水的电离与溶液pH 值的计算
一、水的电离
水是极弱的电解质，发生微弱的（自偶）电离。 H 2O + H 2O →H 3O + + OH - 简写： H 2O → H + + OH -
实验测定：25℃ c （H +）=c （OH -）=17
10-?mol/L 100℃ c （H +）= c （OH -）= 1610-?mol/L 二、水的离子积（K w ）
实验测定：25℃ K w = c （H +）·c （OH -）=11410
-?（定值）（省去单位） 100℃ K w = c （H +）·c （OH -）=112
10
-?
影响因素：
1）温度：温度越高，K w 越大，水的电离度越大。
对于中性水，尽管K w 温度升高，电离度增大，但仍是中性水，[H +]=[OH -]. 2）溶液酸碱性：中性溶液，c （H +）=c （OH -）=17
10-?mol/L
酸性溶液：c （H +）> c （OH -），c （H +）>1?10-7mol/L c （OH -）<1?10-7mol/L 碱性溶液：c （H +）< c （OH -），c （H +）<1?10-7mol/L c （OH -）>1?10-7mol/L c （H +）越大，酸性越强；c （OH -）越大，碱性越强。
三、溶液pH 值的计算 1.pH 的计算公式：
（1）c （H +）=C 酸α酸（弱酸） c （H +）= nC 酸 c （OH -）=C 碱α
碱（弱碱）
c （OH -）= nC 碱
(2) K w = c （H +）c （OH -），c （H +）=
）（OH K c w c （OH -）=）
（+H Kw
c
(3) pH=-lgc （H +） pOH=-lgc （OH -） (4) pH + pOH = 14（25℃）
2.酸或碱溶液及稀释后的p H 值的计算(25℃) 1） 酸强碱溶液(单一溶液)p H 值的计算 例1．求0.1mol/L 的H 2SO 4的pH 值。
例2. 0.1mol/L 醋酸溶液中的c （OH -）？（25℃，已知该醋酸的电离度为1.32%）
解：
2）强酸或强碱溶液稀释后的pH值的计算(25℃)
[例题1]求将10m L pH＝5的盐酸稀释到100m L，10000m L后溶液的p H值。
【练习1】求将100m L 0.2 mol/L的硫酸稀释到10000m L后溶液的p H值
[练习2]求将10m L pH＝12的氢氧化钠溶液稀释到100m L，10000m L后溶液的p H值。
[小结2]
强酸、强碱在稀释时，当其浓度大于10－5mol/L时，不考虑水的电离。且：
①强酸溶液，pH（稀释）=pH（原来）+ lg n (n为稀释的倍数)
②强碱溶液，pH（稀释）= pH（原来）- lg n (n为稀释的倍数)
3.强酸溶液混合后溶液的pH计算
[例题] p H=1的盐酸与p H＝5的盐酸等体积混合后溶液的p H值为多少？
[练习] p H=2的盐酸与p H＝4的盐酸按体积比2：1混合后溶液的p H值为多少？
[小结3]
两强酸溶液混合时，设酸1中H+浓度为C1,体积为V1;设酸2中H+浓度为C2,体积为V2则：C(H＋)(混)＝；p H（混）＝
4.强碱溶液混合的p H计算
[练习]p H=13 NaOH溶液与p H＝10的NaOH溶液等体积混合后的p H值为多少？
[小结4]
两强碱溶液混合时，设碱1中OH－浓度为C1,体积为V1;设碱2中OH－浓度为C2,体积为V2则：
C(OH－)＝
C(H＋)(混)＝；p H（混）＝
(注意：在计算碱混合时，不可直接用H＋，求混合后溶液的C(H＋)，因为在碱溶液混合过程中，水的电离平衡会被破坏，而建立新的电离平衡，且其H＋浓度的变化对碱溶液中H＋的浓度影响较大。)
5.强酸与强碱溶液的混合
[例题]50m L0.6mol/L NaOH溶液和50m L0.4mol./L硫酸相混合后，溶液的p H约为多少？[练习]50m L0.6mol/L NaOH溶液和50m L0.4mol./L盐酸相混合后，溶液的p H约为多少？
[小结5] 在酸碱反应中应先求出酸或碱哪者过量，如：
再求溶液的p H
6.弱酸或弱碱溶液的稀释
[例题]将体积都为10m L，p H都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释至amL和bmL，测得稀释溶液的p H均为4，则稀释后溶液体积（）
A.a=b=100m L
B.a=b=1000m L
C.a D.a>b [小结7]：对于弱酸或弱碱在稀释时，p H的变化值较强酸强碱小。 【经典例题】 考点一：电离平衡的移动 例1：已知0.1 mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡：CH 3COOH CH3COO－＋H＋，要使溶液中c(H＋)/c(CH3COOH)值增大，可以采取的措施是( ) A.加少量烧碱溶液 B.升高温度 C.加少量冰醋酸 D.加水 【变式训练1】欲使0.1 mol·L -1的NaHCO 3溶液中c (H +)、c (CO 32-)、c (HCO 3-)都减少，其方法是 （ ） A ．通入二氧化碳气体 B ．加入氢氧化钠固体 C ．通入氯化氢气体 D ．加入饱和石灰水溶液 【变式训练2】把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：C a (O H )2(s) C a 2+(a q)+2O H － (a q),下列叙述正确的是 （ ） A. 给溶液加热，溶液的pH 升高 B. 恒温下向溶液中加入CaO ，溶液的pH 升高 C. 向溶液中加入Na 2CO 3溶液，则其中的C a (O H )2的固体增多 D . 向溶液中加入少量的NaOH 固体，则其中的C a (O H )2的固体增多 解析：注意，对于氢氧化钙来说，升高温度会降低其在溶液中的溶解度，导致溶质减少，pH 值会降低；而加入氧化钙也是同样的道理，因为原溶液是个饱和溶液；而加碳酸钠会形成碳酸钙沉淀，溶液中的氢氧根减少，平衡像右移动，氢氧化钙固体会减少；而加氢氧化钠会是平衡左移，固体增多。 考点二：水的电离和水的离子积 例1：25 ℃时，水的电离达到平衡：H 2O +H ＋-OH ；?H ＞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 (H ＋ )增大，K W 不变 C ．向水中加入少量固体CH 3COONa ，平衡逆向移动，c (H ＋ )降低 D ．将水加热，K W 增大，pH 不变 解析：向水中加入稀氨水，抑制了水的电离但c (- OH )增大，加入少量固体CH 3COONa 促进水的电离但c (+ H ) 降低，将水加热K W 增大，pH 将减小。 【变式训练3】在－50℃液氨中有2NH 3(液) NH 4＋+NH 2－ 的电离平衡关系，两离子的平 衡浓度均为1×10—15mol/L ，下列对－50℃时液氨的离子积的表达中正确的是 （ ） A ．离子积是1×10－15 B ．不加入其他物质，液氨中C(+ 4NH )= C(- 2NH ) C ．若液氨中放人NaNH 2，其离子积不变 D ．此液氨中放人NH 4C1，其离子积数值增加 解析：本题就是要理解离子积的概念，以及电离过程中各离子之间的关系，明白离子浓度和由某物电离出的离子浓度之间的区别。 考点三：影响水的电离平衡的因素 例3水的电离过程为H2O H++OH-,在不同温度下其平衡常数为K(25℃)=1.0×10-14，K(35℃)=2.1×10-14。则下列叙述正确的是（） OH）A．C(H+)随着温度升高而降低B．35℃时，C(H+)>C（- C．水的电离程度 （25℃）>（35℃）D．水的电离是吸热的 解析：注意科学计数法和规律，以及pH值的定义，明白温度对K w的影响。 【变式训练7】下列物质溶解于水时，使水的电离平衡向右移动，且是由于电离出的阴离子的原因的是（）Ａ．CH3COONa Ｂ．Na2SO4Ｃ．NH4Cl Ｄ．HCOOH OH)的操作是（）【变式训练8】能促进水的电离，并使溶液中C(H+)>C(- A．将水加热煮沸B．向水中投入一小块金属钠C．向水中通CO2 D．向水中通NH3 E．向水中加入明矾晶体F．向水中加入NaHCO3固体G．向水中加NaHSO4固体 解析：注意酸和碱或溶于水能电离出氢离子的物质都能抑制水的电离，强酸弱碱盐和强碱弱酸盐都能促进水的电离。 OH) 的计算 考点四：水电离产生的c (H+) 、c(- OH) = 例4：某温度下纯水中C(H+) = 2×10－7 mol/L，则此时溶液中的C(- OH) = 若温度不变，滴入稀盐酸使C(H+) = 5×10－6 mol/L，则此时溶液中的C(- OH) = 此溶液中水电离产生的c (H+)＝，水电离产生的C(-答案：2×10－7 mol/L 8×10－9mol/L 8×10－9mol/L 8×10－9mol/L OH)为( ) 【变式训练9】室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离的c(- A．1.0×10－7 mol/L B．1.0×10－6 mol/L C．1.0×10－2 mol/L D．1.0×10－12 mol/L 【变式训练10】以下对常温时pH为9的KOH溶液与pH为9的Na2CO3溶液中由水电离出的C(H+)的比较中，正确的是（）A．两者相等B．前者是后者的5倍C．后者是前者的104倍D．无法比较 考点五：溶液pH的计算 例5：室温时下列混合溶液的pH一定小于7的是 A.pH=3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合 B.pH=3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡等体积混合 C.pH=3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡等体积混合 D.pH=3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合 解析：pH=3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合或pH=3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合 时，氨水都是过量的。混合溶液的pH都大于7；pH=3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡等体积混合时，酸碱恰好完全反应，混合溶液的pH等于7；pH=3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡等体积混合时酸过量，混合液的pH一定小于721世 纪教育网 【变式训练11】下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( ) A. 相同浓度的两溶液中c(H＋)相同 B. 100 mL 0.1 mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠 C. pH＝3的两溶液稀释100倍，pH都为5 D. 两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H＋)均明显减小 【变式训练12】下列叙述正确的是（） A. 95 ℃纯水的pH＜7，说明加热可导致水呈酸性 B. pH = 3的醋酸溶液，稀释至10倍后pH = 4 C. 0.2 mol·L－1的盐酸，与等体积水混合后pH = 1 D. pH = 3的醋酸溶液，与pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH = 7 [规律的小结]： 1．强酸、强碱每稀释10倍，pH值改变1个单位；弱酸、弱碱每稀释10倍，pH值改变不到1个单位； 2．两强酸等体积混合，且它们的氢离子浓度相差100倍以上（或pH值相差2个单位以上）则pH混= pH小+0.3； 两强碱等体积混合，且它们的氢氧根离子浓度相差100倍以上（或pH值相差2个单位以上）则pH混= pH大-0.3； 3．水电离出的c（H+）和c（OH-）的算法： ①强酸溶液，水电离出的c（H+）可由其pOH值来计算；②强碱溶液，水电离出的c（H+）可由其pH值直接计算；③强碱弱酸盐溶液，水电离出的c（H+）可由其pOH值来计算； ④强酸弱碱盐溶液，水电离出的c（H+）可由其pH值直接计算； 【提高练习】 1.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2. 室温下，在pH＝12的某溶液中，由水电离的c(OH－)为（） A．1.0×10－7 mol·Ｌ－1B．1.0×10－6 mol·Ｌ－1 C．1.0×10－2 mol·Ｌ－1D．1.0×10－12 mol·Ｌ－1 3. 水的电离过程为H 2O H＋+OH－，在不同温度下水的离子积常数为：K(25℃)＝1.0×10－14， K(35℃)＝2.1×10－14。则下列叙述正确的是（） A．c(H+)随着温度的升高而降低B．在35℃时，c(H+)＞c(OH－) C．水的电离程度（25℃）＞（35℃）D．水的电离是吸热的 4.室温时，将x mL pH=a 的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后 溶液pH的判断，正确的 是（） A．若x＝y，且a+b＝14，则pH＞7 B．若10x＝y，且a+b＝13，则pH＝7 C．若a x＝b y，且a+b＝13，则pH＝7 D．若x＝10y，且a+b＝14，则pH＞7 5. 在一定体积pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当 溶液中的Ba2+ 恰好完全 沉淀时，溶液pH＝11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4 溶液的体积比是（） A．1∶9 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4 6. 体积pH＝2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH等于 A．9.0 B．9.5 C．10.5 D．11.0 7. 若1体积硫酸恰好与10体积pH＝11的氢氧化钠溶液完全反应，则二者物质的量浓度之 比应为 A．10∶1 B．5∶1 C．1∶1 D．1∶10 8.常温时，向pH＝2的硫酸中加入等体积的下列溶液后，滴入甲基橙试液，出现红色，该溶 液可能是 A．pH＝12的Ba(OH)2B．pH＝12的氨水 C．0.005mol/L NaOH D．0.05mol/LBaCl2 9．室温下，0.01 mol·L－1的某一元弱酸溶液 c (OH－)＝1×10－10 mol·L－1，则它的pH为A．2 B．3 C．4 D．10 10．有人曾建议用AG表示溶液的酸度（acidity grade），AG的定义为AG＝lg（c(H+)/ c (OH －)）。下列表述正确的是 A．在25℃时，若溶液呈中性，则pH＝7，AG＝1 B．在25℃时，若溶液呈酸性，则pH＜7，AG＜0 C．在25℃时，若溶液呈碱性，则pH＞7，AG＞0 D．在25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为AG＝2(7－pH) 11．将pH＝1的盐酸平均分成2份，1份加适量水，另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为 A．9 B．10 C．11 D．12 12．用0.1 mol·L－1 NaOH溶液滴定0.l mol·L－1盐酸，如达到滴定的终点时不慎多加了1滴NaOH溶液（1滴溶液的体积约为0.05mL），继续加水至50mL，所得溶液的pH是A．4B．7.2C．10D．11.3 【作业】 pH值计算 1、向10mLpH=2的某酸溶液中加入10mLpH=12的NaOH溶液，充分反应后，滴入石蕊试液显红色，如果滴入甲基橙显黄色，则此酸一定是： A、弱酸 B、多元弱酸 C、一元强酸 D、无法确定 2、某一元弱碱在浓度为1mol/L的溶液中电离度为0.001%，它的1mol/L的溶液导电能力最接近于： A、1mol/LHNO3溶液 B、水自身电离出[H+]=10-9mol/L的盐酸 C、pH值为6的盐酸 D、1×10-3mol/L NaCl溶液 3、在下列溶液：（1）0.5mol/L的NaOH溶液和1.0mol/L的HCl溶液等体积混合后的溶液：（2）pH=0的溶液； （3）[OH-]=10-11mol/L的溶液；（4）0.1mol/L的CH3COOH溶液（α=1.32%），它们的酸性由强到弱的顺序是： A、(2)>(1)>(4)>(3) B、(4)>(3)>(1)>(2) C、(2)>(1)>(3)>(4) D、(1)>(2)>(4)>(3) 4、重水（D2O）的离子积为1.6×10-15，可以用pH一样的定义来规定pD=-lg[D+]，以下关于pD的叙述正确的是： A、中性溶液的pD=7.0 B、含0.01mol的NaOD的D2O溶液1L，其pD=12.0 C、溶解0.01molDCl的D2O溶液1L，其pD=2.0 D、在100mL0.25mol/L的DCl重水溶液中，加入50mL0.2mol/L的NaOD的重水溶液，其pD=1.0 5、某溶液100mL，室温时测得其pH等于1。下列叙述中不正确的是： A、该溶液[H+]≥0.1mol/L B、把该溶液稀释成1L后，pH≥2 C、把该溶液稀释成1L后，pH≤2 D、中和此溶液需0.1mol/L的NaOH溶液的体积≥100mL 6、将pH=8的Ba(OH)2溶液加水稀释1000倍，稀释后所得溶液中Ba2+浓度与OH--浓度之比为： A、1：2 B、1：200 C、1：50 D、1：100 7、PH=9的Ba(OH)2溶液与pH=12的KOH溶液，按4：1的体积混合，则溶液中[H+]为(mol/L) A、1/5(4×10-9+1×10-12) B、1/5(8×10-9+1×10-12) C、5×10-10 D、5×10-12 8、中和相同体积，相同pH值的Ba(OH2)、NaOH和NH3·H2O三种稀溶液，所用相同浓度盐酸的体积分别为V1、V2和V3，则： A、V3>V1=V2 B、V3>V2>V1 C、V1>V2>V3 D、V3 9．25℃时，某溶液中由水电离产生的[H+]和[OH-]的乘积为1×10-18，下列说法正确的是A、该溶液的PH值一定是9 B、该溶液可能PH=5 C、该溶液的PH值不可能是7 D、不会有这样的溶液 10．100mL 0.6mol/LHCl与等体积0.4mol/L NaOH溶液混合后溶液（） A、PH=2 B、PH=0.2 C、[H+]=0.2mol/L D、[OH-]=1×10-13mol/L 11．下列四种溶液：①PH=0的盐酸②0.1mol/L的盐酸③0.01mol/L的NaOH④PH=11的NaOH 溶液由水电离生成的氢离子，浓度之比是（） A、1：10：100：1000 B、0：1：12：11 C、14：13：12：11 D、14：13：2：3 12．常温下，若使PH=3的盐酸与PH=9的Ba(OH)2溶液混合使其成为PH=7的溶液，混合时两溶液的体积比为 A、1：60 B、3：1 C、100：1 D、1：100 13．把80mL NaOH溶液加入到120mL盐酸中，所得溶液的PH值为2，如果混合前NaOH 溶液和盐酸的物质的量浓度相同，它们的浓度是（） A、0.5mol/L B、0.1mol/L C、0.05mol/L D、1mol/L 14.在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后pH值一定小于7的是 (A)pH=3的硝酸跟pH=11的氢氧化钾溶液 (B)pH=3的盐酸跟pH=11的氨水 (C)pH=3的硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液 (D)pH=3的醋酸跟pH=11的氢氧化钡溶液 15、pH=13的强碱溶液与PH=2的强酸溶液混和，所得混和液的PH值=11，则强酸与强碱的体积比是 A、11：1 B、9：1 C、1：11 D、1：9 16．室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离的[OH-]为 A．B． C．D． 17．将pH= l的盐酸平均分成2份，l份加适量水，另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为 A. 9 B.10 C.11 D.12 18．计算常温下PH=9和PH=11的两种NaOH溶液等体积混合后的PH值。 水的电离和溶液的pH值教学设计Teaching design of water ionization and pH v alue of solution 水的电离和溶液的pH值教学设计 前言：小泰温馨提醒，化学是自然科学的一种，主要在分子、原子层面，研究物质的组成、性质、结构与变化规律，创造新物质。是一门以实验为基础在原子层次上研究物质的组成、结构、性质、及变化规律的自然科学。本教案根据化学课程标准的要求和针对教学对象是 高中生群体的特点，将教学诸要素有序安排，确定合适的教学方案的设想和计划、并以启 迪发展学生智力为根本目的。便于学习和使用，本文下载后内容可随意修改调整及打印。 教学目标了解水的电离和水的离子积； 了解溶液的酸碱性和pH值的关系 掌握有关pH值的简单计算。培养学生的归纳思维能力 及知识的综合应用能力。 通过酸、碱对水的电离平衡的影响的讨论，培养学生运 用所学的电离理论，独立分析问题、解决问题的能力。 通过pH的教学，培养学生的计算能力，并对学生进行 科学方法教育。对学生进行对立统一及事物间相互联系与相互制 约的辩证唯物主义观点的教育。教学建议 教材分析 本节的第一部分重点介绍水的电离和水的离子积常数，是对 上一节电离平衡的具体应用，同时又为接下来学习溶液酸碱性作 必要的准备。一开始，教材根据水有微弱导电性的实验结论，说 明水是极弱的电解质，突出了化学研究以实验事实为依据的原则。然后，应用电离平衡理论，用电离平衡常数推导出水的离子积常 数，使水的离子积常数的概念有了充分的理论依据，也反映了两个常数之间的内在联系，便于学生理解温度、浓度等外界条件对水的离子积常数的影响。 本节的第二部分为溶液的酸碱性和pH。教材首先指出常温下即便是在稀溶液中，水的离子积仍然是一个常数，由此进一步说明c（H+）和c（OH－）的相对大小是决定溶液的酸碱性的根本原因。在具体分析了溶液的酸碱性和c（H+）、c（OH－）的关系之后，结合实际说明了引入pH的必要性，这也为后面讨论pH的范围埋下了伏笔。在给出了pH的表达式之后，教材随即介绍了pH 的简单计算，并在分析计算结果的基础上讨论了溶液的酸碱性和pH的关系，最后强调了pH的应用范围。 从教材编排的看，整节内容环环相扣、层层递进，成为一个前后紧密联系的整体。 教材还安排了“资料”和“阅读”，这不仅可以丰富学生的知识，更有利于培养学生理论联系实际的良好学习习惯。 还应注意的是，根据新的国家标准，教材将“pH值”改称为“pH”。教学中要以教材为准，不可读错。 教法建议 迁移电离平衡理论学习水的电离。可以提出这样的问题“实验证明水也有极弱的导电性，试分析水导电的原因”，以问题引 第三节水的电离和溶液的PH值（第1课时） 班级姓名 一、填空题 1、水是一种（强、弱）电解质，因而任何水溶液中都既有H+又有OH-离子，氯水中的微粒有。 2、25℃时，纯水电离出的[H+]=[OH-]= mol/L，在一定温度下，水电离出的[H+]与[OH-]的乘积是一个常数，我们把它叫做水的常数，用表示。 3、PH值与[H+]关系是。 4、25℃时，往纯水中加入几滴硫酸：⑴水的电离度将，原因是 ；⑵H+浓度将；⑶水的离子积将，原因是。 5、把纯水加热，水的电离度将，H+浓度将；PH值将，原因 是。 二、选择题 6、下列说法正确的是[ C ] A、含有H+的溶液一定是酸性溶液 B、PH大于7的溶液一定是酸性溶液 C、[H+]=[OH-]的溶液一定是中性溶液 D、25℃时，无水乙醇的PH值等于7 7、下列说法正确的是[ D ] A、纯水的PH值一定等于7 B、[H+]大于10-7mol/L的溶液一定是酸性溶液 C、PH=2的溶液中[H+]是PH=1的溶液的两倍 D、[H+]=2×10-7mol/L的溶液可能是中性溶液 8、常温下，0.1mol/L某一元弱碱的电离度为1％，此时该碱溶液的PH [ C ] A、3 B、10 C、11 D、13 9、常温下，某一元弱酸的溶液中，弱酸的电离度为α，溶液的PH值=1-lgα，则该溶液 的初始浓度为[ A ] A、0．1mol/L B、0．01mol/L C、1mol/L D、无法确定 10、有甲乙两种溶液，甲溶液的PH值是乙溶液的两倍，则甲溶液中的[H+]与乙溶液中的[H+] 的关系是[ D ] A、2∶1 B、100∶1 C、1∶100 D、无法确定 11、25℃时，在0．01mol/L的硫酸溶液中，水电离出的[H+]是[ A ] A、5×10-13mol/L B、0．02mol/L C、1×10-7mol/L D、1×10-12mol/L 水的电离和溶液的pH 教学设计方案 课题：水的电离和溶液的pH 值 重点：水的离子积，)(H +c 、pH 与溶液酸碱性的关系。 难点：水的离子积，有关pH 的简单计算。 教学过程 引言： 在初中我们学习了溶液的酸、碱度可用pH 值表示，这是为什么呢？为什么可以用pH 表示溶液的酸性，也可以表示溶液的碱性？唯物辩证法的宇宙观认为：“每一事物的运动都和它周围的其他事物相互联系着和相互影响着。”物质的酸碱性是通过水溶液表现出来的，所以，先研究水的电离。 1．水的电离 ［实验演示］用灵敏电流计测定纯水的导电性。 现象：灵敏电流计指针有微弱的偏转。 说明：能导电，但极微弱。 分析原因：纯水中导电的原因是什么？ 结论：水是一种极弱电解质，存在有电离平衡： O H O H 22+-++OH O H 3 O H 2-++OH H 在25℃时，1L 纯水中（即55.56mol/L ）测得只有mol/L 1017 -?的O H 2发生电离。 （1）请同学生们分析：该水中)(H + c 等于多少？)(OH - c 等于多少？)(H + c 和)(OH - c 有什么关系？ ①mol/L 101)H (7 -+ ?=c ②mol/L 101)OH (7 -- ?=c ③mol/L 101)(OH )H (7 -- + ?==c c （2）水中 mol/L 101)(OH )H (7--+?=?c c 147101mol/L 101--?=? 这个乘积叫做水的离子积，用w k 表示。 14w 101)(OH )H (--+?=?=c c k （3）请同学从水的电离平衡常数推导水的离子积K 。 水 溶 液 中 的 离 子 平 衡 （笔记） 一、水的电离： 1． 水是一种极弱的电解质，水的电离是永恒存在的。只要是水溶液，不要忽略H + 和 OH –的同时存在，注意不是大量共存。 （1）水分子能够发生电离，存在有电离平衡： H 2O+H 2O H 3O + ＋ OH – 简写为 H 2O H + ＋ OH – （2）水分子发生电离后产生的离子分别是H 3O + 和OH – （3）发生电离的水分子所占比例很小 根据水的电离平衡，写出相应的平衡常数表达式 应有K 电离＝ 室温时，1L 纯水中（即55.56mol/L ）测得只有1×10-7molH 2O 发生电离，电离前后H 2O 的物质的量几乎不变，故c (H 2O)可视为常数，上式可表示为：c (H +)·c (OH –)＝K 电离·c (H 2O) K 电离与常数c (H 2O)的积叫做水的离子积常数，用K W 表示 2．水的离子积： 一定温度下，无论是稀酸、稀碱或盐溶液中室温时K W ＝c (H +)·c (OH –) =1×10-14 水的电离是个吸热过程，故温度升高，水的K W 增大。同样K W 只与温度有关。 归纳： ①电离常数是表示弱电解质电离趋势的物理量。K 值越大，电离趋势越大。 ②一种弱电解质的电离常数只与温度有关，而与该弱电解质的浓度无关。 ③电离常数随温度升高而增大。室温范围温度对电离常数影响较小，可忽略 ④水的离子积不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐稀溶液 ⑤任何溶液中由水电离的c (H +)与c (OH –)总是相等的 3．影响水的电离平衡的因素：酸、碱、水解盐等。 二、溶液的酸碱性和pH 1． 常温pH=7（中性） pH ＜7 （酸性） pH ＞7（碱性） 2．pH 测定方法：pH 试纸、酸碱指示剂、pH 计 3．溶液pH 的计算方法 （1）酸溶液： n (H +)→c(H +)→pH c (H +)·c (OH -) c (H 2O) 水的电离和溶液的pH值 教学目标 知识目标 了解水的电离和水的离子积； 了解溶液的酸碱性和pH值的关系 掌握有关pH值的简单计算。 能力目标 培养学生的归纳思维能力及知识的综合应用能力。 通过酸、碱对水的电离平衡的影响的讨论，培养学生运用所学的电离理论，独立分析问题、解决问题的能力。 通过pH的教学，培养学生的计算能力，并对学生进行科学方法教育。 情感目标 对学生进行对立统一及事物间相互联系与相互制约的辩证唯物主义观点的教育。 教学建议 教材分析 本节的第一部分重点介绍水的电离和水的离子积常数，是对上一节电离平衡的具体应用，同时又为接下来学习溶液酸碱性作必要的准备。一开始，教材根据水有微弱导电性的实验结论，说明水是极弱的电解质，突出 了化学研究以实验事实为依据的原则。然后，应用电离 平衡理论，用电离平衡常数推导出水的离子积常数，使 水的离子积常数的概念有了充分的理论依据，也反映了 两个常数之间的内在联系，便于学生理解温度、浓度等 外界条件对水的离子积常数的影响。 本节的第二部分为溶液的酸碱性和pH。教材首先指 出常温下即便是在稀溶液中，水的离子积仍然是一个常数，由此进一步说明c(H+)和c(OH－)的相对大小是决定溶液的酸碱性的根本原因。在具体分析了溶液的酸碱性 和c(H+)、c(OH－)的关系之后，结合实际说明了引入pH 的必要性，这也为后面讨论pH的范围埋下了伏笔。在给出了pH的表达式之后，教材随即介绍了pH的简单计算，并在分析计算结果的基础上讨论了溶液的酸碱性和pH的关系，最后强调了pH的应用范围。 从教材编排的看，整节内容环环相扣、层层递进， 成为一个前后紧密联系的整体。 教材还安排了“资料”和“阅读”，这不仅可以丰 富学生的知识，更有利于培养学生理论联系实际的良好 学习习惯。 还应注意的是，根据新的国家标准，教材将“pH值”改称为“pH”。教学中要以教材为准，不可读错。 教法建议 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第1课时水的电离和溶液的酸碱性 基础巩固 1常温下,在0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中,水的离子积是() A.1.0×10-14 B.1.0×10-13 C.1.32×10-14 D.1.32×10-15 答案:A 2纯水在80 ℃时的pH() A.等于7 B.大于7 C.小于7 D.无法确定 答案:C 325 ℃时,水的电离达到平衡:H2O H++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(H+)增大,K W不变 C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低 D.将水加热,K W增大,pH不变 答案:B 4常温下,在0.01 mol·L-1 H2SO4溶液中,水电离出的氢离子浓度是() A.5×10-13 mol·L-1 B.0.02 mol·L-1 C.1×10-7 mol·L-1 D.1×10-12 mol·L-1 答案:A 5下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是() A.因为水的离子积常数的表达式是K W=c(H+)·c(OH-),所以K W随溶液H+和OH-浓度的变化而变化 B.水的离子积常数K W与水的电离常数K电离是同一个物理量 C.水的离子积常数仅仅是温度的函数,随着温度的变化而变化 D.水的离子积常数K W与水的电离常数K电离是两个没有任何关系的物理量 解析:水的离子积常数K W=K电离·c(H2O),一定温度下K电离和c(H2O)都是不变的常数,所以K W仅仅是温度的函数。水的离子积常数的表达式是K W=c(H+)·c(OH-),只要温度一定,K W是常数,溶液中H+的浓度变大,OH-的浓度就变小,反之亦然。 答案:C 6下列说法正确的是() A.水的电离方程式:H2O H++OH- 知识点一 水的电离和水的离子积 一、水的电离 1.电离平衡和电离程度 ①水是极弱的电解质，能微弱电离： H 2O+H 2O H 3O ++OH -，通常简写为H 2O H ++OH -；ΔH >0 ② 实验测得：室温下1LH2O （即55.6mol ）中只有1×10-7mol 发生电离，故25℃时，纯水中c(H + )=c(OH -)=1×10-7 mol/L ，平衡常数O) c(H ) c(OH )c(H K 2-?= +电离 2.影响水的电离平衡的因素 （1）促进水电离的因素： ①升高温度：因为水电离是吸热的，所以温度越高K 电离越大。 c(H +)和c(OH -)同时增大，K W 增大，但c(H +)和c(OH -)始终保持相等，仍显中性。 纯水由25℃升到100℃，c(H +)和c(OH -)从1×10-7mol/L 增大到1×10-6mol/L(pH 变为6)。 ②加入活泼金属 向纯水中加入活泼金属，如金属钠，由于活泼金属可与水电离产生的H ＋ 直接发生置换反应，产生H 2，使水的电离平衡向右移动。 ③加入易水解的盐 由于盐的离子结合H +或OH -而促进水的电离，使水的电离程度增大。温度不变时，K W 不变。 ④电解 如用惰性电极电解NaCl 溶液、CuSO 4溶液等。 （2）抑制水电离的因素： ①降低温度。 ②加入酸、碱、强酸酸式盐。 向纯水中加酸和强酸酸式盐（NaHSO4）能电离出H+、碱能电离出OH-，平衡向左移动，水的电离程度变小，但K W 不变。 练习：影响水的电离平衡的因素可归纳如下： 1. 水的离子积 （1）概念：因为水的电离极其微弱，在室温下电离前后n(H2O)几乎不变，因此c （H2O ）可视为常数，则在一定温度时，c(H +)与c(OH -)=K 电离c(H2O)的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。 K W =c(H +)·c(OH -)，25℃时，K W =1×10-14(无单位)。 注意： ①K W 只受温度影响，水的电离吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，K W 增大。与c(H+)、c(OH-)无关. 25℃时K W =1×10-14，100℃时K W 约为1×10-12。 ②水的离子积不仅适用于纯水，也适用于其他稀溶液。不论是纯水还是稀酸、碱、盐溶液，只要温度不变，K W 第二节水的电离和溶液的pH值 1、水是极弱的电解质，原因能发生自电离 H 2O+H 2 O H 3 O++OH－简写成H 2 O H++OH －，与其它弱电解质一样，其电离程度大小受温度及酸、碱、盐等影响。 2、水的离子积——纯水及电解质稀溶液中（c≤1mol·L－1）有c(OH－)·c(H+)=K w， K w 只受温度影响，常温时（25℃）K w =1×10－14，温度升高，水的电离程度增大。 K w 亦增大，100℃，K w =1×10－12。 计算题记牢公式c(OH－)·c(H+)=K w计算时看是否是常温，不是常温要看该温度下的K w 值 1．（1）恒温下，向pH=6的蒸馏水中加入2.3g金属钠，充分反应后，再加蒸馏水稀释到1L，所得溶液的pH= 。 （2）向pH=6的CH 3 COOH和c(H+)=10－6mol·L－1的稀盐酸中分别投入大小、质量 相同的金属钠，反应刚开始时，产生H 2 的速率前者与后者相比是 (填选项序号)。 A．一样快 B．前者快 C．后者快 D．无法比较 2．常温下，在0.1 mol·L－1 CH 3 COOH溶液中，水的离子积是（） A．1×10－14 B．1×10－13. C．1.32×10－14D．1.32×10－15. 3．25℃时，pH=2的HCl溶液中，由水电离出的H＋浓度是（）. A．1×10－7mol·L－1B．1×10－12mol·L－1. C．1×10－2mol·L－1D．1×10－14mol·L－1. 4．在25℃时，某稀溶液中由水电离产生的[H+]=10-13mol/L。有关该溶液的叙述正确的是（） A ．该溶液一定呈酸性 B ．该溶液一定呈碱性 C ．该溶液的pH值可能为1 D．该溶液的pH值可能为13 5．90℃时水的离子积K W＝3.8×10－13，该温度时纯水的pH （）A．等于7 B．介于6～7之间. C．大于7 D．无法确定3、溶液的pH （1）表示方法：pH= （适用范围：稀溶液） （2）测定方法：、、 酸碱指示剂：一般选用、 名称变色范围/颜色变色范围/颜色变色范围/颜色 石蕊 酚酞 甲基橙 1．下列溶液一定是碱性的是（） A．溶液中c(OH－)＞c(H＋). B．滴加甲基橙后溶液显红色. 水的电离与溶液pH 值的计算 一、水的电离 水是极弱的电解质，发生微弱的（自偶）电离。 H 2O + H 2O →H 3O + + OH - 简写： H 2O → H + + OH - 实验测定：25℃ c （H +）=c （OH -）=17 10-?mol/L 100℃ c （H +）= c （OH -）= 1610-?mol/L 二、水的离子积（K w ） 实验测定：25℃ K w = c （H +）·c （OH -）=11410 -?（定值）（省去单位） 100℃ K w = c （H +）·c （OH -）=112 10 -? 影响因素： 1）温度：温度越高，K w 越大，水的电离度越大。 对于中性水，尽管K w 温度升高，电离度增大，但仍是中性水，[H +]=[OH -]. 2）溶液酸碱性：中性溶液，c （H +）=c （OH -）=17 10-?mol/L 酸性溶液：c （H +）> c （OH -），c （H +）>1?10-7mol/L c （OH -）<1?10-7mol/L 碱性溶液：c （H +）< c （OH -），c （H +）<1?10-7mol/L c （OH -）>1?10-7mol/L c （H +）越大，酸性越强；c （OH -）越大，碱性越强。 三、溶液pH 值的计算 1.pH 的计算公式： （1）c （H +）=C 酸α酸（弱酸） c （H +）= nC 酸 c （OH -）=C 碱α 碱（弱碱） c （OH -）= nC 碱 (2) K w = c （H +）c （OH -），c （H +）= ）（OH K c w c （OH -）=） （+H Kw c (3) pH=-lgc （H +） pOH=-lgc （OH -） (4) pH + pOH = 14（25℃） 2.酸或碱溶液及稀释后的p H 值的计算(25℃) 1） 酸强碱溶液(单一溶液)p H 值的计算 例1．求0.1mol/L 的H 2SO 4的pH 值。 例2. 0.1mol/L 醋酸溶液中的c （OH -）？（25℃，已知该醋酸的电离度为1.32%） 水的电离和溶液的pH值 1、从水的电离平衡去了解水的电离和水的离子积 2、了解溶液的酸碱性和pH的关系 3、掌握纯水及溶液中离子浓度及溶液PH、离子积常数的有关计算及换算。 教学重点：水的离子积、c(H+)、溶液酸碱性和溶液pH的关系 教学难点：水的离子积、有关溶液PH的简单计算 教学方法：采用类比、推理法，讲解、练习、归纳、巩固 教学过程： ［引入］水是不是电解质？只有通过实验才能测定，但是由于纯水不容易得到，对于纯水的导电性无法在现有的条件下进行，好在有精确的实验结果告诉我们，水是一种极弱的电解质，他能微弱的电离（几乎不导电）。 ［板书］一、水的电离 水是极弱的电解质，发生微弱的电离。 H2O + H2O H3O+ + OH-简写： H2O H+ + OH- 实验测定：25℃ c(H+) = c(OH－) = 1×10－7mol/L 100℃ c(H+) = c(OH－) = 1×10－6mol/L ［讲述］可见水的电离程度是很小的。在一定温度时，c(H+)与c(OH－)的乘积是一个常数，通常我们把它写作Kw，叫水的离子积常数。 ［板书］二、水的离子积常数（Kw） 实验测定：25℃ Kw ＝ c(H+)·c(OH－)=1（定值）（省去单位） 100℃Kw ＝ c(H+)·c(OH－)=1 ［板书］影响因素：温度越高，Kw越大，水的电离度越大。 ［讲述］对于中性水，尽管Kw,电离度增大，但仍是中性水，c(H+)= c(OH－). 既然酸溶液中有OH-，碱溶液中有H+，那么为什么溶液还有酸、碱之分呢？酸或碱溶液中的OH-和H+浓度之间有什么关系呢？下面我们学习第三个问题。 ［板书］三、溶液的酸碱性 ［讲述］由水的离子积可知，在水溶液中，H+和OH-离子共同存在，无论溶液呈酸性或碱性。由此我们可以进行有关c(H+)、c(OH－)的简单计算。 ［板书］（一）溶液的酸碱性 例： H2O == H+ + OH- NaOH == Na+ + OH- c(OH－)升高， c(H+)下降，水的电离度降低。 H2O == H+ + OH-HCl == H+ + Cl- c(H+)升高，c(OH－)下降，水的电离度降低。 实验证明：在稀溶液中：Kw = c(H+)·c(OH－) 25℃Kw=1［板书］常温下：中性溶液：c(H+)= c(OH－)=1 水的电离和溶液的pH 考点一水的电离与水的离子积常数 1.水的电离 水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2O H3O＋＋OH－或H2O H＋＋OH－。 2.水的离子积常数 K w＝c(H＋)·c(OH－)。 (1)室温下：K w＝1×10－14。 (2)影响因素：只与温度有关，升高温度，K w增大。 (3)适用范围：K w不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。 (4)K w揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，K w不变。 3.影响水电离平衡的因素 填写外界条件对水电离平衡的具体影响 体系变化 条件 平衡移动方向K w水的电离程度c(OH－) c(H＋) HCl NaOH 可水解的盐Na2CO3 NH4Cl 温度升温降温 其他：如加入Na 25 ℃，pH＝3的某溶液中，H2O电离出的H＋浓度为多少？ 1.25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl②NaOH③H2SO4④(NH4)2SO4，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 2.25 ℃时，某溶液中由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)的乘积为1×10－18，下列说法正确的是() A.该溶液的pH可能是5 B.此溶液不存在 C.该溶液的pH一定是9 D.该溶液的pH可能为7 3.(2018·北京东城区质检)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－)＝K w B.M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－) C.图中T1＜T2 D.XZ线上任意点均有pH＝7 4.(2018·韶关模拟)已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4。某温度下，向c(H＋)＝1×10－6mol·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H＋)＝1×10－2 mol·L－1。下列对该溶液的叙述不正确的是() A.该温度高于25 ℃ B.由水电离出来的H＋的浓度为1×10－10 mol·L－1 C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离 D.取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH－)减小 5. 25 ℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液、③pH＝10的Na2S溶液、④pH＝5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是() A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶(5×109)∶(5×108) C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109 6.常温下，向20 mL 0.1 mol·L－1氨水溶液中滴加盐酸，溶液中由水电离出的c(H＋)随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是() A.b、d两点为恰好完全反应点 B.c点溶液中，c(NH＋4)＝c(Cl－) C.a、b之间的任意一点：c(Cl－)＞c(NH＋4)，c(H＋)＞c(OH－) D.常温下，0.1 mol·L－1氨水的电离常数K约为1×10－5 7.(2018·石家庄一模)常温下，向20.00 mL 0.1 mol·L－1HA溶液中滴入0.1 mol·L－1NaOH溶液，溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[－lg c水(H＋)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示，下列说法中不正确的是() A.常温下，K a(HA)约为10－5 B.M、P两点溶液对应的pH＝7 C.b＝20.00 D.M点后溶液中均存在c(Na＋)＞c(A－) 考点二溶液的酸碱性和pH 1.溶液的酸碱性 溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。 (1)酸性溶液：c(H＋)>c(OH－)，常温下，pH<7。 高中化学学习材料 《水的电离和溶液的酸碱性》同步练习 一、选择题 (本题包括10小题，每小题2分，每小题只有一个答案符合题意) 1．下列液体pH＞7的是（） A．人体血液B．蔗糖溶液 C．橙汁 D．胃液 2．常温下，在0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中，水的离子积是（） A．1×10－14 B．1×10－13. C．1.32×10－14 D．1.32×10－15. 3．90℃时水的离子积K W＝3.8×10－13，该温度时纯水的pH （） A．等于7 B．介于6～7之间. C．大于7 D．无法确定 4．能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)＞c(OH－)的操作是（） A．向水中投入一小块金属钠 . B．将水加热煮沸. C．向水中通入二氧化碳气体. D．向水中加食盐晶体 5．下列酸溶液的pH相同时，其物质的量浓度最小的是（） A．H2SO3B．H2SO4. C．CH3COOH D．HNO3. 6．常温下c(OH－)最小的是（） A．pH=0的溶液. B．0.05 mol·L－1 H2SO4. C．0.5 mol·L－1 HCl. D．0.05 mol·L－1的Ba(OH)2 7．用蒸馏水稀释1 mol·L－1醋酸时，始终保持增大趋势的是（） A．溶液中的c(CH3COO－) B．溶液中的c(H＋). C．溶液中的c(CH3COOH). D．溶液中的c(OH－) 8、25℃时，pH=2的HCl溶液中，由水电离出的H＋浓度是（）. A．1×10－7mol·L－1B．1×10－12mol·L－1. C．1×10－2mol·L－1D．1×10－14mol·L－1. 9、pH和体积都相同的醋酸和硫酸，分别与足量的Na2CO3溶液反应，在相同条件下 放出二氧化碳气体的体积是（） A．一样多B．醋酸比硫酸多. C．硫酸比醋酸多D．无法比较 水的电离和溶液的PH 值专题 第一节.电离平衡 1．电离平衡定义 在一定条件下（如温度，浓度），当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速度相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡。 当 子速率离子结合成弱电解质分弱电解质分子电离速率v v 则弱电解质电离处于平衡状态，叫“电离平衡”，此时溶液中的电解质分子数、离子数保持恒定各自浓度保持恒定。 2．电离平衡的特征 “等”：电离速率与离子结合成分子的速率相等。 “定”：离子、分子的浓度保持一定。 “动”：电离过程与离子结合成分子过程始终在进行。 “变”：温度、浓度等条件变化，平衡就被破坏，在新的条件下，建立新的平衡。 3．与化学平衡比较 （1）电离平衡是动态平衡：即弱电解质分子电离成离子过程和离子结合成弱电解质分子过程仍在进行，只是其速率相等。 （2）此平衡也是有条件的平衡：当条件改变，平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡，即平衡发生移动。 （3）影响电离平衡的因素 A ．内因的主导因素。 B ．外因有： ①温度：电离过程是一个吸热过程，所以，升高温度，平衡向电离方向移动。 ②浓度：问题讨论：在 O H NH 23?-+ +OH NH 4的平衡体系中： ①加入HCl ②加入NaOH ③加入Cl NH 4各离子分子浓度如何变化：3NH 、O H 2、4NH 、-OH 溶液pH 如何变化？ 4．强弱电解质与结构关系。 （1）强电解质结构：强碱，盐等离子化合物（低价金属氧化物）；强酸，极性共价化合物； （2）弱电解质结构：弱酸，弱碱具有极性共价位的共价化合物。 5.电离平衡常数 （1）一元弱酸：C O O CH 3+-+H C O O CH 3 )COOH (CH )H ()COO CH (33a c c c K +-?= （2）一元弱碱 O H NH 23?- + +OH NH 4 )O H (NH )OH ()NH (234b ??=-+ c c c K ①电离平衡常数化是温度函数，温度不变K 不变。 ②k 值越大，该弱电解质较易电离，其对应的弱酸弱碱较强；k 值越小，该弱电解质越难电离，其对应的弱酸弱碱越弱；即k 值大小可 第二节水的电离和溶液的酸碱性 知识点一 水的电离和水的离子积 一、水的电离 1.电离平衡和电离程度 ①水是极弱的电解质，能微弱电离： H 2O+H 2O H 3O ++OH -，通常简写为H 2O H ++OH -；ΔH >0 ② 实验测得：室温下1LH2O （即55.6mol ）中只有1×10-7mol 发生电离，故25℃时，纯水中c(H + )=c(OH -)=1×10-7 mol/L ，平衡常数O) c(H ) c(OH )c(H K 2-?= +电离 2.影响水的电离平衡的因素 （1）促进水电离的因素： ①升高温度：因为水电离是吸热的，所以温度越高K 电离越大。 c(H +)和c(OH -)同时增大，K W 增大，但c(H +)和c(OH -)始终保持相等，仍显中性。 纯水由25℃升到100℃，c(H +)和c(OH -)从1×10-7mol/L 增大到1×10-6mol/L(pH 变为6)。 ②加入活泼金属 向纯水中加入活泼金属，如金属钠，由于活泼金属可与水电离产生的H ＋ 直接发生置换反应，产生H 2，使水的电离平衡向右移动。 ③加入易水解的盐 由于盐的离子结合H +或OH -而促进水的电离，使水的电离程度增大。温度不变时，K W 不变。 ④电解 如用惰性电极电解NaCl 溶液、CuSO 4溶液等。 （2）抑制水电离的因素： ①降低温度。 ②加入酸、碱、强酸酸式盐。 向纯水中加酸和强酸酸式盐（NaHSO4）能电离出H+、碱能电离出OH-，平衡向左移动，水的电离程度变小，但K W 不变。 练习：影响水的电离平衡的因素可归纳如下： 1. 水的离子积 （1）概念：因为水的电离极其微弱，在室温下电离前后n(H2O)几乎不变，因此c （H2O ）可视为常数，则在一定温度时，c(H +)与c(OH -)=K 电离c(H2O)的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。 K W =c(H +)·c(OH -)，25℃时，K W =1×10-14(无单位)。 注意： ①K W 只受温度影响，水的电离吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，K W 增大。与c(H+)、c(OH-)无关. 25℃时K W =1×10-14，100℃时K W 约为1×10-12。 第二节 水的电离和溶液的pH 第一课时 教学目的：1、使学生了解水的电离和水的离子积 2、生了解溶液的酸碱性与pH 的关系 3、通过水的离子积和溶液酸碱性等内容的教学，对学生进行矛盾的对立统一、 事物间的相互关系和相互制约等辨证唯物主义观点的教育 教学重点：水的离子积，溶液酸碱性和溶液pH 值的关系 教学难点：水的离子积 教学过程： 引入：水是不是电解质？研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性，而酸碱性与水的电离有密切的关系。那么水是如何电离的呢？精确的实验证明，水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离，生成H 3O + 和OH —： 板书：一、水的电离 1、水的电离 H 2O + H 2O H 3O + + OH — 简写为：H 2O H + + OH — 实验测定：25℃ [H + ]=[OH - ]=1710-?mol/L 100℃ [H + ] = [OH - ] = 16 10-?mol/L 水的电离与其它弱电解质的电离有何异同？ 不同点：水是“自身”作用下发生的极微弱的电离。 相同点：均是部分电离，存在电离平衡 提问：请学生计算水的浓度，1L 纯水的物质的量是55·6mol ，经实验测得250C 时，发生电离的水只有1×10-7mol ，二者相比，水的电离部分太小，可以忽略不计。因此电离前后水的物质的量几乎不变，可以视为常数，常数乘以常数必然为一个新的常数，用K w 表示，即为 水的离子积常数，简称水的离子积。 板书2、水的离子积 K w = c（H+）·c（OH—） 由于250C时，c（H+）= c（OH—）= 1×10-7mol/L 所以250C时，K w = c（H+）·c（OH—）=1×10-14（定值）（省去单位） 提问：当温度升高时，K w如何变化？影响K w的因素是什么？（电离过程是吸热过程）1000C时，K w = c（H+）·c（OH—）=1×10-12 影响因素：温度越高，Kw越大，水的电离度越大。对于中性水，尽管Kw,电离度增大，但仍是中性水，[H+]=[OH-]. 注：温度升高时K w增大，所以说K w时要强调温度。 练习： 过渡：在常温时，由于水的电离平衡的存在，不仅是纯水，就是在酸性或碱性的稀溶液里，H+ 浓度和OH—浓度的乘积总是一个常数——1×10-14，请考虑一下，当纯水中加入盐酸或氢氧化钠时，c（H+）和c（OH—）如何变化？ 板书：二、溶液的酸碱性和pH（常温下）： 1、溶液的酸碱性与c（H+）和c（OH—）的关系： 投影显示空表，教师引导填写，然后推出结论。 水的电离和溶液的pH 教案 教学目标 知识目标 了解强、弱电解质与结构的关系。 理解弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响。 能力目标 通过演示电解质导电实验，培养学生实验探索能力。 通过区分强电解质和弱电解质，培养学生分析判断能力。 培养学生阅读理解能力。 情感目标 在分析强弱电解质的同时，体会结构和性质的辩证关系。 由电解质在水分子作用下，能电离出阴阳离子，体会大千世界阴阳共存，相互对立统一，彼此依赖的和谐美。 教学建议 教材分析 本节内容共分为三部分：强、弱电解质与结构的关系，弱电解质的电离平衡，以及电离平衡常数。其中电离平衡常数在最新的教学大纲中已不再要求。 教材从初中溶液的导电性实验以及高一电离等知识入手，重点说明强电解质在水中全部电离，而弱电解质在水中部分电离，溶液中既有离子，又有分子。同时，教材中配合图画，进一步说明强、弱电解质与结构的关系。在此基础上，转入到对弱电解质电离平衡的讨论。这部分内容是本章知识的核心和后面几节教学的基础，也是本节的教学重点。 关于外界条件对电离平衡的影响，是本节的难点，教材并没有具体介绍，而是采用讨论的方式，要求学生自己应用平衡移动原理来分析，这样安排是因学生已具备讨论该问题的基础，而且通过讨论，更调动学生学习的主动性、积极必，加深对知识的理解及培养学生灵活运用知识的能力。 教法建议 关于强、弱电解质与结构的关系： 建议以复习相关内容为主，进而说明强、弱电解质与结构的关系。 1．课前复习 组织学生复习高一有关强、弱电解质以及化学键的知识。 着重复习：（l）强、弱电解质概念，以及哪类物质是电解质，哪类物质是强电解质，哪类物质是弱电解质；（2）离子键、极性键。 2．课堂教学 建议采用回忆、讨论、归纳总结的方法组织教学。首先，引导学生回忆电解质的概念并结合实例依据电解质电离程度的大小将其分为强电解质和弱电解质。然后再组织学生结合实例讨论各强、弱电解质中的主要化学键，从而得出强、弱电解质与结构的关系。 关于弱电解质的电离平衡的教学： 专题5 水的电离和溶液的PH 专题目标: 1．通过对水的电离、离子积、pH定义等重要知识和方法迁移应用的练习，提高认知能力； 2．灵活解答水的电离平衡的相关问题； 3．掌握混合溶液pH计算的方法，并能运用数学工具解决一些有关pH计算的综合问题4．培养学习过程中探究、总结的习惯。 知识点一：水的电离 【例1】（1）与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH3 NH4++NH2- 据此判断以下叙述中错误的是（） A．液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒 B．一定温度下液氨中C(NH4+)·C(NH2-)是一个常数 C．液氨的电离达到平衡时C(NH3) = C(NH4+) = C(NH2-) D．只要不加入其他物质，液氨中C(NH4+) = C(NH2-) （2）完成下列反应方程式 ①在液氨中投入一小块金属钠，放出气体———————————————————————————— ②NaNH2溶于水的反应—————————————————————————————————— ③类似于“H++OH—=H2O”的反应———————————————————————————— 解析：此题要求掌握水自偶的实质(水分子电离产生的H+与H2O结合形成H3O+)以及水的电离平衡,并能迁移应用于对于NH3电离的认识：NH3分子电离产生H+和NH2—,H+与NH3结合生成NH4+，液氨电离产生等量的NH2—与NH4+，一定温度下离子浓度乘积为一常数； NH4+类似于H+，NH2—类似于OH—。具备上述知识后，就可顺利完成解题。 答案：（1）C （2）①2Na+2NH3=H2↑+2Na NH2 ②NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑或NH2—+H2O=OH—+NH3↑ 水的电离和溶液的PH 考点跟踪解读 考点1. 水的电离和水的离子积 ⑴水的电离方程式：H2O H+＋OH－；△H＞0 。25℃时，c(H+)＝c(OH－)＝1×10－7 mol /L 水的离子积：Kw＝c(H+)·c(OH－)＝1×10－14（25℃） 理解Kw时要注意以下几点： ①Kw只与温度有关，因为水的电离过程是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，Kw 也增大。如： 100℃时，Kw＝1×10－12 ②Kw不仅适用于纯水，还适用于酸或碱的稀溶液。无论哪种溶液均存在：c(H+)H2O＝c(OH －) H O 2 如酸性溶液中：[c(H+)H2O＋c(H+)酸]·c(OH－) H2O＝Kw 如碱性溶液中：[c(OH－)H2O＋c(OH－)碱]·c(H+) H2O＝Kw 【考题】（全国高考）室温下，在PH＝12的某溶液中，由水电离出的c(OH－)为： A. 1. 0×10－7mol /L B. 1. 0×10－6mol /L C. 1. 0×10－2mol /L D. 1. 0×10－12mol /L 解析：PH＝12的溶液为碱性溶液，其中c(H+)总＝1. 0×10－12mol /L，c(OH－)总＝1. 0×10－2mol /L 。但溶液呈碱性OH－的来源有两种可能性：一是碱电离的（加入碱），二是水电离的（加入水解呈碱性的盐），但溶液中的H+全部都是由水电离的。如果是碱溶液，则c(OH －) H O＝c(H+)H2O＝1. 0×10－12mol /L；如果是盐溶液，由于盐自身不会产生OH－，则溶液2 中OH－全部都是由水电离出的。 答案：CD 【变式训练1】（上海高考）常温下，把1mL 0. 1mol /L的H2SO4加水稀释制成2L溶液，此溶液中由水电离产生的H+浓度为： A. 1×10－4mol /L B. 1×10－8mol /L C. 1×10－11mol /L D. 1×10－10mol /L ⑵影响水电离的因素 ⑴酸或碱：在纯水中加入酸或碱，均能使水的电离平衡左移，从而抑制了水的电离；此时若温度不变，c(H+)发生改变，PH也随之而变；若加入酸，则c(H+)增大，PH减小。 ⑵温度：由于水的电离是吸热过程，若升温将促进水的电离，故平衡正向移动，c(H+)、c(OH－)同时增大，PH变小，但由于c(H+)与c(OH－)始终保持相等，虽然此时PH＜7，仍显中性。 ⑶加入易水解的盐：在纯水中加入能水解的盐，不管水解后溶液呈酸性还是呈碱性，均促进了水的电离，但只要温度不变，Kw就不变。 ⑷其它因素：如果向水中加入活泼金属，由于金属与水电离出的H+直接作用，因而促进了水的电离平衡向电离方向移动。 【考题】常温下某溶液中，由水电离出的c(H+)＝1×10－12 mol /L ，则该溶液的PH应为：A. 12 B. 7 C. 6 D. 2 解析：因为由水电离出的c(H+)＝1×10－12 mol /L＜1×10－7 mol /L ，所以该溶液中加入了能抑制水电离的物质，它可能是酸或碱溶液。如果是酸溶液，则答案选D；如果溶液呈碱性，则答案选A。 答案：A D 【变式训练2】PH均为5的NH4Cl溶液和HCl溶液，其中由水电离出来的c(H+)分别为x mol 高中化学新课程标准教材 化学教案( 2019 — 2020学年度第二学期 ) 学校： 年级： 任课教师： 化学教案 / 高中化学 / 高三化学教案 编订：XX文讯教育机构 水的电离和溶液的pH(教学设计) 教材简介:本教材主要用途为通过学习化学知识和做实验，可以让学生培养自己的严谨精神、提高动手能力、合作沟通能力，本教学设计资料适用于高中高三化学科目, 学习后学生能得到全面的发展和提高。本内容是按照教材的内容进行的编写，可以放心修改调整或直接进行教学使用。 教学目标 知识目标 了解水的电离和水的离子积； 了解溶液的酸碱性和pH值的关系及有关pH值的简单计算。 能力目标 培养学生的归纳思维能力及知识的综合应用能力。 情感目标 对学生进行对立统一及事物间相互联系与相互制约的辩证唯物主义观点的教育。 教学建议 教材分析 本节内容包括水的电离、水的离子积、水的pH。只有认识水的电离平衡及其移动，才能从本质上认识溶液的酸碱性和pH值。本节的学习也为盐类的水解及电解等知识的教学奠定基 础。 教材从实验事实入手，说明水是一种极弱的电解质，存在着电离平衡。由此引出水的电离平衡常数，进而引出水的离子积，并使学生了解水的离子积是个很重要的常数。在25℃时，，这是本节教学的重点之一。 本节教学的另一个重点是使学生了解在室温时，不仅是纯水，就是在酸性或碱性稀溶液中，其浓度与浓度的乘积总是一个常数—。使学生了解在酸性溶液中，不是没有，而是其中的；在碱性溶液中，不是没有，而是其中的；在中性溶液中，并不是没有和，而是。使学生了解溶液中浓度与浓度的关系，了解溶液酸碱性的本质。工在此基础上，教材介绍了的含义，将与联系起来，并结合图3－7，介绍了有关的简单计算。图3－8是对本部分内容的小结。 使用来表示溶液的酸碱性是为了实际使用时更简便，教材的最后提到了溶液的大于1mol/L时，一般不用来表示溶液的酸碱性，而是直接用的浓度来表示，以教育学生应灵活应用所学的知识。 教法建议 从水的电离平衡入手，掌握水的离子积和溶液的pH。 水的离子积的教学是完成本节教学任务的关键，从纯水是弱电解质，只能微弱的电离出水的电离和溶液的pH值教学设计
水的电离和溶液的PH值
水的电离和溶液的pH教学设计方案
水的电离和溶液的酸碱性笔记
水的电离和溶液的pH值教案
2020-2021高中化学人教版选修4课后习题：第三章 第二节 第1课时 水的电离和溶液的酸碱性
水的电离和溶液的酸碱性知识点
第二节 水的电离和溶液的pH值
水的电离和溶液pH值计算
水的电离和溶液的pH值
水的电离和溶液的pH解析
人教版高中化学选修四《水的电离和溶液的酸碱性》同步练习.docx
水的电离和溶液的PH值专题
选修4水的电离和溶液的酸碱性知识点总结详细
水的电离和溶液的pH值 教案
水的电离和溶液的pH教案
5 水的电离和溶液的PH[003]
水的电离和溶液的PH
高三化学：水的电离和溶液的pH(教学设计)
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