3.2.1水的电离 导学案 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

惠州市光正实验学校导学案——高一化学组选修四第三章第1节 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第1节 第1课时 水的电离和溶液的酸碱性 学 科 化学 编 号 09 主备人 审核人 年 级 高二 班 级 姓 名 使用时间 学习目标 1.学习水的电离平衡及其影响因素， 2.掌握水的离子积常数的表达式及其应用。 3.掌握溶液的酸碱性与pH的关系。 重点难点：水的电离平衡及影响因素；溶液酸碱性的判断 使用说明与学法指导：课前通过阅读教材P73-77页内容完成导学案中的预习案。 【预习案】 一、水的电离 水是一种极弱的电解质，能够微弱的电离产生H＋和OH－，其过程是可逆过程。 写出水的电离方程式 ，当水电离产生H＋和OH－的速率与H＋和OH－结合成水分子的速率 时，水的电离达到了平衡状态。 水的离子积常数的表达式 。水的电离是_______过程，故温度升高，有利于水的电离，Kw________。常温下，水的离子积常数Kw＝ 二、溶液的酸碱性 1. 在任意温度下的溶液中： c(H＋)>c(OH－)，溶液呈 ； c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈 ； c(H＋)<c(OH－)，溶液呈 。 2. 溶液的pH 定义：pH是c(H＋)的负对数，其表达式是pH＝ 。 【探究案】 探究一：水的离子积常数的影响因素 分析讨论下列表格，探究温度对水的离子积常数的影响 T/℃ 25（常温） 55 80 100 Kw 1×10-14 7.3×10-14 2.5×10-13 5.5×10-13 [归纳总结] (1)Kw只与温度有关，温度升高，Kw ,平衡向 移动，正反应是 反应。因此，电离是一个 过程。 (2) KW不仅适用于纯水，也适用于任何稀溶液。任何稀溶液中都有KW＝c（H+）•c（OH﹣），常温时，Kw＝ 。 探究二：水的电离的影响因素 分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH＋＋OH－的影响，并填写下表： 改变条件 溶液的 酸碱性 水的电离平衡移动方向 溶液中 c(H＋) 溶液中 c(OH－) c(H+) c(OH-)浓度大小关系 Kw 升高温度 加入酸 加入碱 加入活泼金属（如钠） [归纳总结] 水的电离的影响因素 1. 升高温度， （抑制或促进）水的电离，KW 。 2. 加入酸或碱， （抑制或促进）水的电离，KW 。 3. 加入活泼金属(如Na)， 水的电离，Kw 。 探究三、溶液的酸碱性与pH的关系 c(H＋)与c(OH－) 相对大小 c(H＋)/mol·L－1 的范围(25 ℃) 溶液的pH(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 [归纳总结] pH越小，c(H＋) ，溶液的酸性 ；pH越大，c(OH－) ，溶液的碱性 。 探究四、溶液酸碱性的测定方法 酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)：常见酸碱指示剂的变色范围： 指示剂 变色范围(颜色与pH的关系) 石蕊 <5.0 色 5.0～8.0 >8.0 色 酚酞 <8.2 色 8.2～10.0 >10.0 色 甲基橙 <3.1 色 3.1～4.4 >4.4 色 〖当堂检测〗 1、关于水的离子积常数，下列说法不正确的是（　　） A．100℃水中，c（H+）•c（OH﹣）=1×10﹣14 B．纯水中，25℃时，c（H+）•c（OH﹣）=1×10﹣14 C．25℃时，任何以水为溶剂的稀溶液中c（H+）•c（OH﹣）=1×10﹣14 D．KW值随温度升高而增大 2、计算： （1）在25℃ 0.1mol/L的盐酸溶液中，c（H＋）＝ , c（OH-）= 。 由水电离出的c（OH-）水＝ ， c（H＋）水＝ 。 （2）在25℃ 0.1mol/L的NaOH溶液中，c（OH-）= ，c（H＋）＝ 。 由水电离出的c（OH-）水＝ ， c（H＋）水＝ 。 （3）在25℃ 0.1mol/L的NaCl溶液中，c（H＋）＝ , c（OH-）= 。 3、将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是（　　） A．水的离子积变大，pH 变小，呈酸性 B．水的离子积不变，pH 不变，呈中性 C．水的离子积变小，pH 变大，呈碱性 D．水的离子积变大，pH 变小，呈中性 4、下列溶液一定呈中性的是（　　） A．c（H+）= c（OH﹣） B．pH=7 C．KW=10﹣14 D．c（H+）=10﹣7mol/L 5、下列溶液一定显酸性的是(　　) A.溶液中c(OH－)>c(H＋) B.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液 C.溶液中c(H＋)＝10－6 mol·L－1 D.常温时，溶液中由水电离的c(H＋)＝10－9 mol·L－1 〖巩固基础〗 1、能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的措施是(　　) A．向纯水中投入一小块金属钠 B．将水加热煮沸 C．向水中通入SO2 D．向水中加入NaCl 2、下列关于溶液酸碱性的说法中正确的是（　　） A．pH=7的溶液显中性 B．中性溶液中，c(H+)一定是1.0×10−7mol·L−1 C．c(H+)= c(OH−)的溶液显中性 D．在100°C时，纯水的pH<7，因此显酸性 3．下列说法正确的是（ ） A．强碱的水溶液中不存在H+ B．pH=0的溶液是酸性最强的溶液 C．在温度不变时，水溶液中c(H+)和c(OH−)不能同时增大 D．某温度下，纯水中c(H+)= 2×10−7 mol · L−1，其呈酸性 4.纯水在25 ℃和80 ℃时，c(H＋)前后大小关系及酸碱性分别是(　　) A.大于　弱酸性 B.等于　都显中性 C.小于　弱酸性 D.小于　都显中性 5. 水的电离过程为 H2O ⇌ H＋＋OH－，在25 ℃时，水的离子积Kw(25 ℃)＝1×10－14mol2·L－2；在35 ℃时，水的离子积Kw(35 ℃)＝2.1×10－14 mol2·L－2，则下列叙述正确的是(　　) A．[H＋]随着温度的升高而降低 B．35 ℃时，[H＋]<[OH－] C．35 ℃时的水比25 ℃时的水电离程度小 D．水的电离是吸热的 6．在相同温度下，0.01 mol·L－1 NaOH溶液和0.01 mol·L－1盐酸相比，下列说法正确的是(　　) A．由水电离出的c(H＋)相等 B．由水电离出的c(H＋)都是1.0×10－12 mol·L－1 C．由水电离出的c(OH－)都是0.01 mol·L－1 D．两者都促进了水的电离 7．在下列的各种叙述中，正确的是（　　） A．在任何条件下，纯水的pH=7 B．在任何条件下，纯水都呈中性 C．在100℃时，纯水的pH＞7 D．在100℃时，纯水中c（H+）＜10﹣7mol/L 8．下列溶液一定呈碱性的是（　　） A．溶液的 pH=8 B．溶液中 c（H +）＜c（OH﹣） C．溶液中含有 OH﹣ D．KW＞1.0×10﹣14 9.用pH试纸测定溶液酸碱性的正确操作是(　　) A.将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照 B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照 C.将一小条试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照 D.将一小条试纸先用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照 10.现有下列物质：①100 ℃纯水；②25 ℃ 0.1 mol·L－1 HCl溶液；③25 ℃ 0.1 mol·L－1 KOH溶液；④25 ℃ 0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液。 这些物质与25 ℃纯水相比，水的电离被促进的是______(填序号，下同)，水的电离被抑制的是________，水电离的c(OH－)等于溶液中c(OH－)的是________，水电离的c(H＋)等于溶液中c(H＋)的是________。 11．25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④Na其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是(　　) A．④>③>②>①　　 B．②>③>①>④ C．④>①>②>③ D．③>②>①>④ 12.（惠二调）下图是不同温度（T1、T2）下溶液中水的电离常数Kw变化曲线，有关说法正确的是（ ） A．图中温度T1＜T2 B．T1温度下pH=6的溶液有弱酸性 C．两条曲线中四个点Kw间的关系：B＞A＝D＝E D．E、D两点水的电离均被抑制，而Kw相等 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $$惠州市光正实验学校导学案——高一化学组选修四第三章第1节 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第1节 第1课时 水的电离和溶液的酸碱性 学 科 化学 编 号 09 主备人 审核人 年 级 高二 班 级 姓 名 使用时间 学习目标 1.学习水的电离平衡及其影响因素， 2.掌握水的离子积常数的表达式及其应用。 3.掌握溶液的酸碱性与pH的关系。 重点难点：水的电离平衡及影响因素；溶液酸碱性的判断 使用说明与学法指导：课前通过阅读教材P73-77页内容完成导学案中的预习案。 【预习案】 一、水的电离 水是一种极弱的电解质，能够微弱的电离产生H＋和OH－，其过程是可逆过程。 写出水的电离方程式 H2OH＋＋OH－ ，当水电离产生H＋和OH－的速率与H＋和OH－结合成水分子的速率 相等 时，水的电离达到了平衡状态。 水的离子积常数的表达式 。水的电离是_______过程，故温度升高，有利于水的电离，Kw________。常温下，水的离子积常数Kw＝ 二、溶液的酸碱性 1. 在任意温度下的溶液中： c(H＋)>c(OH－)，溶液呈 酸性 ； c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈 中性 ； c(H＋)<c(OH－)，溶液呈 碱性 。 2. 溶液的pH 定义：pH是c(H＋)的负对数，其表达式是pH＝ -lgc(H＋) 。 【探究案】 探究一：水的离子积常数的影响因素 分析讨论下列表格，探究温度对水的离子积常数的影响 T/℃ 25（常温） 55 80 100 Kw 1×10-14 7.3×10-14 2.5×10-13 5.5×10-13 [归纳总结] (1)Kw只与温度有关，温度升高，Kw ,平衡向 移动，正反应是 反应。因此，电离是一个 过程。 (2) KW不仅适用于纯水，也适用于任何稀溶液。任何稀溶液中都有KW＝c（H+）•c（OH﹣），常温时，Kw＝ 。 探究二：水的电离的影响因素 分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH＋＋OH－的影响，并填写下表： 改变条件 溶液的 酸碱性 水的电离平衡移动方向 溶液中 c(H＋) 溶液中 c(OH－) c(H+) c(OH-)浓度大小关系 Kw 升高温度 加入酸 加入碱 加入活泼金属（如钠） [归纳总结] 水的电离的影响因素 1. 升高温度， （抑制或促进）水的电离，KW 。 2. 加入酸或碱， （抑制或促进）水的电离，KW 。 3. 加入活泼金属(如Na)， 水的电离，Kw 。 探究三、溶液的酸碱性与pH的关系 c(H＋)与c(OH－) 相对大小 c(H＋)/mol·L－1 的范围(25 ℃) 溶液的pH(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 [归纳总结] pH越小，c(H＋) ，溶液的酸性 ；pH越大，c(OH－) ，溶液的碱性 。 探究四、溶液酸碱性的测定方法 酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)：常见酸碱指示剂的变色范围： 指示剂 变色范围(颜色与pH的关系) 石蕊 <5.0 色 5.0～8.0 >8.0 色 酚酞 <8.2 色 8.2～10.0 >10.0 色 甲基橙 <3.1 色 3.1～4.4 >4.4 色 〖当堂检测〗 1、关于水的离子积常数，下列说法不正确的是（　A　） A．100℃水中，c（H+）•c（OH﹣）=1×10﹣14 B．纯水中，25℃时，c（H+）•c（OH﹣）=1×10﹣14 C．25℃时，任何以水为溶剂的稀溶液中c（H+）•c（OH﹣）=1×10﹣14 D．KW值随温度升高而增大 2、计算： （1）在25℃ 0.1mol/L的盐酸溶液中，c（H＋）＝ 1×10﹣1 , c（OH-）= 1×10﹣13 。 由水电离出的c（OH-）水＝ 1×10﹣13 ， c（H＋）水＝ 1×10﹣13 。 （2）在25℃ 0.1mol/L的NaOH溶液中，c（OH-）= 1×10﹣1 ，c（H＋）＝ 1×10﹣13 。 由水电离出的c（OH-）水＝ 1×10﹣13 ， c（H＋）水＝ 1×10﹣13 。 （3）在25℃ 0.1mol/L的NaCl溶液中，c（H＋）＝ 1×10﹣7 , c（OH-）= 1×10﹣7 。 3、将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是（　D　） A．水的离子积变大，pH 变小，呈酸性 B．水的离子积不变，pH 不变，呈中性 C．水的离子积变小，pH 变大，呈碱性 D．水的离子积变大，pH 变小，呈中性 4、下列溶液一定呈中性的是（　A　） A．c（H+）= c（OH﹣） B．pH=7 C．KW=10﹣14 D．c（H+）=10﹣7mol/L 5、下列溶液一定显酸性的是(　B　) A.溶液中c(OH－)>c(H＋) B.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液 C.溶液中c(H＋)＝10－6 mol·L－1 D.常温时，溶液中由水电离的c(H＋)＝10－9 mol·L－1 〖巩固基础〗 1、能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的措施是(　C　) A．向纯水中投入一小块金属钠 B．将水加热煮沸 C．向水中通入SO2 D．向水中加入NaCl 2、下列关于溶液酸碱性的说法中正确的是（　C　） A．pH=7的溶液显中性 B．中性溶液中，c(H+)一定是1.0×10−7mol·L−1 C．c(H+)= c(OH−)的溶液显中性 D．在100°C时，纯水的pH<7，因此显酸性 3．下列说法正确的是（ C ） A．强碱的水溶液中不存在H+ B．pH=0的溶液是酸性最强的溶液 C．在温度不变时，水溶液中c(H+)和c(OH−)不能同时增大 D．某温度下，纯水中c(H+)= 2×10−7 mol · L−1，其呈酸性 4.纯水在25 ℃和80 ℃时，c(H＋)前后大小关系及酸碱性分别是(D　　) A.大于　弱酸性 B.等于　都显中性 C.小于　弱酸性 D.小于　都显中性 5. 水的电离过程为 H2O ⇌ H＋＋OH－，在25 ℃时，水的离子积Kw(25 ℃)＝1×10－14mol2·L－2；在35 ℃时，水的离子积Kw(35 ℃)＝2.1×10－14 mol2·L－2，则下列叙述正确的是(　D　) A．[H＋]随着温度的升高而降低 B．35 ℃时，[H＋]<[OH－] C．35 ℃时的水比25 ℃时的水电离程度小 D．水的电离是吸热的 6．在相同温度下，0.01 mol·L－1 NaOH溶液和0.01 mol·L－1盐酸相比，下列说法正确的是(　A　) A．由水电离出的c(H＋)相等 B．由水电离出的c(H＋)都是1.0×10－12 mol·L－1 C．由水电离出的c(OH－)都是0.01 mol·L－1 D．两者都促进了水的电离 7．在下列的各种叙述中，正确的是（　B　） A．在任何条件下，纯水的pH=7 B．在任何条件下，纯水都呈中性 C．在100℃时，纯水的pH＞7 D．在100℃时，纯水中c（H+）＜10﹣7mol/L 8．下列溶液一定呈碱性的是（　B　） A．溶液的 pH=8 B．溶液中 c（H +）＜c（OH﹣） C．溶液中含有 OH﹣ D．KW＞1.0×10﹣14 9.用pH试纸测定溶液酸碱性的正确操作是(　A　) A.将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照 B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照 C.将一小条试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照 D.将一小条试纸先用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照 10.现有下列物质：①100 ℃纯水；②25 ℃ 0.1 mol·L－1 HCl溶液；③25 ℃ 0.1 mol·L－1 KOH溶液；④25 ℃ 0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液。 这些物质与25 ℃纯水相比，水的电离被促进的是___①___(填序号，下同)，水的电离被抑制的是___②③④_____，水电离的c(OH－)等于溶液中c(OH－)的是__①③④，水电离的c(H＋)等于溶液中c(H＋)的是__①②_。 11．25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④Na其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是(　D　) A．④>③>②>①　　 B．②>③>①>④ C．④>①>②>③ D．③>②>①>④ 12.（惠二调）下图是不同温度（T1、T2）下溶液中水的电离常数Kw变化曲线，有关说法正确的是（ C ） A．图中温度T1＜T2 B．T1温度下pH=6的溶液有弱酸性 C．两条曲线中四个点Kw间的关系：B＞A＝D＝E D．E、D两点水的电离均被抑制，而Kw相等 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $$