2018-2019年高中化學 第03章 水溶液中的離子平衡 專題3.2.1 水的電離與溶液的酸堿性導學案 新人教版選修4.doc

3-2-1 水的電離與溶液的酸堿性（第一課時）【學習目標】1熟悉水的電離，會正確書寫水的電離方程式，能正確書寫水的離子積常數(shù)表達式。2會分析外界因素對水的電離平衡的影響。3知道溶液酸堿性與pH的關系。【學習重難點】學習重點：水的離子積， pH的相關概念，pH與溶液酸堿性的關系。學習難點：水的離子積， pH的相關概念，pH與溶液酸堿性的關系。【自主預習】一、溶液的pH 1定義 pH= -lg c(H+)，廣泛pH的范圍為014。 注意：當溶液中c(H+)或c(OH-)大于1mol時，不用pH表示溶液的酸堿性。 我們先來回憶一下溶液的pH與酸堿性有什么關系 2、25時溶液的酸堿性，任何情況下 酸性:c(H+) c(OH) c(H+)107；中性:c(H+) c(OH)c(H+)107；堿性:c(H+) c(OH) c(H+)1073pH值（一種表達溶液酸堿度的方法） pH定義：pH是c（H+）的負對數(shù)，即pH=lg c（H+）。 如：c（H+） = 1107mol/L， pH=lg107 7.0 c（H+） = 1105mol/L， pH=lg105 5.0 c（H+） = 1109mol/L， pH=lg109 9.04（1）pH與溶液酸堿性的關系（25時）pH與溶液的酸堿性比較以及變化趨勢pH溶液的酸堿性pH<7溶液呈 ，pH越小， pH=7溶液呈中性pH>7溶液呈 pH越大， （2）改變溶液pH的常用方法改變溶液pH的方法pH變化采取的措施若pH增大 若pH減小 （當溶液中氫離子濃度很小時，為了更方便表示酸堿性，通常用pH來表示，當c（H+）>1mol/L或小于10-14時，使用pH值更不方便。所以用物質的量濃度表示更好。 pH一般表示1mol/L以下c（H+） 的濃度）5 pH的測定方法 ：pH試紙：測定溶液的pH廣泛試紙識別差值為1；試紙的使用方法：用干燥潔凈的玻璃棒蘸取溶液點在試紙中央，與標準比色卡進行對照得pH 。pH計：精確測定溶液的pH 讀數(shù)到 0.01，參看教材P47 二、水的離子積1水的電離，水是一種弱電解質，水的電離可以表示為H2O + H2O H3O+ + OH 簡寫為H2O H+ + OH水的電離有以下哪幾個特點： 能完全電離；電離過程可逆，存在電離平衡；條件改變時，電離平衡發(fā)生移動。2求水的電離平衡常數(shù)。1L水的濃度為： 1000 gL1 18 gmol1 = 5556 molL1 實驗證明，25時，1L水中只有1107mol的水分子發(fā)生電離，由于水的濃度是一個定值，那么K電離與C(H2O)的乘積也是一個常數(shù)，稱為KW。水的離子積常數(shù) ，在25時， Kw = c(H+) c(OH) =11014Kw叫水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積。Kw = 11014(說明)在沒有特別說明的情況下，水的離子積均指25時的數(shù)值。（雖然c(H+) 與 c(OH)都有單位，但水的離子積常數(shù)是沒有單位的在計算時，注意別畫蛇添足。）Kw 適用于稀的酸溶液，稀的堿溶液，鹽溶液【預習檢測】1下列說法正確的是( )A水的電離方程式：H2O=HOHB升高溫度，水的電離程度增大C在NaOH溶液中沒有HD在HCl溶液中沒有OH2現(xiàn)有如下各化合物：酒精 氯化銨 氫氧化鋇 氨水 H2SO4 銅 H3PO4 二氧化碳請用物質序號填空：（1）屬于電解質的有_。 （2）屬于非電解質的有_。（3）屬于強電解質的有_。 （4）屬于弱電解質的有_。 合作探究探究活動一： 水的電離1水是一種極弱的電解質，能夠微弱的電離產生H和OH，其過程是可逆過程。請你據(jù)此寫出水的電離方程式 ，當水電離產生H和OH的速率與H和OH結合成水分子的速率 時，水的電離達到了 狀態(tài)。（1）水的電離平衡常數(shù)表達式是K電離 。（2）請你根據(jù)水的電離平衡常數(shù)表達式，推導并寫出水的離子積常數(shù)的表達式 。（3）常溫下，水的離子積常數(shù)Kw1.01014 mol2L2，則純水中H是 _ ；若某酸溶液中H1.0104 molL1，則溶液中OH為 _ 。2分析下列條件的改變對水的電離平衡H2OHOH的影響，并填寫下表：改變條件電離平衡溶液中H溶液中OHpH溶液的酸堿性Kw升高溫度 加入酸 加入堿 加入鈉 歸納總結1水的離子積常數(shù)Kw （1）Kw只與溫度有關，溫度升高，Kw 。（2）常溫時，Kw1.01014 mol2L2，不僅適用于純水，還適用于 。（3）不同溶液中，H、OH可能不同，但任何溶液中由水電離出的H與OH總是 的。2外界條件對水的電離平衡的影響（1）因水的電離是 過程，故溫度升高，會 水的電離，H、OH都 ，水仍呈 。（2）外加酸(或堿)，水中H或OH ，會 水的電離，水的電離程度 ，Kw 。【學以致用】1下列關于水的離子積常數(shù)的敘述中，正確的是( )A因為水的離子積常數(shù)的表達式是KwHOH，所以Kw隨溶液中H和OH的變化而變化B水的離子積Kw與水的電離平衡常數(shù)K電離是同一個物理量C水的離子積常數(shù)僅僅是溫度的函數(shù)，隨著溫度的變化而變化D水的離子積常數(shù)Kw與水的電離平衡常數(shù)K電離是兩個沒有任何關系的物理量2.常溫下,在0.1 molL-1HCl溶液中,水的離子積常數(shù)數(shù)值是 ( )A.1.010-14 B.1.010-13 C.1.3210-14 D.1.3210-15探究活動二：影響水的電離因素分析（1）溫度：升高溫度，水的電離平衡 ，Kw 升高溫度， 水的電離，水的電離平衡 移動，使c(H+) 與 c(OH) ，例如在100時，Kw = 11012，溶液呈中性時c(H+) = c(OH) 1106 molL1（2）改變下列條件水的電離平衡是否移動?向哪個方向移動?水的離子積常數(shù)是否改變?是增大還是減小?升高溫度 加入NaCI 加NaOH 加HCI 水中加入酸后，就成了酸溶液，此時溶液中還有OH嗎? （3）溶液的酸堿性與c(H+) 、c(OH)的關系 在水中加酸時，水的電離平衡移動后， 減小，溶液中 增大；在水中加堿時， 增大， 減小。不論在酸或堿的稀溶液中， 的乘積始終等于水的離子積，在25時，為 。在稀溶液中，KW只受 影響，而與溶液的酸堿性和濃度大小無關。 在其它條件一定的情況下，溫度升高，KW ，溫度降低，KW ，。（4）在0.01mol/LHCl溶液中 c(H+)= ，c (OH-)= ， c(H )水= ， c(OH)水= 。 結論：c(H )水 c(OH)水（5）在0.01mol/LNaOH溶液中 c (OH-)= ， c(H+)= ， 由水電離出的c(H )水和c(OH)水, c(H )水= ， c(OH)水= 。 結論：c(H )水 c(OH)水 ?！緦W習小結】【鞏固練習】125時,水中存在電離平衡:H2OH+OH-,下列關于水的說法不正確的是 ( )A.水的電離是吸熱過程B.向水中加入少量稀硫酸,H+增大,KW不變C.含H+的溶液顯酸性,含OH-的溶液顯堿性D.水是極弱的電解質,在50時H+>10-7molL-12下列溶液一定顯酸性的是( )A溶液中OH>HB滴加紫色石蕊試液后變紅色的溶液C溶液中H106 molL1DpH<7的溶液3某溫度下純水中H2107 molL1，則此時OH_；該溫度下向純水中加鹽酸使H5106 molL1，則此時OH_。4 （1）25時,在0.01 molL-1HCl溶液中,H+= ,OH-= ,該溶液中由水電離產生的H+= 。（2）80時(Kw=2.510-13mol2L-2),在0.01 molL-1的NaOH溶液中,OH-= ,H+= ?！究偨Y與反思】通過自評、互評、師評相結合對本節(jié)學習過程進行反思感悟。 【參考答案】二、水的離子積 1.水的電離，離有以下哪幾個特點： 【預習檢測】1B 2（1） （2） （3） （4）【合作探究】探究活動一：1H2OHOH（1） ；（2） KwHOH。（3）1.0107_molL1；1.01010molL1。2改變條件電離平衡溶液中H溶液中OHpH溶液的酸堿性Kw升高溫度右移增大增大減小中性增大加入酸左移增大減小減小酸性不變加入堿左移減小增大增大堿性不變加入鈉右移減小增大增大堿性不變 歸納總結1HOH；（1）增大；（2）酸、堿的稀溶液；（3）相等；2（1）吸熱，促進，增大，中性；（2）增大，抑制，減小，不變【學以致用】1C 2.A探究活動二（1）正向移動，增大，促進，正向，均增大（2） 答案：平衡正向移動，離子積增大；平衡不移動，離子積不變；平衡逆向移動，離子積不變：平衡逆向移動，離子積不變。結論：加入酸或堿，抑制水的電離，K w不變。水中加入酸后，就成了酸溶液，此時溶液中還有OH-嗎? 有（3） OH-濃度， H+濃度； OH濃度，H+濃度；H+濃度和OH濃度；11014；溫度，增大，減小。（4）0.01mol/L，11012mol/L 由水電離出的c(H )水和c(OH)水, 均為11012mol/L結論：c(H )水= c(OH)水 。（5）0.01mol/L，11012mol/L 由水電離出的c(H )水和c(OH)水, 均為11012mol/L結論：c(H )水= c(OH)水 ?！眷柟叹毩暋?C 2 B 3 2107 molL1 8109 molL1 4（1）0.01 molL-1，10-12molL-1 10-12molL-1；（2）0.01 molL-1，2.510-11molL-1