2017-2018学年度高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 第二节 水的电离和溶液的酸碱性（第1课时）水的电离、溶液的酸碱性与pH学案 新人教版选修4.docVIP

第1课时　水的电离、溶液的酸碱性与pH [目标导航]　1.了解水的电离平衡及影响因素。2.了解水的离子积并能进行简单计算。3.了解溶液的酸碱性与pH的关系。 一、水的电离 1．水的电离 水是一种极弱的电解质，电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－，简写为H2OH＋＋ OH－，水的电离常数K电离＝。 2．水的离子积常数 (1)Kw的推导 水的电离平衡常数K电离＝，则c(H＋)·c(OH－)＝K电离·c(H2O)。从实验可知，在室温时55.6 mol纯水中只有1×10－7 mol H2O电离，电离前后H2O的物质的量几乎不变，因此c(H2O)可视为常数，K电离也为一常数，所以K电离·c(H2O)必然也为常数，用Kw表示，因此有c(H＋)·c(OH－)＝Kw。 (2)Kw的影响因素 水的离子积Kw，只受温度的影响，温度升高，Kw增大。 (3)Kw的适用范围 Kw不仅适用于纯水，还可适用于稀的电解质水溶液。 3．外界条件对水的电离平衡的影响 c(H＋)/mol·L－1 c(OH－)/mol·L－1 水的电离程度 平衡移动 Kw 纯水 1.0×10－7 1.0×10－7 —— —— 1.0×10－14 升温 ＞1.0×10－7 ＞1.0×10－7 增大 向右 增大 加酸 ＞1.0×10－7 ＜1.0×10－7 减小 向左 不变 加碱 ＜1.0×10－7 ＞1.0×10－7 减小 向左 不变 加活泼金属 ＜1.0×10－7 ＞1.0×10－7 增大 向右 不变 【合作探究】 1．在pH＝2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H＋)与c(OH－)之间的关系是什么？ 答案　外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候由水电离出的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。 2．常温下，0.01 mol·L－1的HCl溶液中，c(H＋)水＝________；0.01 mol·L－1的NaOH溶液中，c(OH－)水＝________。 答案　1.0×10－12 mol·L－1　1.0×10－12 mol·L－1 3．在100 ℃，纯水中c(H＋)＝1.0×10－6 mol·L－1，此时Kw＝________，在该温度下，0.1 mol· L－1 NaOH溶液中，c(OH－)水＝________。 答案　1.0×10－12　1.0×10－11 mol·L－1 二、溶液的酸碱性和pH 1．溶液的酸碱性 (1)常温下溶液的酸碱性与pH的关系 ①pH＜7，溶液呈酸性； ②pH＝7，溶液呈中性； ③pH＞7，溶液呈碱性。 (2)溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系 溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。 ①c(H＋)＞c(OH－)溶液呈酸性； ②c(H＋)＝c(OH－)溶液呈中性； ③c(H＋)＜c(OH－)溶液呈碱性。 2．pH (1)表达式：pH＝－lg__c(H＋)。 (2)意义：pH越大，溶液碱性越强；pH越小，溶液酸性越强。 (3)适用范围：1×10－14 mol·L－1≤c(H＋)≤1 mol·L－1的溶液。 3．溶液酸、碱性的测定方法 (1)指示剂法 该法只能测其pH的大致范围，常见指示剂变色范围为 指示剂 变色范围 石蕊 pH＜5红色 5～8紫色 ＞8蓝色 酚酞 pH＜8.2无色 8.2～10浅红色 ＞10红色 甲基橙 pH＜3.1 红色 3.1～4.4橙色 ＞4.4黄色 (2)pH试纸法 把小片试纸放在表面皿或玻璃片上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比，即可确定溶液的pH。 (3)pH计测量法 【合作探究】 1．判断溶液酸、碱性的标准是什么？pH＝7的溶液是否一定为中性溶液？ 答案　判断溶液酸、碱性的标准是比较c(H＋)、c(OH－)的相对大小，pH＝7的溶液不一定为中性溶液，只有在常温下pH＝7的溶液才为中性溶液，因为Kw只与温度有关，如在100 ℃时，Kw＝1.0×10－12，pH＝6为中性，pH＝7应为碱性。 2．使用pH试纸应注意什么？ 答案　测定溶液的pH时，pH试纸不能润湿，否则，非中性溶液的pH测定值将比实际pH大或小，用广范pH试纸测溶液的pH时，只能读整数。 一、影响水电离平衡的因素 【例1】　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，pH不变 答案　B 解析　A项，向水中加入稀氨水，c(OH－)增大；B项，向水中加入NaHSO4，c(H＋)增大，由于温度不变，Kw应不变；C项，c