高中化学 水的电离溶液的酸碱性与pH（提高）知识讲解学案 新人教版选修4

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1、水的电离溶液的酸碱性与pH【学习目标】1、认识水的离子积常数，能进行溶液pH的简单计算；2、初步掌握测定溶液pH的方法，知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用；【要点梳理】要点一、水的电离1．水的电离（1）水是一种极弱的电解质，它能微弱电离：2H2OH3O++OH―ΔH＞0。（2）水的电离的特点①水分子与水分子之间相互作用引起水的电离。②极难电离，通常只有极少数水分子电离。③由水电离出的H+和OH―数目相等。④水的电离是吸热的、可逆的。【高清课堂：水的电离溶液的酸碱性与pH】2．水的离子积常数一定温度下，由水电离出的c(H+)与c(OH―)的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简

2、称水的离子积，用KW表示。即KW=c(H+)·c(OH―)。25℃时，c(H+)=(OH―)=10―7mol·L―1。25℃时，KW=1×10―14。要点诠释：①KW与温度有关，随温度升高而逐渐增大。25℃时KW=1×10－14，100℃时KW=1×10－12。②KW=1.0×10－14不仅适用于纯水（或其他中性溶液），也适用于酸、碱、盐的稀溶液。③在不同溶液中c(H+)、c(OH―)可能不同，但任何溶液中由水电离的c(H+)与c(OH―)总是相等的。KW=c(H+)·c(OH―)式中，c(H+)、c(OH―)均表示整个溶液中总物质的量浓度。④KW是有单位的，其单位为mol2·L―2，因其复杂

3、通常省略。3．影响水电离的因素。（1）温度：由于水的电离吸热，温度越高，水的电离程度越大，KW越大，但仍为中性。（2）酸、碱：在纯水中加入酸或碱，酸或碱电离出的H+或OH―会使水的电离平衡左移，从而抑制水的电离。（3）易水解的盐：在纯水中加入能水解的盐，不管水解后溶液显什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大，但只要温度不变，KW不变。（4）其他因素：如向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H+直接作用，因而促进了水的电离平衡向电离的方向移动。要点二、溶液的酸碱性与pH【高清课堂：水的电离溶液的酸碱性与pH】1．溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中的c(H+)与c(OH―)的相对大小。在常温下

4、，中性溶液：c(H+)=c(OH―)=1×10―7mol/L；酸性溶液：c(H+)＞c(OH―)，c(H+)＞1×10―7mol/L；碱性溶液：c(H+)＜c(OH―)，c(H+)＜1×10―7mol/L。要点诠释：（1）在酸、碱、盐的稀溶液中都存在着水的电离平衡，因此都存在着H+和OH―，只是其浓度可能相同或不同。（2）在酸、碱、盐的稀溶液中，仍然有KW=c(H+)·c(OH―)这一关系，因此，已知c(H+)或c(OH―)，就可以通过KW来计算c(OH―)或c(H+)。如25℃时，0.01mol·L―1盐酸中c(H+)=10―2mol·L―1，则c(OH―)=10―12mol·L―1；0.0

5、1mol·L―1NaOH溶液中c(OH―)=0.01mol·L―1，则c(H+)=10―12mol·L―1。2．溶液的酸碱性与pH的关系（常温时）。（1）pH：溶液的pH指的是用c(H+)的负常用对数来表示溶液的酸碱性强弱，即pH=―lg

6、c(H+)

7、。（2）相互关系。①中性溶液：c(H+)=c(OH－)=1×10―7mol·L―1，pH=7。②酸性溶液：c(H+)＞1×10―7mol·L―1＞c(OH－)，pH＜7，酸性越强，pH越小。③碱性溶液：c(H+)＜1×10―7mol·L―1＜c(OH－)，pH＞7，碱性越强，pH越大。常温下，溶液酸碱性与pH的关系如图所示：3．溶液酸碱性判定规律

8、。（1）pH相同的酸（或碱），酸（或碱）性越弱，其物质的量浓度越大。（2）pH相同的强酸和弱酸溶液，加水稀释相同的倍数，则强酸溶液pH变化大；碱也如此。（3）酸与碱的pH之和为14，等体积混合。①若为强酸与强碱，则pH=7；②若为强酸与弱碱，则pH＞7；③若为弱酸与强碱，则pH＜7。（4）等体积强酸（pH1）和强碱（pH2）混合。①若二者pH之和为14，则溶液呈中性，pH=7；②若二者pH之和大于14，则溶液呈碱性；③若二者pH之和小于14，则溶液呈酸性。4．pH的测定方法。（1）pH试纸的使用方法：把pH试纸放在洁净的干燥的表面皿（或玻璃片）上，用玻璃棒蘸取一滴待测液点在pH试纸的中部，待变

9、色后与比色卡对比，读出pH（整数）。要点诠释：①pH试纸不能伸入待测溶液中；②pH试纸不能事先润湿（若润湿相当于将溶液稀释了），测定pH是一个粗略实验；③pH只读到整数（如3，13）而不能读到小数（如3.1，12.7）。（2）常用酸碱指示剂及其变色范围。指示剂变色范围的pH石蕊＜5.0红色5.0～8.0紫色＞8.0蓝色甲基橙＜3.1红色3.1～4.4橙色＞4.4黄色酚酞＜8.2无色8.2～10.0