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水的電離和溶液的pH值
教學目標
知識目標
??了解水的電離和水的離子積；
??了解溶液的酸堿性和pH值的關系
??掌握有關pH值的簡單計算。
能力目標
培養(yǎng)學生的歸納思維能力及知識的綜合應用能力。
??通過酸、堿對水的電離平衡的影響的討論，培養(yǎng)學生運用所學的電離理論，獨立分析問題、解決問題的能力。
??通過pH的教學，培養(yǎng)學生的計算能力，并對學生進行科學方法教育。
情感目標
對學生進行對立統(tǒng)一及事物間相互聯(lián)系與相互制約的辯證唯物主義觀點的教育。
教學建議
教材分析
本節(jié)的第一部分重點介紹水的電離和水的離子積常數(shù)，是對上一節(jié)電離平衡的具體應用，同時又為接下來學習溶液酸堿性作必要的準備。一開始，教材根據(jù)水有微弱導電性的實驗結論，說明水是極弱的電解質，突出了化學研究以實驗事實為依據(jù)的原則。然后，應用電離平衡理論，用電離平衡常數(shù)推導出水的離子積常數(shù)，使水的離子積常數(shù)的概念有了充分的理論依據(jù)，也反映了兩個常數(shù)之間的內在聯(lián)系，便于學生理解溫度、濃度等外界條件對水的離子積常數(shù)的影響。
本節(jié)的第二部分為溶液的酸堿性和pH。教材首先指出常溫下即便是在稀溶液中，水的離子積仍然是一個常數(shù)，由此進一步說明c(H+)和c(OH－)的相對大小是決定溶液的酸堿性的根本原因。在具體分析了溶液的酸堿性和c(H+)、c(OH－)的關系之后，結合實際說明了引入pH的必要性，這也為后面討論pH的范圍埋下了伏筆。在給出了pH的表達式之后，教材隨即介紹了pH的簡單計算，并在分析計算結果的基礎上討論了溶液的酸堿性和pH的關系，最后強調了pH的應用范圍。
從教材編排的看，整節(jié)內容環(huán)環(huán)相扣、層層遞進，成為一個前后緊密聯(lián)系的整體。
教材還安排了“資料”和“閱讀”，這不僅可以豐富學生的知識，更有利于培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的良好學習習慣。
還應注意的是，根據(jù)新的國家標準，教材將“pH值”改稱為“pH”。教學中要以教材為準，不可讀錯。
教法建議
遷移電離平衡理論學習水的電離。可以提出這樣的問題“實驗證明水也有極弱的導電性，試分析水導電的原因”，以問題引發(fā)學生的思考，由學生自己根據(jù)所學的電離理論得出“水是極弱的電解質，純水中存在水的電離平衡”的結論。對于學生層次較高的班級，利用化學平衡常數(shù)推導水的離子積常數(shù)，可以在教師指導下由學生獨立完成；對于學生層次較低的班級，可以以教師為主進行推導。
推導水的離子積常數(shù)，目的在于使學生認識水的離子積常數(shù)與水的電離平衡常數(shù)之間的聯(lián)系，更好地理解水的離子積常數(shù)只隨溫度變化而變化的原因。教學中切不可把重點放在使學生掌握水的離子積常數(shù)的推導方法上。
可以利用電腦動畫，演示水的電離過程，增強直觀性，加深學生對知識的理解，并激發(fā)學生興趣，鞏固所學知識。
討論溶液的酸堿性時，應先讓學生分析酸、堿對水的電離平衡的影響，分析水中加入酸或堿后c(H+)和c(OH－)的變化。再根據(jù)KW = K·c(H2O) ，說明對于稀溶液而言，c(H2O)也可看作常數(shù)。因此，只要溫度一定，無論是純水還是稀溶液在KW都為常數(shù)，或者說c(H+) 和c(OH－)的乘積都是定值。進而得出水溶液的酸堿性是由c(H+)和c(OH－)的相對大小所決定的結論，并具體說明二者之間的關系。
關于pH的教學可以分以下幾步進行。先說明引入pH的意義，再給出計算式，介紹有關pH的簡單計算，最后總結溶液的酸堿性和pH的關系，并強調pH的使用范圍。對于學生層次較高的班級，可以讓學生通過討論來確定pH的使用范圍。
可安排學生課下閱讀課后的“資料”和“閱讀”材料，開闊視野，增長知識。
教學設計示例
水的電離和溶液的pH值
重點：水的離子積， 、 與溶液酸堿性的關系。
難點：水的離子積，有關 的簡單計算。
教學過程
引言：
在初中我們學習了溶液的酸、堿度可用pH值表示，這是為什么呢？為什么可以用pH表示溶液的酸性，也可以表示溶液的堿性？唯物辯證法的宇宙觀認為：“每一事物的運動都和它周圍的其他事物相互聯(lián)系著和相互影響著。”物質的酸堿性是通過水溶液表現(xiàn)出來的，所以，先研究水的電離。
1．水的電離
［實驗演示］用靈敏電流計測定純水的導電性。
現(xiàn)象：靈敏電流計指針有微弱的偏轉。
說明：能導電，但極微弱。
分析原因：純水中導電的原因是什么？
結論：水是一種極弱電解質，存在有電離平衡：
在25℃時，1L純水中（即55.56mol/L）測得只有 的 發(fā)生電離。
（1）請同學生們分析：該水中 等于多少？ 等于多少？ 和 有什么關系？
①
②
③
（2）水中
這個乘積叫做水的離子積，用 表示。
（3）請同學從水的電離平衡常數(shù)推導水的離子積K。
（4）想一想
①水的電離是吸熱？還是放熱？
②當溫度升高，水的離子積是： （升高，降低或不變）
③當溫度降低，水的離子積是： （“增大”，“減小”或“不變”）
［結論］水的電離是個吸熱過程，故溫度升高，水的 增大。25℃時，
；100℃時， 。
（5）水的離子積是水電離平衡時的性質，它不僅適用于純水，也適用于任何酸、堿、鹽稀溶液。即溶液中
①在酸溶液中， 近似看成是酸電離出來的 濃度， 則來自于水的電離。
且
②在堿溶液中， 近似看成是堿電離出來的 濃度，而 則是來自于水的電離。
［想一想］
為什么酸溶液中還有 ？堿溶液中還有 ？它們的濃度是如何求出來的？
2．溶液的酸堿性和pH
（1）溶液的酸堿性
常溫時，溶液酸堿性與 ， 的關系是：
中性溶液： ， ， 越大，酸性越強， 越小，酸性越小。
堿性溶液： ， ， 越大，堿性越強， 越小，堿性越弱。
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