3.1水的电离和溶液的酸碱性（同步课件）-高二化学同步精品课堂（沪科版2020选择性必修第一册）

第一节 水的电离和溶液的酸碱性 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 授课人： 学习目标 1．了解水的电离过程及水的离子积常数的含义，并能用Kw进行简单计算。 2.掌握溶液的酸碱性与pH的关系。 3.掌握检测溶液pH的方法，了解溶液pH调控的意义。 4.掌握计算溶液pH的方法。 纯水导电实验 指针摆动 灯泡不亮 纯水能发生微弱的电离。 结论： 水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。 一、水的电离和水的离子积常数 25℃时 1 L 纯水中只有 1×10-7 mol 的水分子发生电离，产生1×10-7 mol的水合氢离子 H3O+ 和 1×10-7 mol 的 OH-，大部分仍以水分子的形式存在。 H2O + H2O H3O+ + OH- H2O H+ + OH- 简写： + + + - Kw =［H+］［OH—］ 在一定温度下，当水的电离达到平衡时，电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数，记作KW，KW 叫做水的离子积常数，简称水的离子积： 一、水的电离和水的离子积常数 一、水的电离和水的离子积常数 不同温度下水的离子积常数 室温下 Kw 值为 1.0×10-14。 水的电离是一个吸热过程,KW只与温度有关。 升高温度Kw增大 ，降低温度Kw 减小。 KW 不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液，在任何酸、碱、盐的稀溶液中，只要温度一定，Kw就一定。 水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。 ［H+］表示溶液中总的H+浓度,［OH-］表示溶液中总的OH-浓度。 注意： 一、水的电离和水的离子积常数 改变条件 平衡移动方向 ［H＋］ ［OH－］ 水的电离程度 Kw 升高温度 加入HCl(g) 加入NaOH(s) 右移 增大 增大 增大 增大 左移 增大 减小 减小 不变 左移 减小 增大 减小 不变 一、水的电离和水的离子积常数 改变条件 平衡移动方向 ［H＋］ ［OH－］ 水的电离程度 Kw 加入活泼金属 (如Na) 加入NaHSO4(s) 右移 减小 增大 增大 不变 左移 增大 减小 减小 不变 一、水的电离和水的离子积常数 总结 一、水的电离和水的离子积常数 外界条件对水的电离平衡及Kw 的影响 ⑴水的电离为吸热过程，升高温度，水的电离平衡向电离方向移动， KW增大。 ⑵温度不变，加入酸或碱，电离产生H+或OH-，能抑制水的电离，使水的电离程度减小，但KW不变。 ⑶ 加入某些与水反应的物质， 由于结合水电离出的H+或OH-能促进水的电离平衡，使水的电离程度增大，但KW不变。 碱溶液中Kw＝c水(H＋)·c碱(OH－)(忽略水电离出的OH－的浓度)。 Kw表达式中［H+］、［OH-］均表示整个溶液中总物质的量浓度，但是一般情况下有： 酸溶液中Kw＝c酸(H＋)·c水(OH－)(忽略水电离出的H＋的浓度)。 一、水的电离和水的离子积常数 外界条件改变，水的电离平衡发生移动；但由水电离出的c(H＋)与水电离出的c(OH－)一定相等。 等量关系 水的电离平衡曲线 01 02 曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。 曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。 一、水的电离和水的离子积常数 实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性； 实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。 03 典例解析 例1 ．如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是(　　) A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝Kw B．M区域内(不包括边界)任意点均有 c(H＋)<c(OH－) C．图中T1<T2 D．XZ线上任意点的c(H＋)都相等 D 二、溶液的酸碱性与 pH 溶液的酸碱性由［H+］和［OH-］相对大小决定 ［H+］＞［OH-］ ［H+］ ＜［OH-］ 溶液呈中性。 溶液呈酸性，且［H+］越大酸性越强。 溶液呈碱性，且［OH-］越大碱性越强。 ［H+］ ＝［OH-］ 用［H+］和［OH-］的相对大小来判断溶液酸碱性，不受温度影响。 二、溶液的酸碱性与 pH 浓度较小时，如：［H+］=1.0 × 10-12 mol/L，这种表示方法很麻烦但应用广，所以引入了一种方便方案： 　 ［H+］→ 10-12 mol/L → 12 - lg ［H+］ lg［H+］ → -12 → pH＝-lg［H+］ pH的大小能反映出溶液中［H+］的大小,即表示稀溶液酸、碱性的强弱。 用H+物质的量浓度的负对数来表示溶液酸碱性。 pH值越大碱性越强，pH越小酸性越强。 pH