1、水的电离和溶液的pH（第一课时）河南省淮阳中学：夏伟河南省淮阳中学：夏伟 pH5 pH8【困惑】稀释至1000 mL，溶液的pH为何不是8？pH是c(H+)的负对数，即：pH-lgc(H+)实验测得：pH7c(H+)110-7 mol/L提出问题将1 mL 110-5 mol/L的盐酸，稀释至1000 mL，c(H+)110-8 mol/L，c(H+)110-5 mol/L，活动1 水的导电性实验 任务一 寻找证明水的电离很微弱的证据。结论：纯水能发生微弱的电离。精确的电导性实验表明，纯水大部分以H2O分子的形式存在，但其中也存在着极少量的离子。资料电导率仪 pH试纸使用方法 将pH试纸放在玻
2、璃片上，用干燥、洁净的玻璃棒蘸待测液点在pH试纸上，然后与标准比色卡进行对照，读出所测溶液的pH。广泛pH试纸精密pH试纸活动2 测定纯水的pH（常温）pH7结论：纯水能发生微弱的电离。c(H+)c(OH-)110-7 mol/L（1）1 L水的物质的量n(H2O)55.6 mol（2）水中H+和OH-浓度（3）总的水分子与已电离 的水分子之间的比例55.6 mol H2O中，只有110-7 mol发生电离测定结果：请计算：活动2 测定纯水的pH（常温）一、水的电离H2O +H2O H3O+OHH2O H+OH简写：水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。+-KWc(H+)c(OH-)KW 叫
3、做水的离子积常数，简称水的离子积。当水的电离达到平衡时，电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数，记作KW：H2O H+OHKwc(H+)c(OH-)1.表达式：特别提示：常温时，KWc(H+)c(OH-)110-14二、水的离子积常数 KW 为常数，无单位SCIENCE 2016.9任务二 探究影响水电离平衡的因素。设计实验方案，寻找证据影响水电离平衡的因素实验方案实验现象实验结论 H2O H+OH实验改变c(OH-)改变c(H+)改变温度实验方案加入NaOH固体，冷却后测溶液的pH通入HCl气体，测溶液的pH升高温度、降低温度，分别测水的pH实验现象实验结论任务二 探究影响水电离平衡的因素。
4、H2O H+OH 用pH计测量溶液的pH pH计，又叫酸度计。可用来精密测量溶液的pH，其量程为014。活动1 向水中逐渐加入少量NaOH固体，分别配制成 0.001 mol/L和0.1 mol/L NaOH溶液，测定 两溶液的pH（常温）。H2O H+OH-NaOH Na+OH-粒子的种类、来源 粒子的相互作用实验事实NaOH溶液pH（常温）0.001 mol/L11.00.1 mol/L 13.0 H2O H+OH-NaOH Na+OH-加入NaOH，瞬间溶液中c(OH-)增大水的电离平衡逆向移动c(H+)减小，pH增大 粒子的种类、来源粒子的相互作用结论：向水中加入碱，c(OH-)增大，
5、水的电离平衡 逆向移动。0.10.0010.10.001c(NaOH)水电离出的 c(H+)水1.010131.01011溶液中c(OH-)c(OH-)水pH13.011.0c(H+)c(OH-)1.010141.01014溶液中c(H+)1.010131.01011注：表中浓度单位均为mol/L定量讨论c(OH-)NaOH H2O H+OHc(H+)水c(H+)、c(OH-)分别指溶液中总的H+浓度、总的OH-浓度0.10.0010.10.001c(NaOH)水电离出的 c(H+)水1.010131.01011溶液中c(OH-)c(OH-)水pH13.011.0c(H+)c(OH-)1.01
6、0141.01014溶液中c(H+)1.010131.01011注：表中浓度单位均为mol/L定量讨论c(OH-)NaOH H2O H+OHc(H+)水常温时，两溶液中c(H+)c(OH-)相等，这是巧合吗？pH 11.0 11.7 12.0pH 12.3 12.7 13.0编号 编号 实验事实配制6种不同浓度NaOH溶液，用pH计测定溶液的pH编号 c(NaOH)110-3510-3110-2 210-2 510-2110-1c(OH-)pH c(H+)110-3 510-3 110-2 210-2 510-2 110-1210-12 510-13 210-13 110-11 110-12
7、110-13注：表中浓度单位均为mol/L数据处理c(H+)c(OH-)11014【结论】常温时，稀NaOH溶液中c(H+)c(OH-)为常数。11.0 11.7 12.0 12.3 12.7 13.0 Kw c(H+)c(OH-)1.表达式：特别提示：常温下，KW c(H+)c(OH-)110-14 KW 不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液二、水的离子积常数 c(H+)表示溶液中总的H+浓度,c(OH-)表示溶液中总的OH-浓度H2O H+OH-H 0【预测】升高温度，水的电离平衡正向移动。【实验方案】将水分别升高温度、降低温度，测量水的pH。结论：升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw
8、 增大。实验事实t/102590pH7.37.06.2Kw/10-14活动2 用pH计测定不同温度下纯水的pH，计算Kw。0.2961.0137.1Kw c(H+)c(OH-)1.表达式：常温时，KW c(H+)c(OH-)110-14二、水的离子积常数，简称水的离子积2.Kw 的影响因素Kw 与温度有关，温度升高，Kw 增大 体系 纯水（常温）向纯水中加入少量盐酸（常温）向纯水中加入少量NaOH溶液（常温）纯水（90）c(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)110-7 mol/L110-7 mol/L 减小 增大c(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)的大小比
9、较思考与讨论 增大 减小根据水的电离平衡:，比较下列情况中，c(H+)和c(OH-)的值或变化趋势（增大或减少）H2O H+OH-c(H+)c(OH-)增大增大1.溶液的酸碱性由c(H+)和c(OH-)相对大小决定c(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)中性酸性碱性三、溶液的酸碱性与pHpH-lgc(H+)c(H+)110-3 mol/L，pH-lg10-33 pH-lg10-1010c(OH-)110-4 mol/L 例1：110-3 mol/L盐酸，求溶液的pH。例2：常温下，110-4 mol/L NaOH溶液，求溶液的pH。c(H+)KW/c(OH-)110-
10、10 mol/LpH的适用范围：c(H+)和c(OH-)都较小的稀溶液（小于1 mol/L）追加条件若该溶液是在 25 时，10 时，90 时，溶液的酸碱性又如何？任务三 t 时，某溶液中c(H+)110-7 mol/L，分析该溶液的酸碱性。tKWc(H+)(molL-1)c(OH-)(molL-1)c(H+)和c(OH-)的大小比较溶液的酸碱性251090110-14 110-7110-7c(H+)c(OH-)中性110-14 110-7110-7c(H+)c(OH-)酸性110-14 110-7110-7c(H+)c(OH-)碱性Kwc(H+)c(OH-)2.pH大小与溶液的酸碱性关系(常
11、温)pH溶液的酸碱性pH7溶液呈酸性，pH越小，酸性越强pH7溶液呈中性pH7溶液呈碱性，pH越大，碱性越强c(H+)常温时，将1 mL 110-5 mol/L的盐酸稀释至1000 mL，测得稀释后溶液的pH为6.96。试分析：（1）稀释后溶液中存在哪些粒子？（2）这些粒子的来源是什么？（3）每种离子的浓度是多少？学以致用H2O H+OH-HCl H+Cl-pH6.96，可知 c(H+)总10-6.96 mol/L c(OH-)110-14 KWc(H+)总9.110-8 mol/L10-6.96c(OH-)水c(H+)水 9.110-8 mol/L OH-只来自H2O的电离H+来自HCl和H
12、2O的电离 c(H+)酸 110-8 mol/Lc(OH-)学以致用110-5 mol/L103盐酸H+OH-：H2O电离HCl电离的H+H2O电离的H+主要次要稀释前pH5 稀释后pH6.96 次要主要弱电解质的电离平衡H2O H+OH H 01.可逆过程2.化学平衡移动原理3.水的离子积 Kw4.pH总结提升定性定量一、水的电离定性定量H2O H+OH-KWc(H+)c(OH-)温度浓度升温，平衡正向移动降温，平衡逆向移动 c(H+)或c(OH-)增大，平衡逆向移动 常温时，pH7二、溶液的酸碱性c(H+)c(H+)c(H+)c(H+)c(H+)c(H+)中性酸性碱性常温时，KW110-14pH7pH7pHlgc(H+)
