第二节 水的离子积和溶液pH值

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1、电化学基础备课人：afafa第二节水的离子积和溶液pH值[基础知识精析]复习目标：1．水的电离平衡和离子积的概念；2．影响水的电离平衡的因素；3．溶液的酸碱性和pH的关系；4．酸碱指示剂及变色范围和变色原理。5．掌握水的离子积常数及溶液pH值表示的意义；6．掌握C(H+)、pH值与溶液酸碱性的关系；7．了解指示剂的变色范围，学会pH值的使用方法；8．掌握溶液pH值的有关计算。一、水的离子积是指水达到电离平衡时的离子浓度的乘积。通常把Kw叫做水的离子积常数，简称水的离子积，Kw只与温度有关。已知在25℃时，水中的H＋浓度与OH－浓度均为1×10－7mo

2、l·L-1，所以在25℃时，Kw=c(H＋)·c(OH－)=1×10－7×1×10－7=1×10－14。二、影响水的电离的因素页：11．加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变；2．加入某些盐，促进水的电离，Kw不变；3．电离过程是一个吸热过程，升高温度，促进水的电离，水的离子积增大。三、溶液的酸碱性和pH值页：11．常温时，由于水的电离平衡的存在，不仅纯水，而且在酸性或碱性的稀溶液中，均存在H＋、OH－，且c（H＋）·c（OH－）=1×10－14。中性溶液中，c（H＋）=c（OH－）=1×10－7mol·L-1；酸性溶液中，c（H＋）＞c（OH－），c（

3、H＋）＞1×10－7mol·L-1；碱性溶液中，c（H＋）＜c（OH－），c（H＋）＜1×10－7mol·L-1。强调：①含水的稀溶液中，H＋与OH－共存，H＋与OH－的相对多少决定溶液的酸碱性，但二者浓度的积必为常数；②碱性溶液中的c(H＋)=Kw/c（OH－）；同理，酸性溶液中的c(OH－)=Kw/c（H＋）。说明：当我们表示很稀的溶液时，如，c（H＋）=1×10－7mol·L-1，用c（H＋）或c（OH－）表示溶液的酸碱性很不方便。2．溶液的pHpH=-lg｛c（H＋）｝强调：①c（H＋）=m×10－nmol·L-1，PH=n－lgm。pH只适

4、用于C(H+)≤1mol/L或C(OH－)≤1mol/L的稀溶液，即pH取值范围为0~14，当C(H+)>1mol/L或C(OH－)>1mol/L反而不如直接用C(H+)或C(OH－)表示酸碱度方便。常温下溶液酸碱性与pH的关系页：1中性溶液中，c（H＋）=1×10－7mol·L-1，PH=7；酸性溶液中，c（H＋）＞1×10－7mol·L-1，溶液酸性越强，溶液的PH值越小；电化学基础备课人：afafa碱性溶液中，c（H＋）＜1×10－7mol·L-1，PH＞7，溶液碱性越强，溶液的PH值越大。四、酸碱指示剂及变色范围和变色原理；pH的测定方法。1

5、．常用的试液和试纸，PH试纸的使用，酸碱指示剂的变色范围和变色原理。中和滴定时指示剂的选择：强酸和强碱中和滴定时，可选用酚酞或甲基橙作指示剂；强酸和弱碱中和滴定时，当酸碱反应达到等当点时，溶液的PH值小于7，一般选用甲基橙作指示剂，而不选用酚酞作指示剂；弱酸和强碱中和滴定时，当酸碱反应达到等当点时，溶液的PH值大于7，一般选用酚酞作指示剂，而不选用甲基橙作指示剂。2．常用指示剂的变色范围：甲基橙3.1-4.4；石蕊5-8；酚酞8.0-10.0五、pH的计算（1）[H+]=C酸α酸（弱酸）[H+]=nC酸[OH-]=C碱α碱（弱碱）[OH-]=nC碱（

6、2）Kw=[H+][OH-];[H+]=[OH-]=(3)pH=-lg[H+]pOH=-lg[OH-](4)pH+pOH=14（25℃）例1求0.1mol/L醋酸溶液中的[OH-]？（25℃、α＝1.32%）[解析][H+]=C酸α酸=0.1mol/L1.32%=1.3210-3mol/L[OH-]==7.5810-12mol/L[点评]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[H+]、[OH-]的简单计算例2中学常用的酸碱指示剂有___、和___，测定溶液pH值较简便的方法操作是___。[解

7、析]页：2石蕊、酚酞、甲基橙；用玻璃棒沾少量被测液滴到PH试纸上，与标准比色卡比较[点评]掌握酸碱指示剂及变色范围和变色原理及pH的测定方法、注意事项。[思路方法拓展]一、溶液的酸碱性和PH（[H+]和[OH－]的相对大小）1．负号可理解为PH值和[H+]变化的趋势是相反的，PH值越大，[H+]越小；2．PH值只适用于物质的量浓度小于1mol·L－1的稀溶液。PH＝7时溶液呈中性只适用于25℃时。①酸溶液逐渐稀释时，PH值逐渐增大，但只能无限接近于7，不能大于7。（一般来说，强酸溶液稀释体积增大为原来的10倍时，PH值增加1；而弱酸溶液体积增大为原来

8、的10倍时，PH值增大不到1。②PH值和溶液的物质的量浓度是两个不同的概念。PH值相同时，不论什么溶液[H+