3-2水的电离和溶液的酸碱性 原创[1]

第三章 水溶液中的离子平衡
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
水是生命之源，如果没有水，就不可能有生命。流行一时的活 性离子水是一种高品质的饮用水。活性离子水比普通水分子的直径 小，渗透力强，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，在世界范围内 掀起了一场饮水领域的革命，善待生命，从水开始。亲爱的同学们， 你们知道水中存在哪些离子吗？这些离子的乘积有什么规律？什 么条件能影响水中的离子浓度呢？
(1)酸或碱：向纯水中加入酸或碱时，酸电离出的 H＋或碱电离 出的 OH－，都抑制了水的电离，使水的电离程度减小，但由水电 离出的 H＋和 OH－浓度一定是相等的，Kw 也不变。
(2)盐：向纯水中加入某些盐时，盐电离出的弱酸阴离子(如 CH3COO－)或弱碱阳离子(如 NH＋ 4 )结合水电离出的 H＋或 OH－生成 难电离的弱电解质，促进了水的电离，使水的电离程度增大，盐溶 液也呈一定的酸碱性(盐类的水解将在下一节内容中介绍)，但 Kw 也不变。
2．水的离子积常数： (1)符号：Kw。 (2)表达式：Kw＝___________，25 ℃时，Kw＝____________。 (3)影响因素：只与温度有关，升高温度 Kw________，降低温 度 Kw________。 (4)适用范围：Kw 不仅适用于纯水也适用于稀的__________。
1．知道水是促进酸、碱、盐等电解质发生电离的环境因素， 水本身存在微弱的电离，是一种弱电解质，理解水的电离过程是吸 热的，水的离子积常数受温度的影响，理解酸碱中和滴定的知识。 (重点)
2．了解水的电离可以影响溶液酸碱性；知道溶液的酸碱性取 决于 c(H＋)与 c(OH－)的相对大小，理解 pH 的概念，学会溶液 pH 的计算。(难点)

《水的电离和溶液的酸碱性》讲义一、水的电离水是一种极弱的电解质，能微弱地电离出氢离子（H⁺）和氢氧根离子（OH⁻）。

水的电离方程式为：H₂O ⇌ H⁺＋ OH⁻在一定温度下，水的离子积常数（Kw）是一个定值。

Kw ＝c(H⁺）·c(OH⁻）。

例如，在 25℃时，Kw ＝ 10×10⁻¹⁴。

需要注意的是，水的离子积常数只与温度有关，温度升高，Kw 增大；温度降低，Kw 减小。

影响水的电离平衡的因素主要有以下几个方面：1、温度升高温度，水的电离平衡向右移动，电离程度增大，Kw 增大；降低温度，水的电离平衡向左移动，电离程度减小，Kw 减小。

2、酸或碱向水中加入酸，H⁺浓度增大，水的电离平衡向左移动，抑制水的电离；向水中加入碱，OH⁻浓度增大，水的电离平衡向左移动，抑制水的电离。

3、盐（1）强酸弱碱盐这类盐中的阳离子能与水电离出的氢氧根离子结合，生成弱碱，从而促进水的电离。

（2）强碱弱酸盐这类盐中的阴离子能与水电离出的氢离子结合，生成弱酸，从而促进水的电离。

（3）强酸强碱盐对水的电离无影响。

二、溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中氢离子（H⁺）和氢氧根离子（OH⁻）浓度的相对大小。

在常温（25℃）下：1、当 c(H⁺）＞ c(OH⁻）时，溶液呈酸性。

2、当 c(H⁺）＝ c(OH⁻）时，溶液呈中性。

3、当 c(H⁺）＜ c(OH⁻）时，溶液呈碱性。

pH 是用来表示溶液酸碱性强弱的一种方法。

pH ＝ lg c(H⁺）例如，如果溶液中 c(H⁺）＝ 1×10⁻⁵ mol/L ，则 pH ＝ 5 。

同样在 25℃时：1、 pH ＜ 7 ，溶液呈酸性。

2、 pH ＝ 7 ，溶液呈中性。

3、 pH ＞ 7 ，溶液呈碱性。

需要注意的是，pH 适用范围一般是在稀溶液中，对于浓度较大的酸或碱溶液，直接用物质的量浓度表示更合适。

测定溶液 pH 的方法通常有以下几种：1、 pH 试纸将一小片pH 试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸上，然后与标准比色卡对照读出 pH 。

（常温）
c (H+) c (OH-) c(H+)和c(OH-) 大小比较
纯水 10-7mol/L
10-7mol/L
加少量盐酸
变大 变小 c(H+)>c(OH-)
变大
c(H+)<c(OH-)
c(H+)=c(OH-)
【结论】
溶液的酸、碱性跟 c(H+)、c(OH-)的关系 25℃， c(H+)/mol· L-1 = 1×10-7 > 1×10-7 < 1×10-7
0.01 mol· L-1的 HCl 0.01 mol· L-1的 CH3COOH
c(H+)
＝4
>4
PH
>2
弱酸（弱碱）的比较： 例如：pH均为2的HCl和CH3COOH的溶液 比较内容 溶液中的 c(H+) c(酸) 稀释100 等体积时中 倍后的 和碱的能力 pH ＝4
水电离出的c(H+) =？ c(OH-) =？
注意： （3）不同水溶液中，c (H+) 与c(OH-) 不一定相等，但任何水 溶液中由水电离出的c (H+) 与c(OH-)一定相等。 （4）极稀溶液中，水的电离不能忽略。 酸溶液： KW = [c (H+)酸+c (H+)水] c(OH-)水 碱溶液： KW = [c (OH-)碱+c (OH-)水] c(H+)水
讨论1： 25℃ 0.01mol/L的HCl中，c(H+) =？ c(OH-) =？ 水电离出的c(H+) =？ c(OH-) =？ 讨论2：25℃ 1×10- 10 mol/L的HCl中，c(H+) =？ c(OH-) =？

【课题】第二单元溶液的酸碱性3-2-1溶液的酸碱性(1)【三维学习目标】1、知识与技能(1)使学生了解溶液的酸碱性和c(H*)、C(OH)的关系；(2)使学生了解溶液的酸碱性和pH的关系；(3)使学生掌握有关溶液pH的简单计算。

2、过程与方法(1)通过阅读、讨论、计算、分析，加深学生对溶液酸碱性、pH跟c(Hj和溶液酸碱性的关系的理解；(2)通过回忆、阅读、自学、讨论，提高学生的自学能力。

3、情感、态度与价值观(1)培养学生对知识的迁移能力及分析问题、解决问题的能力，并对学生进行对立统一等辩证唯物主义观点的教育。

(2)通过合作、讨论，培养学生主动参与交流、团队合作的精神。

【教学重点】pH与溶液酸碱性的关系。

【教学难点】有关pH的简单计算。

【教学过程】［交流与讨论］已知在25°C时,水的离子积Kw=c(H+)Xc(0H-)=1X10-14,请分别计算浓度均为0.01mol/L的盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液中氢离子及氢氧根离子的浓度。

请根据计算讨论溶液的酸碱性与氢离子及氢氧根离子浓度的关系。

［问题探究］(1)O.Olmol/L的HC1溶液中，c(H+)=?由水电离岀的c水(OHJ=? c水(H「=?(2)O.Olmol/L 的NaCl 溶液中,c(H+)=? c(OH )=?(3)O.Olmol/L 的NaOH 溶液中，c(OH )=?由水电离出的c 水(OHA? c 水(H+)=? 解析：(1) O.Olmol/L表示什么物质的浓度?通过它能求算什么微粒的浓度？表示HC1的浓度。

因为HC1是一元强酸，HC1二H* + CF, HC1电离出的c(H+)=c(Cr)=0.01mol/L；O.Olmol/L是否为溶液屮的c(H+)?为什么？严格说不是。

因为溶液中C(HA C(H*+C(H」水，但由于c(H「酸＞＞c(Hj水，c(Hj水完全可以忽略不计，可认为O.Olmol/L就是溶液中的c(H+)0如何求算水电离产生的C(OH)4＜和c(H。