水的电离教案 济南十一中化学组高二叶桂英

一、 学习目标

1. 理解水的电离过程以及水的离子积常数Kw的含义。

2. 能够运用水的离子积常数Kw进行简单计算。

重难点：水的离子积常数和水的电离平衡影响因素。

核心素养发展点：树立变化观念和平衡思想。

二、 教学过程

环节一【创设情境，导入新课】

水是生命之源，健康之本。我们的生活离不开水。在10月18日到24号召开的十九大中，习大大在报告中指出：建设生态文明是我们中华民族永续发展的千年大计，要树立和践行绿水青山就是金山银山的理念。在化学中，很多化学反应是在水溶液里进行的，那么水自身有什么样的性质呢？这一节课我们一起来学习第三章物质在水溶液中的行为的第一节水溶液的第一课时水的电离。

环节二【根据问题，进行探究】

继续提问：纯水是否能够导电呢？

学生有的回答说不能导电，有的回答能够导电。

我引导学生分析：精确实验证明，纯水能够导电。继续提问，水能够导电说明水中有什么呢？学生回答自由移动的离子。自由移动的离子哪儿来的呢？学生答电离产生的。水电离能够产生什么离子呢？学生能想到是氢离子和氢氧根离子。我接着解释，水能电离所以能够导电但是电离的程度太弱了，所以刚才有同学以为不能够导电，实际上能够导电。引出板书 一、水是极弱的电解质

让学生齐读这个结论。水的电离到底多么微弱呢？用数据证明，在25时，1L纯水（约55.6mol）中只有1.0×10^-7mol H₂O电离，让学生再次体会水是极弱的电解质。请学生写出水的电离方程式和平衡常数表达式。

学生来黑板上完成，其他同学在学案上完成。

H2O ⇌ H⁺+OH^－

平衡常数K =[H⁺][OH^-]/[H₂O]

水的电离用可逆符号来进行表示。

引导学生回忆影响平衡常数K的因素。学生回答只与温度有关。K是个常数，在常温下[H₂O]也是个常数，把此等式进行变换，得到

K [H₂O]=[H⁺][OH^-]，得出一个常数乘以另外一个常数得到的是一个新的常数，那么怎样来命名这个新的常数呢？引出水的离子积的定义以及符号。[H⁺]和[OH^-]的乘积是个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。用K_W表示。

已知25℃时，1L纯水中只有1.0×10^-7mol H₂O电离，试计算K_W的大小。

纯水中[H⁺]=[OH^-]= 1.0×10^–7 mol·L^-1

水的离子积K_W = [H⁺][OH^-]=1.0×10^-14 mol²·L^-2（25℃）

【观察思考】比较不同温度下水的离子积，体会Kw与温度的关系：

【学生活动】观看表格，回答问题。

学生回答出温度升高，K_W增大。水的电离是吸热。并请学生分析出温度对化学平衡移动的影响。

【结论】

①水的电离是吸热的可逆过程，故温度升高平衡向正方向移动，Kw增大。②水的离子积常数只受温度的影响，与[H⁺]、[OH^-]的变化无关。

我进一步引导学生回忆上次课学的化学平衡移动原理，温度、浓度的变化分别对平衡移动的影响。并引导分析哪些因素可以导致水电离平衡的移动。

【交流研讨】

根据平衡移动原理分析水电离平衡的影响因素(25 ℃的纯水，除加热外，其它不考虑温度、体积的变化。 H₂O ⇌ H⁺ + OH^－ ΔH>0 )

【学生活动】先自主思考3分钟，进行填空，然后以小组为单位进行交流讨论，最后派代表进行汇报。

【结论】

①升温能促进水的电离。

②加酸或碱能够抑制水的电离。

③加活泼金属Na能促进水的电离。

学生在汇报的过程中进行解释说明，从而加深对平衡移动原理的理解。我在肯定学生答案的同时，引导学生应用科学语言进行分析阐述。

我及时地对学生进行知识提升。

【知识提升】

1.水电离产生的 [H^＋]_水=[OH^－]_水

2.水的离子积K_W=[H⁺][OH^-]不仅适用于纯水，也适用于酸、碱或盐的稀溶液。在25 ℃时K_W =1.0×10^-14(mol∙L^-1)²

在学习完以上几个基本内容之后，我给学生3min让他们完成一下习题进行检测。3min结束之后，请小组代表进行选择PPT上的方格，每个方格上有一个数字，随机选择数字随机做出相应的题目。每一小组抢答问题回答正确即可获得一分。

【练一练】

1. 关于水的离子积常数，下列说法不正确的是(　　)

A．蒸馏水中，[H^＋]·[OH^－]＝1×10^－14 mol²·L^－2

B．纯水中，25 ℃时，[H^＋]·[OH^－]＝1×10^－14 mol²·L^－2

C．25 ℃时，任何以水为溶剂的稀溶液中[H^＋]·[OH^－]＝1×10^－14 mol²·L^－2

D．K_w值随温度升高而增大

2. 下列说法正确的是（ ）

A.HCl溶液中无OH^－ B.NaOH溶液中无H^＋

C.NaCl溶液中既无OH^－也无H⁺ D.盐酸溶液中都有H^＋和OH^－

3. 如果25 ℃时，K_w＝1.0×10^－14 mol²·L^－2，100 ℃时，K_w＝5.5×10^－13 mol²·L^－2，这说明 (　　)

A．25 ℃时水的电离平衡常数较大 B．前者[H^＋]较后者大

C．水的电离是一个吸热过程 D．K_w与温度无直接关系

4. 下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是 (　　)

A．因水的离子积是Kw＝[H^＋]·[OH^－]，故Kw随着[H^＋]和[OH^－]浓度变化而变化

B．水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K是同一个物理量

C．水的离子积常数只与温度有关

D．水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数是两个没有任何关系的物理量

5. 给蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法中正确的是(　　)

A．[H^＋]·[OH^－]乘积变大 B．[H^＋]增大了

C．[OH^－]增大 D．水电离出的[H^＋]增加了

6. 25 ℃时，水的电离达到平衡：H₂OH^＋＋OH^－ ΔH＞0，下列正确的是(　　)

A．使水降温，[H^＋]减小，K_w减小

B．将水加热，K_W减小

C．向水中加入少量NaOH，平衡正向移动，[H^＋]降低

D．向水中加入金属Na，平衡逆向移动，[OH^－]降低

【课堂小结】

让学生进行总结。

三、 教学板书设计

第一课时 水的电离

一、 水是极弱的电解质

H2O ⇌ H⁺+OH^－

平衡常数K =[H⁺][OH^-]/[H₂O]

二、 水的离子积常数

1.水的离子积K_W = [H⁺][OH^-]=1.0×10^-14 mol²·L^-2（25℃）

2.影响因素：温度

三、 影响水电离平衡的因素

1.温度

2.浓度

①升温能促进水的电离。

②加酸或碱能够抑制水的电离。

③加活泼金属Na能促进水的电离

四、 作业

【课后作业∙必做】

1. 判断题

（1）纯水不能够导电。（ ）

（2）水的电离是一个放热过程。（ ）

（3）温度越高，水的电离程度越大。（ ）

（4）盐酸溶液中，水电离产生的[H^＋]和水电离产生的[OH^-]不相等。（ ）

（5）温度升高，水的离子积常数减小。（ ）

2. 填空题

（1）水的电离方程式________________________，

水的电离平衡常数表达式为K=______________

（2）水的离子积常数表达式Kw =___________________

25℃时，Kw=___________________（mol²·L^-2 ）

（3）水的离子积常数只受______的影响，与[H⁺]、[OH^-]的变化无关。

(4) ①升温能_________水的电离。（填“促进”或“抑制”，下同）

②加酸或碱能够__________________水的电离。

③加活泼金属Na能_________________水的电离。

【拓展题∙选做】

1. 25℃时， 0.1 mol·L^-1的NaOH溶液中，

[OH^-]＝___________ [H^＋]＝________________

水电离出的[OH^-]_水＝_______________ [H^＋]_水＝ _____________

2. 某温度下，纯水中的[H^＋]＝2×10^－7 mol·L^－1，则此时溶液的[OH^－]为________mol·L^－1；若温度不变，滴入稀硫酸，使[H^＋]＝4×10^－6 mol·L^－1，

则[OH^－]＝________mol·L^－1；

此时的温度________(填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。

五、 教学反思

核心素养发展

变化观念和平衡思想要求能认识物质是在不断运动的，物质的变化是有条件的；能从内因和外因、量变与质变等方面较全面地分析物质的化学变化，关注化学变化中的能量变化；能从不同视角对纷繁复杂的化学变化进行分类研究，逐步揭示各类的特征和规律；能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点考察分析化学反应，预测在一定条件下某物质可能发生的化学变化。

水平一、认识化学的变化伴随着能量变化，能根据观察和实验获得的现象和数据概括水的离子积常数与温度的关系。在【观察思考】活动中，学生不难达到水平一的要求，在此基础上，学生要试着分析出水的电离是吸热的过程，温度升高，平衡右移，水的离子积增大。

水平二、运用动态平衡的观点考察分析水的电离平衡，书写水的电离方程式，认识其是可逆反应，加深对化学平衡移动原理的认识。在【交流研讨】活动中，学生根据化学平衡移动原理进行分析、讨论。

水平三、形成化学变化是有条件的观念，认识反应条件对化学反应速率和化学平衡的影响，能运用化学反应原理分析影响化学变化的因素，初步学会运用变量控制法研究化学反应。在本节课中，我紧紧围绕着水的离子积常数和水的电离平衡影响因素展开教学，同时设计的环节也注重提高学生的化学核心素养。

水平四、能运用对立统一、联系发展以及定性定量结合的方式揭示化学变化的本质特征，能用化学变化的硅铝分析说明生产、生活实际中的化学变化。学了本节课之后，学生对水存在电离平衡有了足够的理解，并且知道条件改变，水的电离平衡会移动，这位后来的弱电解质的电离以及盐类的水解奠定良好的基础。

叶桂英

2017年11月6日

【作者：杜春泉 ChenWei　编辑：杜春泉 ChenWei】