2018-2019版高中化学《水溶液中的离子平衡》学案4（10份）

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（通用版）2018_2019版高中化学第三章水溶液中的离子平衡学案（打包10套）新人教版选修4
通用版2018_2019版高中化学第三章水溶液中的离子平衡微型专题三水溶液中的离子平衡学案新人教版选修420180824338.doc
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通用版2018_2019版高中化学第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离学案新人教版选修420180824336.doc
　　第1课时　溶液的酸碱性与pH
　　[学习目标定位]　1.了解水的电离平衡及其影响因素，知道水的离子积常数的表达式及其应用。2.了解溶液的酸碱性与pH的关系。
　　一、水的电离
　　1.水的电离
　　(1)电离方程式是H2OH＋＋OH－或H2O＋H2OH3O＋＋OH－。
　　(2)电离常数表达式K电离＝cH＋•cOH－cH2O。
　　(3)请根据水的电离常数表达式，推导写出离子积常数的表达式Kw＝c(H＋)•c(OH－)。
　　(4)常温下，水的离子积常数Kw＝1.0×10－14，
　　①纯水中c(H＋)＝1.0×10－7 mol•L－1；
　　②某酸溶液中c(H＋)＝1.0×10－4 mol•L－1，则该溶液中 c(OH－)＝1.0×10－10 mol•L－1。
　　2.水的电离的影响因素
　　分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH＋＋OH－的影响，并填写下表：
　　改变条件 平衡移
　　动方向 溶液中
　　c(H＋) 溶液中
　　c(OH－) pH 溶液的
　　酸碱性 Kw
　　升高温度 右移 增大 增大 减小 中性 增大
　　加入酸 左移 增大 减小 减小 酸性 不变
　　加入碱 左移 减小 增大 增大 碱性 不变
　　加入活泼
　　金属(如Na) 右移 减小 增大 增大 碱性 不变
　　(1)常温时，Kw＝1.0×10－14，不仅适用于纯水，还适用于酸、碱的稀溶液。
　　(2)不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c(H＋)与c(OH－)总是相等的。
　　(3)Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大。
　　例1 　(2017•浙江慈溪中学高二月考)25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－　ΔH＞0，下列叙述正确的是(　　)
　　A.向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低
　　B.向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，Kw不变
　　C.向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H＋)降低
　　D.将水加热，Kw增大，c(H＋)不变
　　答案　B
　　解析　A项，加入稀氨水，NH3•H2O存在电离平衡：NH3•H2ONH＋4＋OH－，c(OH－)增大，使水的电离平衡逆向移动，错误；B项，加入NaHSO4，NaHSO4在水溶液中电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4，c(H＋)增大，使水的电离平衡逆向移动，由于温度不变，Kw不变，正确；C项，CH3COOHCH3COO－＋H＋，使c(H＋)增大，使水的电离平衡逆向移动，错误；D项，升温，Kw增大，c(H＋)增大，错误。
　　考点 　水的电离
　　题点 　条件改变对水的电离平衡的影响
　　规律方法 　(1)向水中加入电离产生H＋或OH－的物质，抑制水的电离。
　　(2)向水中加入消耗H＋或OH－的物质，促进水的电离。
　　例2 　某温度下，纯水的c(H＋)＝2×10－7 mol•L－1，则此时c(OH－)为________ mol•L－1；若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4 mol•L－1，则溶液中c(OH－)为________ mol•L－1，由水电离产生的c(H＋)为________ mol•L－1，此时温度________(填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。
　　答案　2×10－7　8×10－11　8×10－11　高于
　　解析　纯水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝2×10－7 mol•L－1，故Kw＝4×10－14>1×10－14，故此时温度高于25 ℃。温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4 mol•L－1，则溶液中c(OH－)＝KwcH＋＝4×10－145×10－4 mol•L－1＝8×10－11 mol•L－1＝c(OH－)水。
　　考点 　水的电离
　　题点 　水的离子积及其表达式
　　二、溶液的酸碱性与pH
　　1.溶液的酸碱性是由溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小决定的。请填写下表：
　　c(H＋)与c(OH－)
　　相对大小 c(H＋)/mol•L－1
　　的范围(25 ℃)
　　第2课时　溶液pH的计算
　　[学习目标定位]　1.学会pH的简单计算。2.了解溶液稀释时pH的变化规律，会计算各类混合溶液的pH。
　　一、酸碱溶液混合后pH的计算方法
　　1.强酸、强碱溶液pH的计算
　　(1)计算c mol•L－1 HnA强酸溶液的pH (25 ℃)
　　①c(H＋)＝nc mol•L－1；
　　②pH＝－lg nc
　　(2)计算c mol•L－1 B(OH)n强碱溶液的pH (25 ℃)
　　①c(OH－)＝nc mol•L－1；
　　②c(H＋)＝KwcOH－＝10－14nc mol•L－1；
　　③pH＝14＋lg nc。
　　2.酸碱溶液混合后pH的计算
　　(1)强酸与强酸混合
　　c(H＋)混＝c1H＋•V1＋c2H＋•V2V1＋V2，然后再求pH。
　　(2)强碱与强碱混合
　　先计算c(OH－)混＝c1OH－•V1＋c2OH－•V2V1＋V2，
　　再求c(H＋)混＝KwcOH－混，最后求pH。
　　(3)强酸与强碱混合
　　①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7 (25 ℃)。
　　②酸过量：
　　先求c(H＋)余＝cH＋•V酸－cOH－•V碱V酸＋V碱，
　　再求pH。
　　③碱过量：
　　先求c(OH－)余＝cOH－•V碱－cH＋•V酸V酸＋V碱，
　　再求c(H＋)＝KwcOH－余，最后求pH。
　　例1 　请依据pH的定义式计算下列溶液的pH(25 ℃)。
　　(1)0.05 mol•L－1 H2SO4溶液中，其pH为        。
　　(2)将0.4 g NaOH固体溶于水，得到1 L溶液，pH＝        。
　　答案　(1)1　(2)12
　　例2 　常温下，pH＝2的盐酸与pH＝4的盐酸按1∶10的体积比混合后(混合后溶液体积为二者之和)，溶液的pH＝        。
　　答案　3
　　解析　设pH＝2的盐酸体积为V，则pH＝4的盐酸的体积为10V，混合后
　　c(H＋)＝10－2•V＋10－4•10V11V
　　＝10－3 mol•L－1。
　　则pH＝－lg c(H＋)＝3。
　　考点 　溶液pH的计算
　　题点 　酸、碱溶液混合的pH计算
　　例3 　(2017•宁夏育才中学高二月考)常温下，若1体积硫酸与2体积pH＝11的氢氧化钠溶液混合后的溶液的pH＝3(混合后体积变化不计)，则二者物质的量浓度之比应为(　　)
　　A.5∶1  B.5∶2
　　C.1∶5  D.2∶5
　　答案　B
　　解析　H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O，设硫酸的物质的量浓度为c mol•L－1，体积为V L，氢氧化钠溶液浓度为10－3 mol•L－1，体积为2V L，混合后pH＝3，即c(H＋)＝2cV－10－3×2V3V mol•L－1＝10－3 mol•L－1，解得c＝52×10－3，则二者物质的量浓度之比应为5∶2，B项正确。
　　考点 　溶液pH的计算
　　题点 　关于溶液pH计算的综合
　　二、酸碱溶液稀释后的pH变化规律
　　1.室温下计算下列酸溶液稀释后的pH
　　(1)pH＝2的盐酸，若加水稀释10倍，其pH为3；若加水稀释10n倍，其pH为2＋n。
　　(2)若将pH＝5的盐酸加水稀释103倍，其pH接近于7。
　　(3)pH＝2的醋酸溶液，若加水稀释10倍，其pH大小范围应是2<pH<3。
　　2.室温下计算下列碱溶液稀释后的pH
　　(1)pH＝11的氢氧化钠溶液，若加水稀释10倍，其pH为10；若加水稀释10n倍，第3课时　酸碱中和滴定
　　[学习目标定位]　1.了解酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定的主要仪器的名称及用途。2.掌握酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。
　　一、酸碱中和滴定
　　1.酸碱中和滴定的概念和原理
　　(1)概念：是利用中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
　　(2)原理：
　　在中和反应中，酸提供的H＋与碱提供的OH－之间的物质的量相等。即：
　　c(H＋)•V酸＝c(OH－)•V碱，由此可计算c(H＋)，也可计算c(OH－)。
　　2.主要仪器及使用
　　(1)仪器：滴定管，铁架台，滴定管夹，锥形瓶，烧杯。
　　仪器a是酸式滴定管， 仪器b是碱式滴定管。
　　(2)滴定管的使用方法
　　3.主要试剂
　　(1)待测液；(2)标准液；(3)指示剂(一般用酚酞或甲基橙)。
　　4.滴定操作
　　(1)实验前的准备工作：
　　(2)滴定：
　　(3)滴定终点的判断：(以盐酸滴定氢氧化钠溶液为例，酚酞作指示剂)当滴入最后一滴盐酸时，溶液变为无色，且半分钟内不变色，即为滴定终点。读数并记录。
　　5.数据处理
　　为减少实验误差，滴定时，要求重复实验2～3次，求出所用标准溶液体积的平均值，然后再计算待测液的物质的量浓度。
　　酸碱中和滴定注意事项
　　(1)准确判断滴定终点：最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色，即为滴定终点。
　　(2)滴定操作要点：左手控制活塞或玻璃珠，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
　　例1 　下列说法正确的是(　　)
　　A.用图示仪器Ⅰ准确量取25.00 mL酸性KMnO4溶液
　　B.装置Ⅱ可用于已知浓度的氢氧化钠溶液测定未知浓度盐酸的实验
　　C.中和滴定时，滴定管用所盛装的待装液润洗2～3次
　　D.中和滴定实验时，用待测液润洗锥形瓶
　　答案　C
　　解析　酸性KMnO4溶液不能用碱式滴定管量取，A项不正确；NaOH溶液不能盛装在酸式滴定管中，B项不正确；中和滴定时滴定管需用待装液润洗，而锥形瓶不能用待测液

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