2012高中化学3.2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

用心爱心专心13.2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（人教版选修4）[学习目标]1.理解水的电离及水的离子积常数的含义，并能应用水的离子积常数进行相关计算。2.了解溶液的酸碱性与溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系。3.知道pH的定义，了解溶液的酸碱性与pH的关系。[重点·难点]重点：水的电离及溶液的酸碱性。难点：应用水的离子积常数进行有关计算。1．水的电离水是一种极弱的电解质。电离方程式为____________________________，也可简写为________________________。2．水的离子积常数(1)水的电离常数：K电离＝________________________________________________________________________。(2)水的离子积常数KW＝________________________。随着温度的升高，水的离子积________，在室温下，纯水的c(H＋)＝c(OH－)＝________mol·L－1，KW＝________________。(3)适用范围KW不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。(4)离子积表达式KW＝c(H＋)·c(OH－)中的c(H＋)和c(OH－)一定是水电离出的c(H＋)和c(OH－)吗？3．在某温度时，测得纯水中的c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1，则c(OH－)为()A．2.0×10－7mol·L－1B．0.1×10－7mol·L－1C．1.0×10－14mol2·L－2/2.0×10－7mol·L－1D．无法确定4．溶液的酸碱性与c(H＋)和c(OH－)的关系溶液的酸碱性取决于c(H＋)和c(OH－)的________________。①酸性溶液：c(H＋)____c(OH－)②中性溶液：c(H＋)____c(OH－)③碱性溶液：c(H＋)____c(OH－)5．溶液酸碱性与pH的关系(1)pH①定义：用__________________________________________表示溶液酸碱性的强弱。②表达式：pH＝____________③意义：pH越大，溶液碱性越____，每增大1个单位，c(OH－)变为原来的____倍；pH越小，酸性越____，每减小1个单位，c(H＋)变为原来的____倍。④适用范围：1×10－14mol·L－1≤c(H＋)≤1×100mol·L－1的溶液。用心爱心专心2(2)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)(3)pH试纸①常用的pH试纸有____________________试纸和____________试纸。②使用方法：________________________________________________________________________，试纸变色后，马上与标准比色卡比较来确定溶液的pH。③注意：pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则将可能产生误差。6．将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是()A．水的离子积变大，pH变小，呈酸性B．水的离子积不变，pH不变，呈中性C．水的离子积变小，pH变大，呈碱性D．水的离子积变大，pH变小，呈中性一、影响水的电离平衡的因素及影响结果用心爱心专心3注意(1)KW的适用范围：水的离子积(KW)不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。(2)在任何水溶液中，由水电离出的H＋和OH－的浓度一定相等。典例125℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋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不变听课记录：变式训练1能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)c(OH－)的操作是()用心爱心专心4A．向水中投入一小块金属钠B．将水加热煮沸C．向水中通入二氧化碳气体D．向水中加食盐晶体二、溶液的酸、碱性与酸、碱的酸碱性强弱的关系1．溶液的酸碱性溶液的酸碱性指的是溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。酸性：c(H)c(OH－)c(H＋)10－7mol·L－1pH7中性：c(H＋)＝c(OH－)c(H＋)＝10－7mol·L－1pH＝7碱性：c(H＋)c(OH－)c(H＋)10－7mol·L－1pH72．酸、碱的强弱与溶液酸碱性的关系(1)酸、碱的强弱酸、碱的强弱是以电解质的电离程度来划分的。强酸、强碱在溶液中完全电离，弱酸、弱碱在溶液中部分电离。(2)与溶液酸碱性的关系①酸性越强，溶液中c(H＋)越大，pH越小，可能为强酸，也可能为弱酸；同理，碱性越强，溶液中c(OH－)越大，pH越大，可能为强碱，也可能为弱碱。②酸性相同的两溶液：强酸和弱酸，弱酸的浓度大，等体积时，其中和碱的能力强，同理碱也是如此，例如：c(H＋)＝1mol·L－1的醋酸溶液和盐酸，体积均为1L时，醋酸溶液中和碱的能力更强。③等体积、等物质的量浓度、等元数的酸，强酸溶液的酸性强，但提供H＋的能力相同。例如：1L0.1mol·L－1的CH3COOH和1L0.1mol·L－1的盐酸，盐酸中c(H＋)大，酸性强，但均可提供0.1mol的H＋。3．酸性溶液中有无OH－，碱性溶液中有无H＋，判断溶液酸碱性的标准是什么？4．根据c(H＋)和c(OH－)的相对大小来判断溶液的酸碱性，有没有条件？根据溶液的pH来判断溶液的酸碱性，有没有条件？典例2对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是()A．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大B．使温度都升高20℃后，两溶液的pH均不变C．加水稀释2倍后，两溶液的pH均减小D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气一样多听课记录：变式训练2pH＝3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY)，若V(HX)V(HY)，则下列说法正确的是()用心爱心专心5A．HX可能是强酸B．HY一定是强酸C．HX的酸性强于HY的酸性D．反应开始时二者生成H2的速率相等参考答案课前准备区1．H2O＋H2OH3O＋＋OH－H2OH＋＋OH－2．(1)c＋·c－c2(2)c(H＋)·c(OH－)增大10－71×10－14mol2·L－2(4)表达式中的c(H＋)和c(OH－)均表示整个溶液中的c(H＋)和c(OH－)，不一定只是水电离出的c(H＋)和c(OH－)。3．A[根据水的电离方程式：H2OH＋＋OH－可知，无论在何种条件下的纯水中，水电离出的c(H＋)＝c(OH－)。而该温度下的纯水中c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－11.0×10－7mol·L－1，则所处温度高于25℃，但水电离的c(H＋)＝c(OH－)＝2.0×10－7mol·L－1。故答案为A。]4．相对大小①②＝③5．(1)①H＋的物质的量浓度的负对数②－1gc(H＋)③强10强10(2)酸中碱(3)①广泛pH精密pH②把小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央6．D课堂活动区一、从左→右，从上→下：右移增大增大增大＝左移减小减小减小＝左移不变增大减小左移不变减小增大右移不变减小增大右移减小不变减小增大右移减小不变增大减小典例1B[本题考查外界条件对水的电离平衡的影响。解答时要先分析清楚水的电离平衡的移动方向，然后再讨论c(H＋)、c(OH－)或KW的变化。向水中加入稀氨水，c(OH－)增大，平衡逆向移动，c(H＋)减小，A项不正确；向水中加入少量固体NaHSO4：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4，c(H＋)增大，但KW不变，B项正确；向水中加入少量CH3COOH后，使水的电离平衡逆向移动，c(OH－)减小，c(H＋)增大，C项不正确；将水加热，水的电离平衡正向移动，c(H＋)、c(OH－)均增大，KW增大，pH减小，但仍呈中性，D项不正确。]变式训练1C二、3．①在水溶液中由于存在水的电离，酸性溶液中也有OH－存在，碱性溶液中也有H＋存在。②判断溶液酸碱性的惟一标准是溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。4．根据c(H＋)和c(OH－)的相对大小来判断溶液的酸碱性，没有条件。用pH判断溶液酸碱性时，要注意的条件是温度，不能简单地认为pH＝7的溶液一定为中性，如100℃时pH＝6为中性，pH6显酸性，pH6显碱性，所以使用pH判断溶液酸碱性时需注明温度，若未注明温度，一般指室温，就认为pH＝7为中性。典例2A[醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，当加入醋酸钠晶体后，c(CH3COO－)增大，上述平衡向左移动，c(H＋)减小，溶液的pH增大；盐酸中加入醋酸钠晶体可发生反应：CH3COO－＋H＋===CH3COOH，c(H＋)减小，pH增大，故A正确。因为醋酸电离吸热，升高温度促进电离，溶液中c(H＋)增大，pH减小，故B不正确。加水稀释时，c(H＋)减小，pH增大，C不正确。pH相同时，则c(CH3COOH)c(HCl)，又因体积相同，则n(CH3COOH)n(HCl)，与足量的锌粉反应，醋酸产生的氢气多，D不正确。]变式训练2D