第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第2节 水的电离和溶液的pH-【金版教程】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1创新导学案word（人教版2019）

第二节　水的电离和溶液的pH 第一课时　水的电离　溶液的酸碱性与pH [学业要求]　1.了解水的电离平衡及其影响因素。2.掌握水的离子积Kw及影响因素和应用。3.知道溶液的酸碱性与pH的关系，能正确测定溶液的pH。4.会进行简单的pH的计算。 1．水的电离 (1)水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离，其电离方程式为2H2OH3O＋＋OH－，可简写为H2OH＋＋OH－。 (2)水的离子积常数 ①概念及表达式 当水的电离达到平衡时，H＋与OH－的浓度之积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积，用Kw表示，即Kw＝c(H＋)·c(OH－)。25 ℃时，Kw＝1×10－14。 ②影响因素 与化学平衡常数一样，Kw只与温度有关。因为水的电离是吸热过程，所以随着温度的升高，水的电离程度增大，Kw增大。 2．溶液的酸碱性与pH Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。 (1)溶液酸碱性的判断 c(H＋)与c(OH－) 相对大小 c(H＋)/mol·L－1 的范围(25 ℃) 中性溶液 c(OH－)＝c(H＋) c(H＋)＝1.0×10－7 酸性溶液 c(OH－)<c(H＋) c(H＋)>1.0×10－7 碱性溶液 c(OH－)>c(H＋) c(H＋)<1.0×10－7 (2)溶液的酸碱性与pH的关系 ①pH的定义： pH＝－lg c(H＋)。 ②c(H＋)(单位：mol·L－1)、pH与溶液酸碱性的关系(常温下) (3)溶液pH的测定方法 ①pH试纸 常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸。用广泛pH试纸测定溶液的pH都为整数，可识别的pH差约为1；精密pH试纸的pH范围较窄，可以判别0.2或0.3的pH差。 ②pH计 pH计又叫酸度计，它是一种精确测量溶液pH的仪器。 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)100 ℃的纯水中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，此时水呈酸性。(　　) (2)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变。(　　) (3)任何温度下，利用H＋和OH－浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性。(　　) (4)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低。(　　) (5)用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 2．已知25 ℃时，Kw＝10－14；100 ℃时，Kw＝5.5×10－13，这说明(　　) A．25 ℃时水的电离常数较大 B．二者的c(H＋)相等 C．水的电离是吸热过程 D．Kw和温度无直接关系 答案　C 3．下列溶液一定呈酸性的是(　　) A．pH小于7的溶液 B．含有H＋的溶液 C．滴加酚酞显无色的溶液 D．c(H＋)>c(OH－)的溶液 答案　D 4．下列各项中，能表示人大量喝水时，胃液pH变化的图像是(　　) 答案　A 解析　由于胃液中含有盐酸，所以胃液应呈酸性，pH<7。大量喝水时，相当于将盐酸无限稀释，胃液的pH变大，但无论怎么稀释，胃液都不可能呈碱性，只是无限接近中性，故A正确。 知识点一　外界条件对水的电离平衡和Kw的影响 　教师独具内容 材料一　科学家利用太空望远镜首次探测到木卫二喷出的羽状物是水蒸气，水是最宝贵的资源之一。若在木卫二上某地，水的离子积常数Kw＝1.0×10－12。在地球上，25 ℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－14；35 ℃时，水的离子积Kw＝2.1×10－14。 材料二　甲同学认为，在水中加入H2SO4，水的电离平衡向左移动，解释是加入H2SO4后，c(H＋)增大，平衡左移。乙同学认为，加入H2SO4后，水的电离平衡向右移动，解释为加入H2SO4后，c(H＋)增大，H＋与OH－中和，平衡右移。 问题探究 1．根据材料一，分析木卫二中纯水的pH是多少？该地的温度是否高于25 ℃，为什么？ 提示：木卫二中纯水的pH为6。Kw(木卫二)>1.0×10－14，故该地的温度高于25 ℃。 2．材料二中，你认为哪种说法正确？并说明原因。 提示：甲正确。加入H2SO4，c(H＋)增大，抑制水的电离，水的电离平衡左移。 3．材料二中，水的电离平衡移动后，溶液中c(H＋)·c(OH－)是增大还是减小？由水电离出的c(H＋)增大还是减小？ 提示：溶液中c(H＋)·c(OH－)＝Kw，为常数，温度不变，Kw不变。加入H2SO4后抑制水的电离，由水电离出的c(H＋)减小。 1．水的电离平衡遵循化学平衡的一般规律。改变c(OH－)或c(H＋)只能改变水的电离程度，不能改变Kw；改变温度，Kw和水的电离程度都改变。具体情况如下表所示： 条件 改变 对水电离平衡的影响 水电离平衡移动的方向 电离程度 c(H＋) c(OH－) Kw 升高温度 促