高中化学 3.2.1水的电离和溶液酸碱性(1)导学案 新人教版选修4

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1、第二节水的电离和溶液酸碱性(第一课时)【学习目标】1.理解水的电离、水的电离平衡,了解水的离子积Kw的含义2.掌握c(H+)和c(OH-)与溶液酸碱性的关系;初步学会有关水的离子积的简单计算。【重点、难点】:水的离子积,c(H+)、c(OH-)与溶液酸碱性的关系。【复习】醋酸是弱酸,在溶液中存在如下电离平衡;CH3COOHCH3COO-+H+,当改变以下外界条件:①加少量盐酸;②加适量水;③适当加热,分别对醋酸的电离平衡有什么影响?【学习过程】[探究1]: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

2、,但极微弱。结论:水分子能够发生电离,水分子发生电离后产生的离子分别是H3O+和OH―,发生电离的水分子所占比例很小。水是一种极弱电解质,存在有电离平衡:一、水的电离水是一种极弱电解质,电离方程式可表示为:或简写成:写出水的电离常数表达式:与化学平衡一样,当电离达到平衡时,电离产物H+和OH―浓度之积与未电离的H2O的浓度之比也是一个常数。2.水的离子积常数:在25℃时,实验测得1L纯水只有molH2O电离,因此纯水中c(H+)=c(OH-)=mol/L。电离前后,H2O的物质的量几乎不变,c(H2O)可以看做是个常数,常数乘以常

3、数必然为一个新的常数,用表示,即为水的离子积常数,简称水的离子积。t℃ Kw=c(H+)·c(OH—)由于250C时,c(H+)=c(OH—)=1×10-7mol/L所以250C时,Kw=c(H+)·c(OH—)=3、影响水的电离平衡的因素[探究2]:观察下表的数据:t(℃)0102025405090100Kw/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0从以上数据中发现什么递变规律?以上数据说明温度与水的电离程度之间存在什么关系?[小结]:在H2OH++OH-中:升高温度,水的电离程度____

4、__,水的电离平衡向____移动,Kw_____。降低温度,水的电离程度______,水的电离平衡向____移动,Kw_____。【结论】温度越高,Kw;Kw在一定温度下是个。水的电离是一个过程,升高温度,水的电离。对于中性水,尽管Kw,电离度增大,但仍是性水。(填:酸、碱、中)注意:水的离子积常数虽然是定值,但它是相对的,当外界条件改变时,这一数值要发生变化。如不指明温度,一律按常温(250C)考虑(即Kw按1×10-14计算)。[探究3]:比较下列情况下,对于温度不变时电离平衡 H2OH++OH-中C(H+)和C(OH—)的值

5、或变化趋势。c(H+)c(OH-)c(H+)与c(OH-)大小比较Kw酸碱性水的电离平衡蒸蒸馏水馏水加酸后加碱后1、在上述不同情况下,Kw是否变化?为什么?2、有哪些方法可以抑制水的电离?【结论】:①KW不仅适用于纯水,还适用于酸性或碱性的稀溶液,不管是哪种溶液均有:C(H+)水==C(OH―)水KW==C(H+)溶液·C(OH―)溶液②水中加酸或碱均抑制水的电离,但由水电离出的c(H+)与c(OH—)总是相等。③任何电解质溶液中,H+与OH—总是共存,c(H+)与c(OH—)此增彼长,且Kw=c(H+)·c(OH—)不变④判断溶

6、液酸碱性强弱的依据是什么?溶液的酸碱性:酸性溶液:c(H+)______c(OH—),c(H+)______1.0×10-7mol/L碱性溶液:c(H+)______c(OH—),c(H+)______1.0×10-7mol/L中性溶液:c(H+)______c(OH—),c(H+)______1.0×10-7mol/L二、溶液的酸碱性与溶液中c(H+)、c(OH-)的关系【思考】酸性溶液中是否有OH-存在?碱性溶液中是否有H+存在?纯水中,c(H+)、c(OH-)均来自于水的电离,在酸性、碱性溶液中,c(H+)、c(OH-)来自

7、于哪里?【探究4】比较下列情况下,溶液中c(H+)和c(OH-)的值。水电离出c(H+)水电离出c(OH-)酸电离出c(H+)碱电离出c(OH-)纯水————0.1mol/L盐酸——0.1mol/LNaOH——【结论】:盐酸中,由HCl电离产生的c(H+)远远纯水电离产生的c(H+),溶液中c(H+)仍以盐酸为主,而水电离出的H+因为太少而被忽略不计。所以Kw=c(H+)·c(OH-)中,c(H+)为电离出的c(H+),c(OH-)为电离出的c(OH-)。同理,氢氧化钠溶液中Kw=c(H+)·c(OH-)中,c(OH-)为电离出的

8、c(OH-),c(H+)为电离出的c(H+)。★且由水电离出的c(H+)=c(OH-)。【练习1】:(1)常温下,浓度为1×10-5mol/L的盐酸溶液中,由水电离产生的c(H+)是多少?(2)常温下,浓度为1×10-5mol/L的NaOH溶液中,

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