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4.docx

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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/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 KW/10-14 0.114 0.292 0.681 1.01 2.92 5.47 38.0 55.0 (2)用“=”“>”或“< ”填空: 25℃纯水中:c(H+)　　c(OH-)　　1.010-7molL-1 100℃纯水中:c(H+)　　c(OH-)　　1.010-7molL-1 3.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-1 B.1.010-8molL-1 C.1.010-11molL-1 D.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pH 1.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-)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1 D.该溶液的pH不可能为13 10.25℃的下列溶液中,碱性最强的是(　　) A.pH=11的溶液 B.c(OH-)=0.12molL-1 C.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.BD　2.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+)　>　<　<　<　> 【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)pH 2.(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0~14之间。 (3)中性溶液:c(H+)=1.010-7molL-1　　pH=7 酸性溶液:c(H+)>1.010-7molL-1 pH<7 碱性溶液:c(H+)<1.010-7molL-1 pH>7 (4)利用pH试纸和pH计测溶液pH。 【当堂检测2】 解:c(OH-)=0.01molL-1 c(H+)=KWc(OH-)=10-12molL-1 pH=-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.A　2.D　3.A　4.A　5.C　6.A　7.D　8.C　9.A　10.B