内容正文:
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
水是生命之源,如果没有水,就不可能有生命。流行于日本、欧美的活性离子水是一种高品质的饮用水。活性离子比普通水分子直径小,渗透作用快,有利于消除体内过多的自由基,能够延缓机体衰老,且对多种疾病有预防和辅助治疗的作用。它的诞生,在世界范围内掀起了一场饮水领域的革命,善待生命,从水开始。亲爱的同学们,你们知道水中存在哪些离子吗?这些离子的乘积有什么规律?什么条件能影响水中离子浓度的大小呢?
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水的电离存在条件和影响水电离的因素有哪些?[来源:学科网]
提示:(1)酸、碱、盐的水溶液中都存在水的电离平衡H2OH++OH-,25 ℃时,Kw=1.0×10-14。
(2)影响水电离平衡的因素
温度:升高温度,促进水的电离。
酸、碱:加入H+或OH-,抑制水的电离。
知识目标
1.了解水的电离和水的离子积常数。
2.了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法。
能力目标
1.能联系弱电解质的电离平衡,分析外界条件对水的电离的影响。
2.能根据水溶液中c(H+)和c(OH-)的关系及pH可以判断水溶液的酸碱性。
重点难点
1.水的离子积常数,溶液的酸碱性的判断。
2.水的离子积常数的应用。
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+H2OH3O++OH- ,简写为 H2OH++OH- ,水的电离常数K电离= 。
2.水的离子积常数
(1)表达式
Kw= c(H+)·c(OH-) =1.0×10-14mol2·L-2
(2)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)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 。
二、溶液的酸碱性与pH
1.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 相对大小 。
(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-)
2.溶液酸碱性与pH
(1)pH
①定义:用 H+的物质的量浓度的负对数 表示溶液酸碱性的强弱。
②表达式:pH= -lgc(H+) 。
③适用范围:1×10-14 mol/L≤c(H+)≤1×100mol/L的溶液。
(2)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)
3.溶液酸碱性的测定方法
(1)酸碱指示剂法
该法只能测其酸碱性,即pH的大致范围,不能测出具体数值,常见的酸碱指示剂的变色范围为:
(2)pH试纸法
①种类
a. 广泛pH试纸 :其pH范围是1~14(最常用)。
b. 精密pH试纸 :其pH范围较窄,可判别0.2或0.3的pH差值。
②使用方法: 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部 ,试纸变色后,马上与标准比色卡比较来确定溶液的pH。
(3)pH计测定法
[要点一] 水的电离平衡的影响因素(利用化学平衡移动原理分析)
1.水的电离平衡:H2OH++OH- ΔH>0
影响因素
移动方向
c(H+)
c(OH-)
Kw
升温
向右移动
增大
增大
增大
加酸
向左移动
增大
减小
不变
加碱
向左移动
减小
增大
不变
加活泼金属
(如Na)
向右移动
减小
增大
不变
2.关于KW的几点说明:
(1)KW揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,H+与OH-共存,只是相对含量不同而已。
(2)水的离子积KW只与温度有关。温度越高,KW越大,所以使用KW时,必须指明温度,如不指明,则认为是25 ℃。
(3)KW不仅适用于纯水,还适用于酸、碱及盐的稀溶液,且由水电离的c(H+)水=c(OH-)水。此时,水溶液中水的离子积常数不变。
[典例1] 25 ℃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NaOH溶液,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中滴加浓盐酸至c(HCl)=0.01 mol/L,则溶液中c(OH-)=1×10-12mol/L
C.降温,使平衡右移,c(H+)增大,溶液呈酸性
D.将水加热,Kw增大,pH不变
解析:B [加入稀NaOH溶液,c(OH-)增大,A错;滴加浓盐酸,c(H+)增大,平衡逆向移动,Kw不变,则c(OH-)==mol/L=1×10-12 mol/L,B正确;降温,平衡右移,c(H+)减小,溶液仍然呈中性,C错;加热,Kw增大,pH应变小,D错。]
水电离出的H+或OH-浓度计算
1.纯水c(H+)=c(OH-)=。
2.酸溶液中OH-是水电离产生的,故水电离的H+浓度等于溶液中OH-的浓度。即c(H+)