3.2.1 水的电离 溶液酸碱性与pH-【乐学课堂】2023-2024学年高二化学同步精品讲义+习题（人教版2019选择性必修1）

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 第1课时 水的电离 溶液的酸碱性与pH 1．认识水的电离平衡，了解水的离子积常数；能运用弱电解质的电离模型分析水的电离，发展应用模型解决问题的能力。 2．认识溶液的酸碱性与pH的关系，学会计算溶液的pH。 3．能正确测定溶液的pH，了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。 一、水的电离 1.水的电离 （1）水是一种极弱的______，能发生______电离，其电离方程式为H2O H＋＋OH－，也可以写为2H2O H3O＋＋OH－。 ①1 L纯水的物质的量是______，水的电离平衡常数表达式为K＝______。 ②实验测得25℃时，1 L 水中发生电离的水只有1×10－7 mol，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1，K＝______＝。 【归纳提升】水的电离及其微弱，室温下纯水中，c(H＋)＝c(OH－)=10-7mol/L，说明1L H2O（1000g，）中，只有10-7mol发生电离，即，可见电离前后水的物质的量几乎不变，因此水是一种极弱的电解质。 （2）特点：①可逆、______、极弱。 ②水的电离过程是一个______过程，类似于化学反应平衡。 2．水的离子积 表达式 Kw ＝c(H＋)·c(OH－) 影响因素 只是______的函数，温度不变，Kw不变，温度升高，Kw______ 25℃时，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14(定值) 适应范围 Kw不仅适用于纯水，也适用酸、碱、盐的______溶液 意义 Kw提示了在______中均存在H＋、OH－，只要温度不变，Kw不变 【数据支持】不同温度下，水的离子积常数如表所示： 温度/℃ 0 10 20 25 Kw/mol2·L-2 0.114 0.292 0.681 1.01 温度/℃ 40 50 90 100 Kw/mol2·L-2 2.92 5.47 38.0 55.0 3．外界条件对水的电离平衡的影响 分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH＋＋OH－　ΔH>0的影响，并填写下表： 改变条件 平衡移动方向 c(H＋) c(OH－) 水的电离程度 Kw 升高温度 ______ ______ ______ ______ ______ 加入酸 ______ ______ ______ ______ ______ 加入碱 ______ ______ ______ ______ ______ 加入活泼金属(如Na) ______ ______ ______ ______ ______ 【归纳提升】 （1）水的电离平衡遵循化学平衡的一般规律。 （2）常温时，Kw＝1.0×10－14，不仅适用于______，还适用于______的稀溶液。 （3）改变c(H＋)或c(OH－)，只能够改变水的______程度，不能够改变Kw；改变______，则Kw和水电离的程度均改变。 （4）应用：在一定温度下，任何稀的电解质溶液中的H＋和 OH－ 浓度的______都是常数。若知道了溶液中的 c(H＋)就可以求出c(OH－)；同样，若知道了溶液中的c(OH－)就可以求出 c(H＋)。 二、溶液的酸碱性与pH 1. 溶液酸碱性的判断 溶液酸碱性的判断标准：任何水溶液中都存在H＋、OH－，溶液的酸碱性与c(H＋)和c(OH－)的______有关。 2．溶液的酸碱性与c(H＋)和c(OH－)的关系 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 【特别提醒】 （1）c(H＋)和c(OH－)的相对大小是判断______的唯一标准。用c(H＋)、c(OH－)的相对大小来判断溶液酸碱性，不受______影响。 （2）c(H＋)＞c(OH－)，溶液呈______性，但不一定是______，只有当溶质电离出的阳离子全部是Ｈ＋时才是酸溶液。 （3）用c(H＋)、c(OH－)与1×10－7 mol·L－1比较，或者pH与7相对大小判断溶液酸碱性时，要注意______。如温度升高到100℃时，pH＝6，但仍为中性，pH＜6显酸性，pH＞6显碱性；若溶液未注明______，一般认为是常温，以pH＝7为中性。 3．溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系 (1) 溶液的pH：水溶液中氢离子浓度的负对数，表达式是pH＝______。 (2)溶