完全双水解，会相互促进。

b、完全双水解，Al3+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-
因素
对盐类水解程度的影响
内因
组成盐的酸或碱越弱，水解程度越____
外界条件
温度
升高温度能够____水解
浓度
盐溶液浓度越小，水解程度越____
外加酸碱
水解显酸性的盐溶液，加碱会_____水解，加酸会_____水解，反之亦然
外加盐
加入与盐的水解性质相反的盐会____盐的水解。