3.2.1水的电离与溶液的pH课件——2026-2027学年上学期高二化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦水的电离平衡、离子积常数Kw及溶液酸碱性与pH，以“电器着火不可以用水灭火”生活实例导入，通过电离方程式、Kw温度数据及影响因素分析搭建认知支架，衔接溶液酸碱性判断与pH计算，形成完整知识链。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，用Kw温度变化表、电离平衡曲线培养证据推理能力，结合课堂训练题强化模型认知。pH应用实例（医学血液缓冲、环保废水处理）联系实际，提升学生科学态度与责任，助力教师高效教学与学生深度学习。

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第二节 水的电离和溶液的pH 1 新课导入 电器着火不可以 用水灭火！ 精确的纯水导电性实验 观察现象： (1)灵敏电流表指针_______， (2)灯泡_______。 转动 不亮 结论：水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离 灵敏 电流计 灯泡 G H2O + H2O ⇋ H3O+ + OH- 简写： H2O ⇋ H+ + OH- 1.电离方程式 K电离 = c(H+)·c(OH-) c(H2O) 2.水的离子积常数Kw Kw =c(H+)·c(OH-) 对于纯水和稀溶液， c(H2O)为常数 水的电离 4 Kw = c(H+) . c(OH-) 2.水的离子积常数Kw 表3-1 不同温度下水的离子积常数 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 ①T↑， Kw ↑，水的电离是吸热过程。 ②常温下(25℃)，可以认为Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14 ③Kw适用于纯水和稀电解质溶液 ④任意温度下，任何水溶液中：c水(H+) ＝c水(OH—) 3.水的电离平衡的影响因素 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 通入HCl(g) 加入NaOH(s) 加入NaHSO4(s) 加入金属钠 H2O ⇌ H＋＋OH－ ΔH>0 根据平衡移动原理，分析以下条件改变对水的电离平衡的影响： 正移 增大 增大 增大 增大 逆移 增大 减小 减小 不变 逆移 减小 增大 减小 不变 逆移 增大 减小 减小 不变 正移 减小 增大 增大 不变 任何温度下，溶液中都存在水的电离，且c(H+)水= c(OH—)水 25℃时水电离出的c水(H+)= mol·L-1，c水(OH-)= mol·L-1； 100℃时水电离出的c水(H+)= mol·L-1，c水(OH-)= mol·L-1； 25℃时，Kw ≈ 1×10-14 ； 100℃时，Kw ≈ 1×10-12 ①中性溶液：Kw = c水(H+) . c水(OH—) 5.水的离子积常数应用 (1)利用Kw的定量计算 7 ②酸溶液 常温下，0.05mol/L的稀硫酸中： c(H+)=________mol/L， c(OH-)=_________mol/L， c(OH-)水=_______mol/L，c(H+)水=_________mol/L。 1×10-13 0.1 c(H+) = c酸(H+) +c水(H+) ≈ c酸(H+) c(OH-)= c水(OH-) 1×10-13 1×10-13 ②酸性溶液：Kw = c酸(H+) . c水(OH-) 8 ③碱溶液 常温下，0.001mol/L的NaOH溶液中： c(OH-)=__________mol/L，c(H+)=_________mol/L， c(H+)水=_________mol/L， c(OH-)水=________mol/L。 1×10-11 1×10-3 1×10-11 c(OH-)=c碱(OH-) +c水(OH-) ≈ c碱(OH-) c(H+)=c水(H+) 1×10-11 ③碱性溶液：Kw = c水(H+) . c碱(OH-) 9 曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw_________，温度__________。 曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都________，即c(H＋)·c(OH－)_______，温度__________。 (2)水的电离平衡曲线的理解与识别 实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变___________；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变__________。 相同 相同 相同 不同 不同 酸碱性 温度 练习册P209 6.一定温度下，水溶液中 H+和OH—的浓度变化曲线如图。下列说法不正确的是( ) A.升高温度，不能实现由 C 向B 的变化 B.该温度下，水的离子积常数为 1.0×10−14 C.该温度下，加入稀盐酸可能引起由 B向A 的变化 D.该温度下，稀释溶液可能引起由 C 向 D的变化 1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)温度一定时，水的电离常数与水的离子积常数相等。 ( ) (2)100 ℃的纯水中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，此时水呈酸性。( ) (3)在蒸馏水中滴加浓硫酸，KW不变。 (　　) (4)25 ℃与60 ℃时，水的c(H＋)相等。 (　　) (5)25 ℃时NH4Cl溶液的KW大于100 ℃时NaCl溶液的KW。 (　　) (6)任何水溶液中均存在H+和OH-，且水电离出的c(H+)和c(OH-)相等。 (　　) (7)室温下,0.1 mol·L-1的HCl溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相同。 (　　) (8)向水中加入少量硫酸氢钠固体，促进了水的电离，c(H+)增大，KW不变。 (　　) × × √ √ × × × × 溶液的酸碱性与pH 溶液的酸碱性： c(H+)＞c(OH-) 1×10-7 mol/L 增大 减小 c(H+)＝c(OH-) c(H+)＜c(OH-) 1×10-7 mol/L 减小 增大 中性 酸性 碱性 13 ——c(H+)和c(OH-)的相对大小 1.溶液酸碱性的判断 溶液酸碱性 c(H+)与c(OH-)关系 酸性溶液 c(H+)＞c(OH-) 碱性溶液 c(H+)＜c(OH-) 中性溶液 c(H+)＝c(OH-) 一、溶液的酸碱性 特殊地，25℃时 === 1×10-7 mol/L c(H＋)＞1×10-7 mol/L ; c(OH－)<1×10-7 mol/L c(H＋) < 1×10-7 mol/L; c(OH－) >1×10-7 mol/L c(H+)等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性? 100℃时， c(H＋) =1×10-7 mol/L时溶液显 性？ 100℃时， c(H＋) =1×10-6 mol/L 显 性？ 碱 中 14 计算常温下下列溶液的c(H+) 1、 1×10-4mol/L 的HCl溶液 2、 1×10-4mol/L 的NaOH溶液 c(H+) = 1×10-4mol/L c(H+) = 1×10-10mol/L pH 如用c(H+)和c(OH－)表示溶液的酸碱性，常常因数值太小而不方便 任意温度 25℃的c(H+) 25℃pH 酸碱性与pH的关系 酸性 中性 碱性 c(H+)＞c(OH-) c(H+) = c(OH-) c(H+)＜c(OH-) pH＜7 pH = 7 pH＞7 c(H+)越大，pH越小，酸性越强. c(OH-)越大，pH越大，碱性越强 pH=7的溶液一定是中性溶液吗？ c(H+)＞1×10-7mol/L c(H+)=1×10-7mol/L c(H+)<1×10-7mol/L pH=6的溶液一定是酸性溶液吗？ 不是，25 ℃才显中性 不是，100 ℃显中性 记住：溶液显中性的标志是：c(H+)=c(OH-)；不是pH=7 1.定义: c(H+)的负对数，即 pH＝ – lg c(H+) 二、溶液的pH c(H+) = 2.溶液酸碱性与pH的关系（常温下） 越强 越强 3.测定溶液pH的方法: ①pH试纸法 将pH试纸放在洁净干燥的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，当试纸颜色稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH。 广泛pH试纸 精密pH试纸 pH范围：0~14 识别的pH差：约为1 pH范围：范围较窄 识别的pH差：约为0.2/0.3 ①试纸不能用水润湿 ②不能将pH试纸伸入待测液 ③不能测有色溶液、漂白性、强氧化性溶液的pH (1)pH试纸使用前能否用蒸馏水润湿？若用湿润的pH试纸测量溶液的pH对结果有何影响？ 不能用蒸馏水润湿，润湿后相当于稀释溶液。 若是酸性溶液，则润湿后测得pH偏大； 若为碱性溶液，则润湿后测得pH偏小； 若为中性溶液，则无影响。 (2)某同学用pH试纸测量新制氯水的pH为1.0，他的结论正确吗？ 不正确。新制氯水具有漂白性，不能使用pH试纸进行测定。 【思考与讨论】 二 溶液的酸碱性与pH pH试纸不能提前用水润湿。 pH试纸无法测定强氧化性或漂白性溶液，如NaClO、KMnO4、浓硫酸。 ②pH计（酸度计）法 量程0~14，可精确到0.01 20 酸碱指示剂只能测出溶液pH的范围，无法测出具体的值 ③酸碱指示剂 21 4.pH的计算: 酸性溶液：直接求出c(H+)，然后求pH 碱性溶液：先求出c(OH-)，再利用KW求c(H+)，再求pH ①单一溶液 已知：常温下， Kw＝1.0×10－14，t℃， Kw＝1.0×10－12 （1）25℃，0.005mol／L H2SO4溶液 pH＝ ； （2）t℃，0.005mol／L H2SO4溶液 pH＝ ； （3）25℃，0.005mol／L Ba(OH)2溶液 pH＝ ； （4）t℃，0.005mol／L Ba(OH)2溶液pH＝ 。 教材P70 1.在氨水中存在的粒子有 ；在氯水中存在的粒子有 。 2.在下列溶液中，c(H⁺)由小到大的排列顺序是 （填序号，下同)；pH由小到大的排列顺序是 。 ①0.1mol/L HCl溶液 ②0. 1mol/LH2SO4溶液 ③0.1mol/L NaOH溶液 ④0. 1mol/LCH3COOH溶液 3.(1)某种酱油的pH=5，则该酱油中的 c(H+)=__________。 (2)在常温下，柠檬水的pH=3，其中的c(OH⁻)为 (填字母)。 a. 0.1mol/L b.1×10−3mol/L c.1×10−7mol/L d.1×10−11mol/L 4.体积相同、pH相同的HCl溶液和CH₃COOH溶液分别与NaOH溶液中和时，二者所消耗NaOH的物质的量的关系是 ，理由是 。 5.在48mL 0.1mol/L HNO₃溶液中加入12mL 0.4mol/L KOH溶液,所得溶液呈( ) A.弱酸性 B.强酸性 C.碱性 D.中性 (1)一定条件下 pH值越大，溶液的酸性越强。( ) (2)强酸溶液的pH值一定小。( ) (3)pH值等于6的溶液，一定是一个弱酸体系。( ) (4)pH值相同的强 酸和弱酸中c(H+)相同。( ) (5)在常温下，pH=0的溶液酸性最强，pH=14的溶液碱性最强。( ) (6)pH值有可能等于负值。( ) (7)常温下，由水电离出的c(H+)= 10-12mol/L，则溶液pH定为12。( ) (8)相同体积和pH值的盐酸，醋酸、硫酸中H+的物质的量相等。( ) × × × √ × √ × × 1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) ②混合溶液 强酸与强酸混合 c混(H+)= 强碱与强碱混合 c混(OH-)= （1）25℃时，pH=2的盐酸和pH=5的盐酸溶液等体积混合后，所得溶液的pH等于多少？（lg2=0.3) （2）25℃时，pH=8的氢氧化钠溶液和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后，所得溶液的pH等于多少？（lg2=0.3) 2.3 10.7 强酸溶液与强碱溶液混合 碱过量： a. 当n(H+) = n(OH-)时， b. 当n(H+) > n(OH-)时， 恰好中和：pH=7 酸过量： c. 当n(H+) < n(OH-)时， （2）在25℃时，100ml 0.4mol/L的盐酸与等体积0.3 mol/L Ba(OH)2溶液混合后，溶液的pH等于多少？ （1）在25℃时，100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4 mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH等于多少？ （4）pH的应用 二 溶液的酸碱性与pH 血液的正常 pH 范围是 7.35~7.45。大多数体液都要保持一个较小的 pH 变化范围，如果 pH 变化超出范围，就可能产生危害。血浆中H2CO3/HCO3-缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用。 CO2(g)+H2O(l) H2CO3(aq) H+(aq)+HCO3-(aq) 当体系中增加少量强酸时，平衡向逆反应方向移动而消耗H+ ；当增加少量强碱时，平衡向正反应方向移动而消耗OH- 。由于HCO3- 和H2CO3 的浓度较大且可以调节，因此可以防止体系的pH出现较大幅度的变化。 1、医学上血液的pH是诊断疾病的一个重要参数 29 2、人体健康调节，如洗发时，护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度 洗发水是碱性的，能够洗去油污，但是对头发有一定的伤害 护发素是酸性的，和洗发水发生中和反应，减少对头发的伤害，起到护发的作用 H2SO4 + Ca(OH)2 == CaSO4 +2H2O 硫酸厂的污水中常含有硫酸等物质，可以用熟石灰进行中和处理 3、环保领域中酸性或碱性废水常利用中和反应进行处理 （4）pH的应用 适宜西瓜种植的土地酸碱度为5-7 适宜高粱种植的土地酸碱度为5.5-7.5 适宜芦荟种植的土地酸碱度为6-7 4、农业生产中，调节土壤的pH，使其更适宜农作物生长 pH的应用 $