内容正文:
第二节 水的电离和溶液的pH
高效课时(一) 水的电离 溶液的酸碱性与pH
课程标准解读
核心素养解读
1.认识水的电离,了解水的离子积常数。
2.能从电离、离子反应、化学平衡的角度分析溶液的酸碱性。
3.能进行溶液pH的简单计算,掌握检测溶液pH的方法
1.能从宏观与微观相结合的视角理解水的电离及溶液的酸碱性。培养“宏观辨识与微观辨析”的核心素养。
2.从温度、酸、碱等对水的电离的影响,理解、分析水的电离平衡移动的原因以及溶液的酸碱性与pH的关系。培养“变化观念与平衡思想”的核心素养
高效导学第一步 预习新知,落实必备知识
【教材基点梳理】
一、水的电离
水的电离
水是一种极弱的电解质,电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-,简写为H2OH++OH-
水的
离子
积常
数
含义
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
表达式
Kw=c(H+)·c(OH-)
影响因素
Kw只受温度影响,由于水的电离是吸热过程,温度升高,Kw增大,在常温下,一般可以认为Kw=1×10-14
适用范围
Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质溶液
二、溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系(25 ℃)
(1)酸性溶液
c(H+)>c(OH-),c(H+)>1×10-7 mol/L。
(2)中性溶液
c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol/L。
(3)碱性溶液
c(H+)<c(OH-),c(H+)<1×10-7 mol/L。
2.溶液的酸碱性与pH
(1)溶液的pH
(2)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)
即在常温下中性溶液的pH=7,酸性溶液的pH<7,碱性溶液的pH>7。
(3)pH的测定
溶液的pH可以用pH试纸测定,也可以用pH计测量。
3.溶液酸碱性与pH 的应用
(1)人体体液都有一定的pH。
(2)在环保领域,酸性或碱性废水的处理常利用中和反应。
(3)在农业生产中,各种农作物的生长对土壤的pH 范围有一定的要求。
(4)在酸碱中和滴定实验中,溶液pH 的变化是判断滴定终点的依据。
【基础正误辨析】
1.Kw就是水的电离平衡常数(×)
2.溶液中c(H+)>c(OH-)时,溶液显酸性(√)
3.pH=6的溶液一定显酸性(×)
4.pH越小,溶液的酸性越强,pH越大,溶液的碱性越强(√)
5.升高温度,纯水的pH 变为6,则此时纯水显酸性(×)
高效导学第二步 课堂探究,培优关键能力
突破点一 | 水的电离平衡
【要点培优】
1.外界条件对水的电离平衡的影响
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
右移
增大
增大
增大
增大
加入HCl(g)
左移
增大
减小
减小
不变
加入NaOH(s)
左移
减小
增大
减小
不变
加入金属Na
右移
减小
增大
增大
不变
加入NaHSO4(s)
左移
增大
减小
减小
不变
2.水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算
Kw表达式中,c(H+)、c(OH-)均表示整个溶液中总物质的量浓度,但是一般情况下有:
(1)酸溶液中,Kw=c酸(H+)·c水(OH-)(忽略水电离出的H+的浓度),即c水(H+)=c水(OH-)=Kw/c酸(H+)。
(2)碱溶液中,Kw=c水(H+)·c碱(OH-)(忽略水电离出的OH-的浓度),即c水(H+)=Kw/c碱(OH-)。
(3)纯水中,水电离出的c(H+)与水电离出的c(OH-)一定相等,即c(H+)=c(OH-)=。
[思考] 1.常温时,水电离出的c(H+)为1×10-13 mol/L时,溶液的酸碱性如何?
提示:c(H+)=1×10-13 mol/L,说明水的电离受到抑制,有两种情况:
①该溶液显酸性,c溶液(H+)=0.1 mol/L;②该溶液显碱性,c溶液(OH-)=0.1 mol/L。
2.碱溶液中水电离出的氢离子浓度小于水电离出的氢氧根离子浓度,对吗?
提示:错误,水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度相等。
3.某实验探究小组在测定温度对水的电离平衡的影响时发现,室温下,将纯水加热至沸腾的过程中水的pH值不断发生变化,此时水的离子积常数、溶液的pH、溶液的酸碱性如何变化?
提示:将纯水加热,温度升高,促进水的电离,氢离子和氢氧根浓度增大,水的离子积常数变大,pH变小,但是氢离子和氢氧根浓度依然是相等的,溶液呈中性。
【应用培优】
1.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c