3.2 水的电离和溶液的pH 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

水的电离和溶液的 pH 台湾海峡 日月潭 长江三峡 三峡大坝 “共抓大保护，不搞大开发。” ---习近平 水 的 电 离 和 溶 液 的 P H 水的电离和溶液的 pH 1806 2016 H3O+ + OH- H2O + H2O 1806 年，格罗特斯猜想。 2016 年，马克约翰逊证实。 ⇌ 科学史话 一、水的电离和水的离子积常数 H3O+ + OH- H2O + H2O 水的电离平衡常数： ⇌ K电离 = 符号表征 【实验1】测量常温下纯水的 pH 实验仪器及用品：广泛 pH 试纸、表面皿、烧杯、玻璃棒等。 pH = - lg c(H+) 实验结论：常温下纯水的 pH 约为7。 微观探析一 探究常温下水的电离程度 操作步骤：将一小块 pH 试纸放在洁净、干燥的表面皿上，用玻璃棒蘸取纯水点在 pH 试纸中央，待试纸变色稳定后与标准比色卡对比并读数（精确到1）。 一、水的电离和水的离子积常数 H3O+ + OH- H2O + H2O 常温下，1L 水中， 只有 1×10-7 mol 水发生了电离。 水的离子积常数： 水的电离平衡常数： Kw 只适用于纯水吗？ ⇌ K电离 = Kw = 符号表征 1. 温度 H2O H+ + OH- 二、影响水的电离平衡的因素 2. c(H+) 、c(OH-) ⇌ 证据推理 【实验2】测定不同温度时蒸馏水的电导率 实验仪器及用品：温度传感器、电导率传感器、磁力加热搅拌器、烧杯等。 温度传感器 电导率传感器 微观探析二 温度对水的电离平衡的影响 实验结论： 升高温度，水的电离平衡 移动， Kw 。 实验现象： 随着温度的升高，蒸馏水的电导率呈 趋势。 正向 增大 增大 t / ℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 Kw / 10-14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5 微观探析二 温度对水的电离平衡的影响 【实验2】测定不同温度时蒸馏水的电导率 【实验3】测量常温时一定浓度的盐酸或 NaOH 溶液的 pH 实验仪器及用品：pH 计(精确度：0.1 )，滤纸，小烧杯等。 微观探析三 酸碱对水的电离平衡的影响程度 pH 计：又称酸度计，可用来精密测量溶液的 pH。 【实验3】测量常温时一定浓度的盐酸或 NaOH 溶液的 pH 编号 成分 浓度/ mol•L-1 pH 溶液中 c(H+) /mol•L-1 水电离的 c水(H+) = c水(OH-) /mol•L-1 ① NaOH溶液 0.01 ② NaOH溶液 0.1 ③ 盐酸 0.1 【问题1】向水中加入碱中 c(OH-) 浓度越大，对水电离的抑制程度 ； 越大 【问题2】向水中加入的酸中 c(H+) 或加入的碱中 c(OH-) 相等时，对水电离的抑制程度 ； 相等 12.0 13.0 1.0 1×10-12 1×10-13 1×10-1 1×10-12 1×10-13 1×10-13 微观探析三 酸碱对水的电离平衡的影响程度 微观探析三 酸碱对水的电离平衡的影响程度 【实验3】测量常温时一定浓度的盐酸或 NaOH 溶液的 pH 实验结论： 1.向水中加入的酸中 c(H+) 或碱中 c(OH-) 浓度越大，对水电离的抑制程度越大。 2.向水中加入的酸中 c(H+) 或加入的碱中 c(OH-) 相等时，对水电离的抑制程度相等。 3.Kw 不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。 【问题1】只有酸溶液中才存在 H+，碱溶液中才存在 OH-，对吗？ 【问题2】溶液的酸碱性由什么决定？ 结合所学知识将表格补充完整： 【问题3】溶液的酸碱性能否根据 pH 判断？ 迁移应用 温度 成分 浓度/mol•L-1 c(H+)/mol•L-1 c(OH-)/mol•L-1 c(H+)和c(OH-)的大小比较 pH 25℃ 盐酸 0.01 NaOH溶液 0.01 NaCl溶液 0.01 60℃ 纯水 1×10-6.5 1×10-2 1×10-6.5 1×10-12 1×10-12 1×10-2 1×10-7 1×10-7 6.5 2.0 12.0 7.0 c(H+)>c(OH-) c(H+)<c(OH-) c(H+)=c(OH-) c(H+)=c(OH-) 注意：根据pH判断溶液酸碱性必须考虑温度！ 三、溶液的酸碱性 模型认知 溶液中 c(H+) 和 c(OH-) 的相对大小 pH (常温) 溶液的酸碱性 c(H+