2018_2019年高中化学第03章水溶液中的离子平衡专题3.2.1水的电离与溶液的酸碱性导学案新人教版选修4.doc

1、13-2-1 水的电离与溶液的酸碱性（第一课时）【学习目标】1熟悉水的电离，会正确书写水的电离方程式，能正确书写水的离子积常数表达式。2会分析外界因素对水的电离平衡的影响。3知道溶液酸碱性与 pH 的关系。【学习重难点】学习重点：水的离子积， pH 的相关概念，pH 与溶液酸碱性的关系。学习难点：水的离子积， pH 的相关概念，pH 与溶液酸碱性的关系。【自主预习】一、溶液的 pH 1定义 pH= -lg c(H +)，广泛 pH 的范围为 014。注意：当溶液中 c(H+)或 c(OH-)大于 1mol 时，不用 pH 表示溶液的酸碱性。我们先来回忆一下溶液的 pH 与酸碱性有什么关系2、2

2、5时溶液的酸碱性，任何情况下 酸性:c(H +) c(OH ) c(H+)10 7 ；中性:c(H +) c(OH )c(H+)10 7 ；碱性:c(H +) c(OH ) c(H+)10 73pH 值（一种表达溶液酸碱度的方法） pH 定义：pH 是 c（H +）的负对数，即 pH=lg c（H +） 。如：c（H +） = 110 7mol/L， pH=lg10 7 7.0c（H +） = 110 5mol/L， pH=lg10 5 5.0c（H +） = 110 9mol/L， pH=lg10 9 9.04 （1）pH 与溶液酸碱性的关系（25时）pH 与溶液的酸碱性比较以及变化趋势pH

3、 溶液的酸碱性pH7 溶液呈 pH 越大， （2）改变溶液 pH 的常用方法2改变溶液 pH 的方法pH 变化 采取的措施若 pH 增大若 pH 减小（当溶液中氢离子浓度很小时，为了更方便表示酸碱性，通常用 pH 来表示，当 c（H +）1mol/L 或小于 10-14时，使用 pH 值更不方便。所以用物质的量浓度表示更好。 pH 一般表示 1mol/L 以下 c（H +） 的浓度）5pH 的测定方法 ：pH 试纸：测定溶液的 pH 广泛试纸识别差值为 1；试纸的使用方法：用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液点在试纸中央，与标准比色卡进行对照得 pH 。pH 计：精确测定溶液的 pH 读数到 0.01，

4、参看教材 P47二、水的离子积1水的电离，水是一种弱电解质，水的电离可以表示为H2O + H2O H 3O+ + OH 简写为 H2O H+ + OH水的电离有以下哪几个特点： 能完全电离；电离过程可逆，存在电离平衡；条件改变时，电离平衡发生移动。2求水的电离平衡常数。1L 水的浓度为： 1000 gL 1 18 gmol1 = 5556 molL 1 实验证明，25时，1L 水中只有 1107mol 的水分子发生电离，由于水的浓度是一个定值，那么 K 电离 与 C(H2O)的乘积也是一个常数，称为 KW。水的离子积常数 ，在 25时， K w = c(H+) c(OH) =11014Kw叫水

5、的离子积常数，简称水的离子积。K w = 11014(说明)在没有特别说明的情况下，水的离子积均指 25时的数值。3（虽然 c(H+) 与 c(OH)都有单位，但水的离子积常数是没有单位的在计算时，注意别画蛇添足。 ）Kw 适用于稀的酸溶液，稀的碱溶液，盐溶液【预习检测】1下列说法正确的是( )A水的电离方程式：H 2O=H OH B升高温度，水的电离程度增大C在 NaOH 溶液中没有 HD在 HCl 溶液中没有 OH2现有如下各化合物：酒精 氯化铵 氢氧化钡 氨水 H 2SO4 铜 H 3PO4 二氧化碳请用物质序号填空：（1）属于电解质的有_。 （2）属于非电解质的有_。（3）属于强电解质

6、的有_。 （4）属于弱电解质的有_。合作探究探究活动一： 水的电离1水是一种极弱的电解质，能够微弱的电离产生 H 和 OH ，其过程是可逆过程。请你据此写出水的电离方程式 ，当水电离产生 H 和 OH 的速率与 H和 OH 结合成水分子的速率 时，水的电离达到了 状态。（1）水的电离平衡常数表达式是 K 电离 。（2）请你根据水的电离平衡常数表达式，推导并写出水的离子积常数的表达式 。（3）常温下，水的离子积常数 Kw1.010 14 mol2L2 ，则纯水中H 是 _ ；若某酸溶液中H 1.010 4 molL1 ，则溶液中OH 为 _ 。2分析下列条件的改变对水的电离平衡 H2O H OH

7、 的影响，并填写下表：改变条件 电离平衡溶液中H溶液中OH pH溶液的酸碱性 Kw升高温度 加入酸 加入碱 加入钠 4归纳总结1水的离子积常数 Kw （1） Kw只与温度有关，温度升高， Kw 。（2）常温时， Kw1.010 14 mol2L2 ，不仅适用于纯水，还适用于 。（3）不同溶液中，H 、OH 可能不同，但任何溶液中由水电离出的H 与OH 总是 的。2外界条件对水的电离平衡的影响（1）因水的电离是 过程，故温度升高，会 水的电离，H 、OH 都 ，水仍呈 。（2）外加酸(或碱)，水中H 或OH ，会 水的电离，水的电离程度 ， Kw 。【学以致用】1下列关于水的离子积常数的叙述中，

8、正确的是( )A因为水的离子积常数的表达式是 KwH OH ，所以 Kw随溶液中H 和OH 的变化而变化B水的离子积 Kw与水的电离平衡常数 K 电离 是同一个物理量C水的离子积常数仅仅是温度的函数，随着温度的变化而变化D水的离子积常数 Kw与水的电离平衡常数 K 电离 是两个没有任何关系的物理量2.常温下,在 0.1 molL-1HCl 溶液中,水的离子积常数数值是 ( )A.1.010-14 B.1.010-13 C.1.3210-14 D.1.3210-15探究活动二：影响水的电离因素分析（1）温度：升高温度，水的电离平衡 ，K w 升高温度， 水的电离，水的电离平衡 移动，使 c(H+

9、) 与 c(OH ) ，例如在 100时，K w = 11012，溶液呈中性时 c(H+) = c(OH) 1106 molL1（2）改变下列条件水的电离平衡是否移动?向哪个方向移动?水的离子积常数是否改变?是增大还是减小?升高温度 加入 NaCI 加 NaOH 加 HCI水中加入酸后，就成了酸溶液，此时溶液中还有 OH吗? （3）溶液的酸碱性与 c(H+) 、c(OH )的关系在水中加酸时，水的电离平衡移动后， 减小，溶液中 增大；在水中加5碱时， 增大， 减小。不论在酸或碱的稀溶液中， 的乘积始终等于水的离子积，在 25时，为 。在稀溶液中，K W只受 影响，而与溶液的酸碱性和浓度大小无关

10、。在其它条件一定的情况下，温度升高，K W ，温度降低，K W ， 。（4）在 0.01mol/LHCl 溶液中c(H+)= ，c (OH -)= ，c(H )水 = ， c(OH )水 = 。结论：c(H )水 c(OH )水（5）在 0.01mol/LNaOH 溶液中c (OH-)= ， c(H +)= ，由水电离出的 c(H )水 和 c(OH )水 ,c(H )水 = ， c(OH )水 = 。结论：c(H )水 c(OH )水 。【学习小结】Error!【巩固练习】125时,水中存在电离平衡:H 2O H+OH-,下列关于水的说法不正确的是 ( )A.水的电离是吸热过程B.向水中加入

11、少量稀硫酸,H +增大,K W不变C.含 H+的溶液显酸性,含 OH-的溶液显碱性D.水是极弱的电解质,在 50时H +10-7molL-12下列溶液一定显酸性的是( )A溶液中OH H B滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液C溶液中H 10 6 molL1DpH7 的溶液3某温度下纯水中H 210 7 molL1 ，则此时OH _；该温度下向纯水中加盐酸使H 510 6 molL1 ，则此时OH _。4 （1）25时,在 0.01 molL-1HCl 溶液中,H += ,OH-= ,该溶液中由水电离产生的H += 。6（2）80时(K w=2.510-13mol2L-2),在 0.01 molL-

12、1的 NaOH 溶液中,OH -= ,H+= 。【总结与反思】通过自评、互评、师评相结合对本节学习过程进行反思感悟。7【参考答案】二、水的离子积 1.水的电离，离有以下哪几个特点： 【预习检测】1B 2 （1） （2） （3） （4）【合作探究】探究活动一：1H 2O H OH （1） Error! ；（2） KwH OH 。 （3）1.010 7 _molL1 ；1.010 10 molL1 。2改变条件 电离平衡溶液中H溶液中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 不变加入钠 右

13、移 减小 增大 增大 碱性 不变归纳总结1H OH ；（1）增大；（2）酸、碱的稀溶液；（3）相等；2 （1）吸热，促进，增大，中性；（2）增大，抑制，减小，不变【学以致用】1C 2.A探究活动二（1）正向移动，增大，促进，正向，均增大（2）答案：平衡正向移动，离子积增大；平衡不移动，离子积不变；平衡逆向移动，离子积不变：平衡逆向移动，离子积不变。结论：加入酸或碱，抑制水的电离，K w8不变。水中加入酸后，就成了酸溶液，此时溶液中还有 OH-吗? 有（3）OH -浓度， H +浓度； OH 浓度，H +浓度；H +浓度和 OH浓度；110 14；温度，增大，减小。（4）0.01mol/L，110 12mol/L 由水电离出的 c(H )水 和 c(OH )水 , 均为 11012mol/L结论：c(H )水 = c(OH )水 。 （5）0.01mol/L，110 12mol/L 由水电离出的 c(H )水和 c(OH )水 , 均为 11012mol/L 结论：c(H )水 = c(OH )水 。【巩固练习】1C 2 B 3 210 7 molL1 8109 molL1 4 （1）0.01 molL-1，10 -12molL-1 10-12molL-1；（2）0.01 molL -1，2.510 -11molL-1