（专题）水的电离溶液的酸碱性学案.docx

第1课时水的电离溶液的酸碱性学习目标核心素养1 .认识水的电离，水是i种极弱的电解质。2 .结合电离常数，了解水的离子积常数，适 用于任何水溶液。3 .结合真实实例，能判断溶液的酸碱性及pH, 掌握检测溶液pH的方法。4 .知道水的离子积常数表达式及其应用。1 .能从微观角度通过。(仁)和(0()的相对大 小判断溶液的酸碱性，培养宏观辨识与微观 探析的能力。2 .能从电离的角度理解外界条件对水的电离 平衡的影响，培养变化观念与平衡思想。新课情境呈现追求健康长寿是人类共同的愿望。人们首先要拥有健康，才有可能获得财富、地位和幸 福。健康从哪里来呢？水是生命之源，如果没有水，就不可能有生命。风行日本、欧美等国 的活性离子水是一种高品质的饮用水。离子水比普通水分子团直径小，渗透作用快，有利于 消除体内过多的自由基，能够延缓机体衰老，且对多种疾病有预防和辅助治疗的作用。它的 诞生，在全世界掀起了一场饮水领域的革命，善待生命，从水开始。你知道水中有哪些粒子 吗？人的健康与体液的酸碱性有着很大的关系，人体处于正常状态时血液的pH是7. 357. 45, 血液的pH哪怕发生极微小的变化，就会造成身体不适，当PH>7. 45时会发生碱中毒而pH<7. 35 时那么发生酸中毒，严重时会有生命危险。那么溶液为何会呈现不同的酸碱性？如何测定溶 液的酸碱性？血液等体液又是如何维持pH恒定的呢？你知道溶液的酸碱性的强弱与。(1广)、c(OH)之间的关系是怎样的吗？课前素能奠基新知预习一、水的电离1 .水的电离：h：o+oh, 简写为 H20H+OH- o(1)电离方程式：上()+七0小c 。0H(2)电离吊数 4r电掰=_ 订.C HvU特点:国一极难电离，常温下1 L水只有1X10-7 mol电离I画一是可逆过程I图一电离出mh+)三csmI圆一是吸热过程2 .水的离子积常数。电离前后水的物质的量可看作常数,K电* 隋C(H2O) = c(H)c(OH)淇中 K, 叵为 与c(h0)的积仍为常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积，记作K.表立式|一端=c(H-) -c(OH-)影响-只与温度有关，随着温度的升高治=增大 粤工常温下,% = I x 10_ 歌|一人适用于纯水及稀的电解质水溶液二、溶液的酸碱性与pH1 .溶液的酸碱性：(1)讨论探究(常温下，利用平衡移动原理分析完成下表):体系c(T)变化。(0旷)变化c(H+)与。(0犷)的关 系纯水c(H1) = c(OH")纯水中参加少量盐酸增大减小e(H+) > c(Oir)纯水中参加少量氢氧 化钠溶液减小增大c(H+) < c(OH)(2)结论:在任意 溶液中c(H') = c(OH-)溶液呈中性溶液呈酸性， 且c(H+)越 大，限性越强溶液呈碱性， Fle(OH-)越大.碱性越强2 .溶液的pH(1)。(广)、pH与溶液酸碱性的关系。25 C时,溶液中c(H+)、pH与酸碱性的关系如下列图:c(H-ymol.L-'100 1OFO “0-3o-i0力o-qo-a10-910o-“夕囱o 叫0*pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 141- * -酸性中性 碱性pH表达式 |f|pH= Ige II, pH越大，溶液的碱性越强 pH越小，溶液的酸性越强 pH的取值范围为014,适用于c厅和 c oir都较小的稀溶液(3)溶液酸碱性的测量。pH试纸:广范pH试纸:PH范围是114(最常用)或010,可以识期娄下别的pH差值约为1J精宙pH试纸：PH范围较窄，可识别0.2或0.3的pH差值S取一小片pH试纸放在干燥、洁净的玻璃片(或外表耻)上却干净的玻璃棒施取待测液滴在试纸的中部，试纸变色后,与标准比色卡对照比色，确定溶液的pHpH试纸用于测定溶液的pH时，使用前一定不能用水润湿 不能把pH试纸直接插入待测液中-广范pH试纸的读数是整数，不能是小数pH计：pH计精确度高，可直接从仪器中读数。(4) pH的应用。应用领域实例人体健康人体的各种体液都有一定的pH,当酸碱平衡失调时，人体就表现出 病变，因而可以利用检测血液中的pH诊断疾病V V V生活应用利用护发素保护头发，就是通过调节头发的pll使之到达适宜的酸碱 度环保领域酸性或碱性的废水，可以利用中和反响调节pH农业生产土壤的pH影响植物对养分的吸收及养分的有效性，各种作物的生长 也都时土壤的pH范围有一定的要求，因而应注意保持土壤的酸碱性科学实验工业生产溶液的pH控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因 素预习自测i.判断正误(正确的打“J”,错误的打"X")。(1)在蒸储水中滴加浓硫酸，A不变。(X )(2)25 与60 时，水的pH相等。(X )(3)25 时NH.C1溶液的Kw大于100 时NaCl溶液的 砥(X )(4)任何水溶液中均存在IT和0H，且水电离出的c(H+)和c(OIT)相等。(J )(5)室温下,0. 1 mol - L的HC1溶液与0. 1 mol的NaOH溶液中水的电离程度相同。(J )(6)向水中参加少量硫酸氢钠固体，促进了水的电离，。(1r)增大，A；不变。(X )(7)水的离子积-=c(H+)c(OIT)的公式中,cGO和c(OlT)就是水电离出的c(H*)和 c(0lD ( X )(8)100 C的纯水中。(H+) = lX10-lol-Lj 此时水呈酸性。(X )(9)任何温度下，利用H+和01浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性。(J )2.能抑制水的电离，并使溶液中c(H+)>c(OFF)的操作是(C )将水加热煮沸 向水中投入一小块金属钠 向水中通C0?向水中通NFhA.®B. ®®®C.D.解析:的 c(H') =c(OH-)；的 c(H+) <c(0ID ；的 H2cO3 电离抑制)0 电离,c(H') >c(OH )；的NHs-HQ电离抑制阳)电离，c(H+)<c(OH-)o3 .在相同温度下，在0.1 mol的氢氧化钠溶液和0.1 mol的盐酸中，水的电离 程度(C )A.前者大B.前者小C.一样大D.无法确定解析：两种溶液中 c(NaOH) =0. 1 mol L-1,其 c(OH-) =0. 1 mol , L-,o 盐酸中 c(HCl) =0. 1 mol L c(Il') =0. 1 molL，因此,两溶液中酸或碱对水电离的抑制程度相同。4 .以下溶液一定显酸性的是(B )A.溶液中 c(OH)>c(H-)8 .滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液C.溶液中 c(H+) = 10-6mol L-'D. pH<7的溶液解析：判断溶液的酸碱性关键看。(H+)和看0旷)相对大小,假设c(H+)>c(OI)，溶液呈 酸性；而pH"或c(H+)10-%ol-L，仅适用于常温时,假设温度不确定,就不能用来判断 溶液的酸碱性，而B项中可使紫色石蕊试液变红，那么该溶液为酸性。课堂素能探究知识点 水的电离与A；问题探究：1 .甲同学认为，在水中参加H2SOq,水的电离平衡向左移动，解释是参加HfOq后c(H+) 增大，平衡左移。乙同学认为，参加IbSOi后，水的电离平衡向右移动，解释为参加112sol后， c(M)浓度增大，小与0旷中和，平衡右移。你认为哪种说法正确？并说明原因。水的电离平 衡移动后，溶液中c(H+) 。(0旷)是增大还是减小？2 .在室温下，0.01 mol的盐酸溶液中，c(0l)是多少？水电离出的。(1广)又是多少？3 .请与同学探究，在室温下，酸或碱的稀溶液中，由水电离出的c(H+)和c(OJT)还相等 吗？。田+)-c(0H-)=1.0Xl(r”还成立吗？探究提示：1 .提示：甲正确，温度不变，A；是常数，参加H2S0 c(H+)增大，c(h+)-。(0旷)>£ 平衡左移。(1广)cSK)不变，因为A；仅与温度有关，温度不变，那么A；不变，与外加酸、 碱、盐无关。2 .提示：由于 c(I/)溶液= 0.01 mol L-1,溶液中。(0旷)=K+c(H+)格液=(1. 0X10 H4-0. 01)molL-' = 1.0X10-,2molL，由于溶液中的0联只来源于水的电离,所以水电离出 的 c(H+) =1. 0X 10 '"mol , L-Io3 .提示：在酸或碱的稀溶液中由水电离出的。(1/)和c(0I厂)一定相等，但溶液中所有的 c(H+)和所有的。(0旷)一定不相等。c(H+)c(OH和= 1.0X10-“仍然成立。知识归纳总结：1.影响水电离的因素:水的电离H+4-0irA/>0条件变化移动方向c(H+)c(0H-)K.程度影响升高温度右移增大增大增大增大促进加酸左移增大减小不变减小抑制加碱左移减小增大不变减小抑制加活泼金属如Na右移减小增大不变增大促进2.理解反响注意的J1L个问题：(1)4揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，FT和0旷共存，只是相对含量不同而 已。(2)A；只与温度有关。因为水的电离是吸热过程，所以温度升高，有利于水的电离，增 大,如 100 , A；=5.5X10-1 但是在室温下,为 1.0X10-4。(3)人不仅适用于纯水，还适用于酸、碱的稀溶液，且由水电离的c/H+)=c水(0/)。此 时，水溶液中水的离子积常数不变。典例1 一定温度下，水溶液中上厂和0H一的浓度变化曲线如图，以下说法正确的 选项是(C )1.0 x IO-7 ctOH-ymol-L-1-/Hi/GHF®X0一A.升高温度，可能引起由。向6的变化B.该温度下，水的离子积常数为1.0X10C.该温度下，参加稀盐酸可能引起由。向a的变化D.该温度下，稀释溶液可能引起由。向d的变化解析：升高温度促进水的电离，。(1)和。(0旷)都增大，A错误；该温度下K. = c-) c(H+) = 1X1。-", B错误；参加HCL溶液中c(H+)增大,c(OIT)减小，C正确；稀释时，假设c(0H一)减小，那么。(H')应变大，不可能由。向d变化，D错误。规律方法指导：解答此题需注意以下两点(1)外界因素对水的电离平衡的影响。温度一定时,。(0旷)。度')是个常数。(变式训练1) 25 时，水的电离到达平衡：HQ H+OH- bH>0,以下表达正确的 选项是(B )A.向水中参加稀氨水，平衡逆向移动，。(。旷)减小B.向水中参加少量固体硫酸氢钠，c(H+)增大，人.不变C.向水中参加少量CHCOOH,平衡逆向移动,c(H+)减小D.将水加热，一增大,c(H+)不变解析：向水中参加稀氨水，NH.i - H2电离出0卜导致增大而抑制水电离，平衡逆移, A项错误;参加NaHSOj固体，NaHSO4电离出的使。(父)增大抑制水电离,但温度不变,A不变; B项正确；参加CH：,COOH, CH3coOH电离出H+使c(H+)增大,C项错误；升温平衡右移，c(H+) 与。(0旷)都增大,A增大,D项错误。知识点 溶液的酸碱性问题探究：1 .室温下，将川=5的盐酸稀释到体积为原来的100倍所得的溶液是否呈中性？2 .室温下，由水电离出的c(H+)=1(T%o1LT,该溶液呈什么性?3 .某溶液中。5+)=10-1。1-L，该溶液一定呈酸性吗？某溶液的pH=7,该溶液一定 呈中性吗？探究提示：1 .室温下，将酸溶液无限稀释，其pH无限接近7但不会等于7,溶液呈酸性。2 .可能呈酸性也可能呈碱性。3 .因为温度不确定，故不能确定溶液的酸碱性。知识归纳总结：判断溶液酸碱性的标准(1)判定溶液酸碱性的依据是。(1r)与c(0I)的相对大小,如果c(H+)>c(0H-),溶液显酸 性；如果c(H+)G(0H) 溶液显碱性；如果c(H+)=c(0H) 溶液显中性。(2)用pH判断溶液酸碱性时，要注意的条件是温度，不能简单地认为pH=7的溶液一定 呈中性，如100 时，纯水的pH<7,所以使用pH判断溶液酸碱性时需注明温度。(3)用酸碱指示剂判断溶液酸碱性时，要注意指示剂的变色范围。典例2 (多项选择)以下关于溶液酸碱性的说法正确的选项是(AC )A.常温下，pH=7的溶液呈中性B.中性溶液中一定有。田一)=1.0乂10一701 L-'C. c(H+)=c(0IT)的溶液呈中性D.在100 时，纯水的pIK7,因此呈酸性解析：25 C时，中性溶液pH=7, A项正确;在中性溶液中，c(H+)和c(OIT)一定相等, 但并不一定等于l.OXlO'mol广所以B项错误，C项正确：100 的纯水中，虽然pH<7, 但。值+)=。(0旷),还是呈中性，所以D项错误。规律方法指导：溶液酸碱性与c(H+)、c(0H。及pH的关系溶液c(H+)与 c(OH-)c(H+)/ (mol , L-1)pH (25性质任意温度25 )中性c(H+)=c(0H-)c(H,)=邓,c(H+) = 1X10-7pH = 7酸性c(H+) >c(0H-)c(H+)由c(H+)>lX10"7pH<7碱性c(ll+) Vc(0I)c(H+)<lX10-5pll>7(变式训练2)以下溶液一定呈中性的是(B )A.使石蕊溶液呈紫色的溶液B. c(h+)=c(OK)的溶液C.由强酸、强碱等物质的量反响得到的溶液D.非电解质溶于水得到的溶液解析：等物质的量的强酸与强碱，由于它们所含1广和011的物质的量未知，因此无法判 断它们混合后溶液的酸碱性，故C错误；非电解质溶于水，可以使溶液显酸性、碱性或中性, 如S0?溶于水生成HSOs,溶液显酸性，NH：,溶于水生成NH：H?O,溶液显碱性，乙醇、蔗糖等 溶于水，溶液显中性，故D错误。名师博客呈现“不小心”与科学发现著名的化学家波义耳有一次倾倒浓盐酸时，不小心把酸溅到了紫罗兰的花瓣上。为了洗掉花瓣上的酸，他把花浸在盛水的杯子里。结果他发现蓝色的花竟变成了红色。 受到这一现象的启发，他从各种花、地衣以及树皮和植物的根里制取了不同颜色的浸出液， 用这些浸出液去检验各种溶液是酸还是碱，这就是最早的酸碱指示剂。红椰菜除了可供食用外，它的色素对酸碱非常敏感，只要用热水作为溶剂把红椰菜的色 素提炼出来，它的色素便会在不同的酸碱值(pH)呈现不同的颜色：pH=l,深红；pH=23, 紫红；pH=46,浅红；pH=79,蓝色；pH=10,绿色；pH=lL黄绿;pH=1214,黄 色。