第08讲 水的电离和溶液的酸碱性 -【暑假衔接班】2023年新高二化学暑假精品衔接课程（沪科版2020选择性必修1）

第08讲 水的电离和溶液的酸碱性 · 教学目标 1. 能从平衡的视角理解水的电离以及水的离子积常数，并认识到溶液中水的电离平衡客观存在。 2. 从对立统一、宏观与微观、定性与定量角度认识溶液的酸碱性与PH的关系，会计算溶液的PH。 3. 掌握溶液PH的多种检测方法，了解调控溶液的PH的意义。 模块一 水的电离和水的离子积常数 知识预习 · 水的电离 1. 实验证明，纯水具有微弱的导电性，是极弱的电解质。 1. 25℃1L H2O的物质的量n(H2O)=≈55.6(mol)，其中共有10-7mol发生电离 H2O H+ + OH— 起始(mol) 55.6 0 0 电离(mol) 10—7 10—7 10—7 平衡(mol) 55.6－10—7 10—7 10—7 该图表示水的电离过程，两个水分子之间发生了质子（H+）的传递，产生了H3O+和OH-：H2O+H2O ⇌ H3O+和OH- 为书写方便，通常使用H+表示H3O+ 在一定的温度下，水的电离达到平衡时，平衡常数KW等于H+离子浓度和OH-浓度的乘积。 Kw=[ H+ ][ OH- ] 在25℃，Kw =[H+]·[OH—]= 10—14，即水的离子积常数。（也叫水的自电离常数，与电离常数意义相同，此时认为水分子的浓度为1） 3．影响Kw的因素 Kw与溶液中[H+]、[OH—]无关，与温度有关。 水的电离为吸热过程，所以当湿度升高时，水的电离程度增大，Kw也增大。 例如100℃，1LH2O有10—6mol电离，此时水的离子积常数为Kw=10—6·10—6=10—12. 【例1】在常温下，某柠檬水的，其中水电离的为 A． B． C． D．无法确定 【答案】C 【解析】柠檬水溶液的pH是3，所以常温下柠檬水中氢氧根的浓度是，水电离的氢离子和氢氧根浓度一样，所以水电离的氢离子是10-11。故选C。 【例2】室温下，在pH=2的HCl溶液中，由水电离的c(OH－)为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】在HCl溶液中H+由水和HCl共同电离产生，而溶液中的OH－只有水电离产生，pH=2的HCl溶液中，c溶液(H+)=1.0×10-2mol/L，c溶液(OH－)== =1.0×10-12mol/L，c水(OH－)= c溶液(OH－) =1.0×10-12mol/L，答案选C。 模块二 溶液的酸碱性与PH 知识预习 · 溶液的 pH 1．溶液的 pH 常用氢离子浓度的对数的负值来表示，表示为 pH=。用来表示稀溶液酸碱性的强弱。 pH 适用范围为 0 - 14 ，c(H+)或 c(OH-)≤ 1mol/L 。 2．与酸碱性的关系：25℃时，pH=7 时，c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L，溶液呈中性； pH＜7 时，c(H+)＞c(OH-)，c(H+)＞10-7mol/L，溶液呈酸性； pH＞7 时，c(H+)＜c(OH-)，c(H+)＜10-7mol/L，溶液呈碱性。 c(H+)越大，pH 越 小 ，溶液酸性越强；c(H+)越小，pH 越 大 ，溶液碱性越强。 3. 影响水的电离平衡因素 （1）温度，升温促进水的电离，降温则相反 （2）向纯水中引入H+或OH—，会抑制水的电离 （3）向纯水中引入弱酸酸根阴离子或弱碱阳离子，将促进水的电离，此乃为盐类水解的实质。 体系变化 条件 平衡移动方向 Kw 水的电离程度 c(OH－) c(H＋) 酸 逆 不变 减小 减小 增大 碱 逆 不变 减小 增大 减小 可水解 的盐 Na2CO3 正 不变 增大 增大 减小 NH4Cl 正 不变 增大 减小 增大 温度 升温 正 增大 增大 增大 增大 降温 逆 减小 减小 减小 减小 【教学建议】列表比较法进行酸、碱、盐溶液中水电离的定量计算的学习。 [H+]水与[OH—]水关系 H+、OH—来源 [H+]水和[OH—]水的计算式 室温[H+]水和[OH—]水值 对水电离影响 纯水 [H+]水=[OH—]水 H+、OH—都由水电离而来 [H+]水= [H+]水=[OH—]水=1×10—7mol/L ------------ 酸溶液 所有OH—都由水电离而来 [H+]水= [H+]水=[OH—]水 ＜1×10—7mol/L 抑制 碱溶液 所有H+都由水电离而来 [H+]水= 抑制 【例3】25℃在等体积的①pH=0的H2SO4溶液，②0.05