2018-2019年高中化学第三章水溶液中的离子平衡3.2.1水的电离溶液的酸碱性与pH学案设计新人教版选修.docx

第1课时水的电离溶液的酸碱性与pH学习目标1.理解水的电离、水的电离平衡和水的离子积。2.了解溶液的酸碱性和pH的关系。学习过程【复习提问】1.什么是强电解质?强电解质包括哪些物质?2.什么是弱电解质?弱电解质包括哪些物质?一、水的电离1.水的电离【交流研讨1】(1)试分析水的电离与其他弱电解质的电离有何异同。(2)写出水的电离常数的表达式:(3)计算室温下1L水的物质的量。(4)计算室温下水的物质的量浓度。(5)通过以上计算,你认为在一定温度下,c(H+)与c(OH-)之间有何关系?2.水的离子积【交流研讨2】(1)分析下表中的数据有何规律,并解释之。t/0102025405090100KW/10-140.1140.2920.6811.012.925.4738.055.0(2)用“=”“>”或“< ”填空:25纯水中:c(H+)c(OH-)1.010-7molL-1100纯水中:c(H+)c(OH-)1.010-7molL-13.影响水的离子积大小的因素有哪些?【当堂检测1】1.给蒸馏水中滴加少量盐酸后,下列说法中错误的是()A.c(H+)c(OH-)乘积不变B.pH增大了C.c(OH-)降低了D.水电离的c(H+)增加了2.室温下,把1mL0.1molL-1的H2SO4加水稀释成2L,在此溶液中由水电离产生的H+,其浓度接近于()A.1.010-4molL-1B.1.010-8molL-1C.1.010-11molL-1D.1.010-10molL-1【交流研讨3】根据室温时水的电离平衡,运用平衡移动原理分析下列问题。(1)酸或碱的稀溶液的密度与纯水相近,1L酸或碱的稀溶液约为1000g,其中水的物质的量近似为1000g18.0gmol-1=55.6mol。此时,发生电离的水是否仍为纯水状态时的1.010-7molL-1?(2)比较下列不同条件,c(H+)和c(OH-)的值或变化趋势(增加或减少)。纯水加少量盐酸加少量氢氧化钠c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比较KW(室温)(3)酸性溶液是否有OH-存在?碱性溶液中是否有H+存在?试解释原因。二、溶液的酸碱性与pH1.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系(室温)中性溶液:c(H+)c(OH-)=1.010-7molL-1酸性溶液:c(H+)c(OH-)c(H+)1.010-7molL-1c(OH-)1.010-7molL-1碱性溶液:c(H+)c(OH-)c(H+)1.010-7molL-1c(OH-)1.010-7molL-1【交流研讨4】(1)c(H+)>1.010-7molL-1的溶液一定呈酸性吗?如何判断溶液的酸碱性?(2)当c(H+)或c(OH-)很小时,用c(H+)或c(OH-)表示溶液的酸碱性适不适合?(3)你还知道可以用什么方法表示溶液的酸碱性?2.pH(室温)(1)定义:(2)数值范围:(3)溶液的酸碱性和pH的关系:(4)pH的测定方法:【当堂检测2】求0.01molL-1NaOH溶液的pH。三、pH的应用随堂检测1.如果25时,KW=1.010-14,某温度下KW=1.010-12。这说明()A.某温度下的电离常数较大B.前者的c(H+)较后者大C.水的电离过程是一个放热过程D.KW和K电离无直接关系2.水的电离过程为H2OH+OH-,在25时,水的离子积KW=1.010-14,在35时,水的离子积KW(35)=2.110-14,则下列叙述正确的是()A.c(H+)随着温度的升高而降低B.35时,c(H+)<c(OH-)C.35时的水比25时的水电离程度小D.水的电离是吸热的3.25时,在0.01molL-1的硫酸溶液中,水电离出的H+浓度是()A.5.010-13molL-1B.0.02molL-1C.1.010-7molL-1D.1.010-12molL-14.在某温度时,测得纯水中的c(H+)=2.010-7molL-1,则c(OH-)为()A.2.010-7molL-1B.0.110-7molL-1C.1.010-14molL-1D.无法确定5.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6.向纯水中加入少量NaHSO4,在温度不变时,溶液中()A.c(H+)c(OH-)增大B.c(H+)减小C.水中c(H+)与c(OH-)的乘积增大D.c(OH-)增大7.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8.下列说法正确的是()A.强酸的水溶液中不存在OH-B.pH=0的溶液是酸性最强的溶液C.在温度不变时,水溶液中c(H+)和c(OH-)不能同时增大D.某温度下,纯水中c(H+)=210-7molL-1,其呈酸性9.在25时,某稀溶液中由水电离产生的H+浓度为1.010-13molL-1,下列有关该溶液的叙述,正确的是()A.该溶液可能呈酸性B.该溶液一定呈碱性C.该溶液的pH一定是1D.该溶液的pH不可能为1310.25的下列溶液中,碱性最强的是()A.pH=11的溶液B.c(OH-)=0.12molL-1C.1L中含有4gNaOH的溶液D.c(H+)=110-10molL-1的溶液参考答案学习过程【复习提问】1.在水溶液中能够全部电离的电解质是强电解质。强电解质包括强酸、强碱和大多数盐。2.在水溶液中部分电离的电解质是弱电解质。弱电解质包括弱酸、弱碱和水。一、1.【交流研讨1】(1)不同点:水是在“自身”作用下发生的极微弱的电离。相同点:均是部分电离,存在电离平衡和电离常数。(2)K电离=c(H+)c(OH-)c(H2O)(3)n(H2O)=m(H2O)M(H2O)=1L1000gL-118gmol-1=55.6mol(4)c(H2O)=n(H2O)V(H2O)=55.6mol1L=55.6molL-1=常数(5)已知K电离=c(H+)c(OH-)c(H2O),c(H2O)=常数,可得c(H+)c(OH-)=K电离c(H2O)=常数2.【交流研讨2】(1)水的电离是吸热过程,升高温度,促进水的电离。因此,随着温度的升高,水的离子积增大。(2)=>3.(1)温度越高,水的电离程度越大,KW越大。(KW只与温度有关)(2)酸或碱抑制水的电离,对KW无影响。(3)能结合H+或OH-的物质促进水的电离,对KW无影响。【当堂检测1】1.BD2.D【交流研讨3】(1)水的电离方程式为H2OH+OH-,加入酸或碱时增大了c(H+)或c(OH-),抑制了水的电离,从而使发生电离的水小于1.010-7molL-1。(2)纯水加少量盐酸加少量氢氧化钠c(H+)1.010-7molL-1增大减少c(OH-)1.010-7molL-1减少增大c(H+)和c(OH-)大小比较c(H+)=c(OH-)c(H+)>c(OH-)c(H+)<c(OH-)KW(室温)1.010-141.010-141.010-14(3)任何水溶液中,都存在水的电离平衡,都有H+和OH-。二、1.=>><<<>【交流研讨4】(1)不一定,利用c(H+)和c(OH-)的相对大小来判断溶液的酸碱性。(2)不适合。(3)pH2.(1)pH是c(H+)的负对数,即pH=-lgc(H+)。当溶液中c(H+)或c(OH-)大于1molL-1时,不用pH表示溶液的酸碱性。(2)pH在014之间。(3)中性溶液:c(H+)=1.010-7molL-1pH=7酸性溶液:c(H+)>1.010-7molL-1pH<7碱性溶液:c(H+)<1.010-7molL-1pH>7(4)利用pH试纸和pH计测溶液pH。【当堂检测2】解:c(OH-)=0.01molL-1c(H+)=KWc(OH-)=10-12molL-1pH=-lgc(H+)=-lg10-12=12三、1.人体健康调节:如洗发时人们用的护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。2.环保治理污水:酸性废水可投加碱性废渣或通过碱性滤料层过滤使之中和,碱性废水可投加酸性废水或利用烟道气中和。3.农业生产调节:控制作物适宜生长的土壤的pH,提高作物的产量(参考课本表3-3)。4.在科学实验和工业生产中,溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。随堂检测1.A2.D3.A4.A5.C6.A7.D8.C9.A10.B