第3章水溶液中的离子平衡

第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离第二节水的电离和溶液的酸碱性第三节盐类的水解第四节难容电解质的溶解平衡本章总结提升第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离第一节

│三维目标三维目标1．知识与技能(1)了解强、弱电解质的概念；掌握强电解质与弱电解质的判断；(2)能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡，掌握弱电解质的电离方程式的书写；(3)了解弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响；(4)了解电离平衡常数及其意义。2．过程与方法(1)从化学平衡移动的角度理解电离平衡和电离平衡移动。(2)通过实验，培养学生观察、分析能力，掌握推理、归纳、演绎和类比等科学方法。第一节

│三维目标3．情感态度与价值观通过本节课的学习，意识到整个自然界实际就是各类物种相互依存、各种变化相互制约的复杂的平衡体系。

第一节

│三维目标第一节

│重点难点重点难点【重点】强、弱电解质的概念和弱电解质的电离平衡。【难点】弱电解质的电离平衡。第一节

│教学建议教学建议本章是上一章化学平衡理论的延伸和扩展。本节的课标要求主要是认识电解质的强弱和能用化学平衡理论描述电解质在水溶液中的电离平衡。本节理论性较强，是理论与实践相结合的一节，掌握方法是学好本节知识的关键。在具体的学习中，注意与初中和高中必修内容的衔接，增强知识的逻辑性，以化学平衡理论为指导，引出一系列新知识点；同时通过实验加强科学方法、科学态度的学习，加强能力和技能培养。第一节

│新课导入新课导入【导入一】通过必修的学习我们知道酸、碱、盐是电解质，但不同的酸和碱有强弱之分，例如：盐酸、硫酸、硝酸是强酸，醋酸是弱酸，氢氧化钠、氢氧化钾是强碱，NH3·H2O是弱碱。为什么酸和碱有强弱之分呢？盐酸和醋酸到底有什么区别呢？我们先来通过实验探究这个问题。

图3­1­1【导入二】盐酸常用于卫生洁具的清洁或除去水垢。我们知道醋酸的腐蚀性比盐酸小，比较安全，为什么不用醋酸代替盐酸呢？

第一节

│新课导入第一节

│

学习目标学习目标1．能准确判断强电解质和弱电解质。2．会描述弱电解质的电离平衡，能正确书写弱电解质的电离方程式，会分析电离平衡的移动。3．知道电离平衡常数的意义。第一节

│

新课探究新课探究►知识点一强弱电解质1．电解质和非电解质电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物。2．强电解质和弱电解质(1)实验探究第一节

│

新课探究1mol/LHCl溶液1mol/LCH3COOH溶液实验操作与镁反应现象产生无色气泡较____产生无色气泡但较____结论Mg与盐酸反应速率大，表明盐酸中c(H＋)较____，说明HCl的电离程度______醋酸的电离程度实验结论相同物质的量浓度的盐酸和醋酸中c(H＋)________快慢大于大不相同(2)强电解质和弱电解质的概念及物质类别完全电离

强酸强碱大多数盐部分电离弱酸弱碱第一节

│

新课探究【思维拓展】物质的量浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸的pH相同吗？不相同。盐酸是强电解质，其电离产生的H＋的浓度为0.1

mol/L；醋酸是弱电解质，未完全电离，产生的H＋的浓度小于0.1mol/L，因此物质量浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸的pH不相同。第一节

│

新课探究例1下列叙述中正确的是(

)A．液态HBr不导电，因此HBr是非电解质B．自由移动离子数目多的电解质溶液导电能力不一定强C．NH3的水溶液能导电，因此NH3是电解质D．强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物[答案]B第一节

│

新课探究[解析]HBr溶于水后能电离出离子，因此它属于电解质，A项错误；离子数目多的溶液中，离子浓度不一定大，B项正确；NH3的水溶液能导电，是因为它溶于水后生成了NH3·H2O，NH3·H2O电离出NH4+、OH－而使溶液导电，NH3本身并不能电离出离子，C项错误；强、弱电解质与溶解性无关，D项错误。第一节

│

新课探究【易错警示】电解质等概念辨析易错点1．CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电，但因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O等电解质导电，不是本身电离出离子，故应为非电解质。2．电解质的强、弱与其溶解度无关。难溶的盐如(AgCl、CaCO3等)，溶于水的部分能完全电离，是强电解质。易溶的如CH3COOH在溶液中电离程度小，是弱电解质。3．溶液的导电能力与溶液中离子的浓度和离子所带电荷数有关，溶液中离子的浓度越大，离子所带电荷数越多，溶液的导电能力越强。强电解质溶液的导电能力不一定强，弱电解质溶液的导电能力不一定弱。第一节

│

新课探究►知识点二弱电解质的电离平衡1．电离平衡状态在一定条件(如温度、浓度)下，当弱电解质分子____________________和________________________________相等时，电离过程就达到了电离平衡状态，如图3­1­1所示：图3­1­1电离成离子的速率离子结合成弱电解质分子的速率第一节

│

新课探究2．电离平衡的特征图3­1­2弱电解质相等不变第一节

│

新课探究3．弱电解质的电离方程式的书写(1)弱电解质的电离方程式的书写用“

”表示。如NH3·H2O的电离方程式是______________________。(2)多元弱酸是分步电离的，电离程度逐步减弱，可分步书写电离方程式。如H2CO3的电离方程式是________________________，________________________。(3)多元弱碱的电离也是分步进行的，但是一般按一步电离的形式书写。如Fe(OH)3的电离方程式是________________________。(4)两性氢氧化物电离方程式的书写：双向电离，双向可逆。如________________

Al(OH)3

________________。第一节

│

新课探究4．影响电离平衡的因素(1)内因：电解质本身的性质决定了其电离程度的大小。(2)外因：①温度：升高温度，________弱电解质的电离，因为电离一般是________反应。②浓度：浓度降低，________弱电解质的电离，因为离子相互碰撞结合为分子的几率减小。③相同离子的影响：在弱电解质溶液中加入与弱电解质有相同离子的强电解质时，电离平衡受到________。促进

吸热

促进

抑制第一节

│

新课探究5．醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH

H＋＋CH3COO－，分析改变下列条件对醋酸电离平衡的影响，填写下表：条件改变平衡移动方向c(H＋)c(CH3COO－)导电能力升高温度加H2O加盐酸加少量NaOH(s)加少量CH3COONa(s)向右移动增大增大增强向右移动减小减小减弱向左移动增大减小增强向右移动减小增大增强向左移动减小增大增强第一节

│

新课探究【思维拓展】如何正确理解越稀越电离。越稀越电离，指的是稀溶液弱电解质的电离程度大，如稀醋酸溶液中加水时，促进醋酸的电离，醋酸的电离程度增大，但更稀的醋酸溶液中c(H＋)减小，因为溶液的体积增加的更多。

第一节

│

新课探究例2在0.1mol/LCH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH

CH3COO－＋H＋，对于该平衡，下列叙述正确的是(

)A．温度升高，平衡向逆反应方向移动B．加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动C．加入少量0.1mol/LHCl溶液，溶液中c(H＋)减小D．加入少量醋酸钠固体，CH3COOH的电离程度增大第一节

│

新课探究[答案]B[解析]弱电解质的电离是吸热的过程，故温度升高，平衡正向移动，A项错误；加入少量NaOH固体，溶液中c(H＋)减小，平衡正向移动，B项正确；加入少量0.1mol/LHCl溶液，溶液中c(H＋)增大，平衡逆向移动，C项错误；加入少量醋酸钠固体，平衡逆向移动，CH3COOH的电离程度减小，D项错误。第一节

│

新课探究例3醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是(

)①1mol·L－1的CH3COOH溶液中c(H＋)＝10－2

mol·L－1②CH3COOH以任意比与H2O互溶③在相同条件下，CH3COOH溶液的导电性比盐酸弱④10mL1mol·L－1的CH3COOH溶液恰好与10mL1mol·L－1的NaOH溶液完全反应⑤同浓度同体积的CH3COOH溶液和HCl溶液与Fe反应时，CH3COOH溶液中放出H2的速率慢⑥CH3COOH溶液中CH3COOH、CH3COO－、H＋同时存在A．①③⑤⑥ B．②③④⑤C．①④⑤⑥ D．③⑤⑥[答案]A第一节

│

新课探究第一节

│

新课探究【规律小结】一元强酸与一元弱酸的比较(1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较：第一节

│

新课探究(2)相同体积、相同c(H＋)的一元强酸与一元弱酸的比较：第一节

│

新课探究►知识点三电离常数1．概念在一定温度下，当________在水溶液中达到电离平衡时，________________________与______________________的比值是一个常数，简称电离常数，用K表示。2．一元弱酸的电离常数用____表示，一元弱碱的电离常数用____表示。CH3COOH的电离常数的表达式是Ka＝____________________，NH3·H2O的电离常数的表达式是Kb＝____________________。弱电解质溶液中各离子浓度之积溶液中未电离的分子浓度Ka

Kb

第一节

│

新课探究多元弱酸分步电离，每一步电离都有各自的电离平衡常数，各级电离常数的大小关系是________________，所以其酸性主要决定于________________。3．意义表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K值________，弱电解质的电离程度越大，酸(或碱)性越强。4．特点电离常数只与________有关，升温，K值________。Ka1≫Ka2≫Ka3

第一步电离

越大温度增大第一节

│

新课探究【思维拓展】为什么电离平衡常数随温度的升高而增大？电离平衡常数只受温度的影响，因电离过程是吸热过程，升高温度促进电离。

第一节

│

新课探究例4下列说法正确的是(

)A．电离常数受溶液浓度的影响B．电离常数可以表示弱电解质的相对强弱C．Ka大的酸溶液中c(H＋)一定比Ka小的酸溶液中的c(H＋)大D．H2CO3的电离常数表达式：K＝

[答案]B第一节

│

新课探究第一节

│

新课探究例5已知Ka(CH3COOH)＝1.75×10－5，计算0.1mol·L－1CH3COOH溶液中H＋的浓度。[答案]c(H＋)＝1.32×10－3

mol·L－1第一节

│

新课探究第一节

│

新课探究【规律小结】电离平衡与化学平衡比较1．弱电解质的电离平衡同化学平衡类似，故可应用勒夏特列原理解释有关电离平衡移动的问题。2．条件改变时，电离平衡会发生移动，但电离平衡常数(K)不一定改变，只有当温度改变时，K才改变。第一节

│

新课探究第一节

│

当堂自测当堂自测1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)电解质不一定能导电，能导电的物质不一定是电解质

(

)[答案]√

[解析]

固体氯化钠不导电，金属和氯化钠溶液等导电，但它们既不是电解质也不是非电解质。第一节

│

当堂自测(2)电离常数可以表示弱电解质的相对强弱(

)[答案]

√

(3)氨水能够导电，所以氨气是电解质(

)[答案]×[解析]

氨水导电是因为一水合氨是电解质，氨气是非电解质。(4)在水溶液中，以分子和离子的形式共存的电解质是弱电解质(

)[答案]

√(5)溶解度大的电解质一定是强电解质(

)[答案]

√

[解析]

电解质的强弱与溶解度无关。例如醋酸是弱酸，但可以与水互溶。(6)弱电解质的电离程度越大，电离常数越大(

)[答案]×[解析]

电离常数只与温度有关，不受浓度影响，故一定温度下，当浓度越小，电离程度越大，而电离常数不变。第一节

│

当堂自测2．下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是(

)[答案]C[解析]A项，Fe既不是电解质，也不是非电解质；B项，NH3是非电解质，BaSO4是强电解质；D项，H2O是弱电解质。ABCD强电解质FeNaClCaCO3HNO3弱电解质CH3COOHNH3H3PO4Fe(OH)3非电解质蔗糖BaSO4酒精H2O第一节

│

当堂自测3．下列电离方程式中，正确的是(

)A．H2S

2H＋＋S2－B．NaHCO3

Na＋＋H＋＋COC．NaCl===Na＋＋Cl－D．CH3COOH===CH3COO－＋H＋[答案]C[解析]H2S是二元弱酸，分步电离，所以A项错(一般只写第一步：H2SH＋＋HS－)；NaHCO3为弱酸酸式盐，其中HCO3－不能拆分为离子形式，B项错误，应为NaHCO3===Na＋＋HCO3－；CH3COOH为弱酸，部分电离，其电离方程式“===”应改为“”，D项错误。第一节

│

当堂自测4．在100mL0.1mol·L－1的醋酸溶液中，欲使醋酸的电离程度增大，H＋浓度减小，可采用的方法是(

)A．加热B．加入100mL0.1mol·L－1的醋酸溶液C．加入少量的0.5mol·L－1的硫酸D．加入少量的1mol·L－1的NaOH溶液[答案]D第一节

│

当堂自测[解析]A项，加热促进电离，H+浓度增大；B项，H＋浓度不变；C项，加H2SO4抑制电离，但H＋浓度增大；D项，加入NaOH溶液，OH－与H＋反应，平衡向右移动，H＋浓度减小。第一节

│

当堂自测5．在25℃时，相同浓度的HF、CH3COOH和HCN(氢氰酸)溶液，它们的电离平衡常数分别是7.2×10－4、1.8×10－5、4.9×10－10，其中，氢离子的浓度最大的是________，未电离的溶质分子浓度最大的是________。[答案]HF溶液HCN溶液[解析]一定温度下，当溶液的浓度一定时，c(H＋)随电离常数的增大而增大。题中K(HF)>K(CH3COOH)>K(HCN)，故氢离子浓度HF溶液最大，余下的未电离的HF分子最少，而HCN溶液中未电离的HCN分子浓度最大。第一节

│

当堂自测第一节

│备用习题备用习题1．一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的(

)①NaOH(固体)

②H2O

③HCl

④CH3COONa(固体)

A．①②

B．②③

C．③④

D．②④[答案]D

[解析]由题意可知，要使反应速率减小，而不改变生成的H2的量，则要求c(H＋)减小，而n(H＋)不变，可采取的措施是加水或加CH3COONa。第一节

│

备用习题2．在相同温度时，100mL0.01mol/L的醋酸溶液与10mL

0.1mol/L的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是(

)A．中和时所需NaOH的量B．电离的程度C．H＋的物质的量浓度D．CH3COOH的物质的量[答案]B

[解析]相同温度时100mL0.01mol/L的醋酸溶液与10mL0.1mol/L的醋酸溶液所含CH3COOH的物质的量相等，中和时所需NaOH的量也相等。弱电解质浓度越小，越有利于电离，因此前者电离程度比后者大，但H＋的物质的量浓度比后者小。第一节

│

备用习题第一节

│

备用习题[答案]B

[解析]一水合氨是弱电解质，加水稀释，一水合氨的电离平衡右移，n(OH－)和n(NH4+)增大，n(NH3·H2O)减小，但c(OH－)和c(NH4+)减小。A、B、C各项中，分子、分母同乘溶液体积，浓度之比等于物质的量之比。第一节

│

备用习题第一节

│

备用习题[答案]D

[解析]醋酸溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH===CH3COO－＋H＋，在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，弱电解质电离出的离子的浓度之积跟溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数，这个常数叫做电离常数。由此可知题中K为醋酸电离常数的表达式，由于电离常数不随浓度变化而变化，只随温度变化而变化，所以排除A、B两项；醋酸的电离是吸热的，所以升高温度，K增大，降低温度，K减小，标准状况下(0℃)，温度低于25℃，则K小于1.75×10－5，所以C项错误，D项正确。第一节

│

备用习题5．某化学学习小组为研究HA、HB和MOH的酸碱性的相对强弱，设计以下实验：将pH＝2的两种酸溶液HA、HB和pH＝12的MOH碱溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，其pH的变化与溶液体积的关系如图3­1­3，根据所给的数据，请回答下列问题：图3­1­3第一节

│

备用习题(1)HA为________酸，HB为________酸(填“强”或“弱”)。(2)若c＝9，则稀释后的三种溶液中，由水电离的氢离子浓度的大小顺序为________________(用酸、碱化学式表示)；将稀释后的HA溶液和MOH溶液取等体积混合，则所得溶液中c(A－)与c(M＋)的大小关系为c(A－)______c(M＋)(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)常温下，取pH＝2的HA、HB各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应后两溶液的pH均变为4，设HA中加入的Zn质量为m1，HB中加入的Zn质量为m2，则m1________m2(选填“<”、“＝”或“>”)。第一节

│

备用习题[答案](1)强弱(2)MOH＝HA>HB等于(3)<[解析]

解答本题应注意以下两点：①强酸、弱酸稀释相同的倍数时，pH变化程度不同。②弱酸在与金属反应时，会增大电离程度，pH变化相同时，弱酸比强酸消耗的金属多。第二节水的电离和溶液的酸碱性第二节

│三维目标三维目标1．知识与技能(1)理解水的电离、水的电离平衡和水的离子积；(2)使学生了解溶液的酸碱性和pH的关系。2．过程与方法(1)通过水的离子积的计算，提高计算能力，加深对水的电离平衡的认识；(2)通过水的电离平衡分析，提高运用电离平衡基本规律分析问题和解决问题的能力。第二节

│三维目标3．情感态度与价值观(1)通过水的电离平衡过程中H＋、OH－关系的分析，理解矛盾的对立统一的辩证关系；(2)由水的电离体会自然界统一的和谐美以及“此消彼长”的动态美。第二节

│三维目标第二节

│重点难点重点难点【重点】水的离子积，c(H＋)、pH与溶液酸碱性的关系。【难点】水的离子积，有关溶液pH的简单计算。第二节

│教学建议教学建议迁移电离平衡理论学习水的电离。可以提出这样的问题“实验证明水也有极弱的导电性，试分析水导电的原因”，以问题引发学生的思考，由学生自己根据所学的电离理论得出“水是极弱的电解质，纯水中存在水的电离平衡”的结论。对于学生层次较高的班级，利用化学平衡常数推导水的KW离子积常数，可以在教师指导下由学生独立完成；对于学生层次较低的班级，可以以教师为主进行推导。

第二节

│教学建议推导水的离子积常数，目的在于使学生认识水的离子积常数与水的电离平衡常数之间的联系，更好地理解水的离子积常数只随温度变化而变化的原因。教学中切不可把重点放在使学生掌握水的离子积常数的推导方法上。可以利用电脑动画，演示水的电离过程，增强直观性，加深学生对知识的理解，并激发学习兴趣，巩固所学知识。讨论溶液的酸碱性时，应先让学生分析酸、碱对水的电离平衡的影响，分析水中加入酸或碱后c(H＋)和c(OH－)的变化。再根据KW＝K·c(H2O)，说明对于稀溶液而言，c(H2O)也可看作常数。因此，只要温度一定，无论是纯水还是稀溶液KW都为常数，或者说c(H＋)和c(OH－)的乘积都是定值。进而得出水溶液的酸碱性是由c(H＋)和c(OH－)的相对大小所决定的结论，第二节

│教学建议并具体说明二者之间的关系。关于pH的教学可以分以下几步进行。先说明引入pH的意义，再给出计算式，介绍有关pH的简单计算，最后总结溶液的酸碱性和pH的关系，并强调pH的使用范围。对于学生层次较高的班级，可以让学生通过讨论来确定pH的使用范围。可安排学生课下阅读课后的“资料”和“阅读”材料，开阔视野，增长知识。第二节

│新课导入新课导入【导入一】卫生部规定：我国最新的《生活饮用水卫生标准》全部指标最迟于2012年7月1日在全国各地实施。该标准明确规定生活饮用水的pH范围为6.5～8.5。pH成为生活饮用水的水质指标之一已引起人们的普遍关注。事实上，目前市场上销售的瓶桶装饮用水除少数品牌外，大部分品牌的产品包装上并不标注pH，使消费者在选购时无法辨别，那么，什么是水的pH？它与人体健康有什么关系？

【导入二】[实验导课]用灵敏电流计测定纯水的导电性。现象：灵敏电流计指针有微弱的偏转。说明：能导电，但极微弱。分析原因：纯水中导电的原因是什么？结论：水是一种极弱电解质，存在有电离平衡。第二节

│新课导入【导入三】[引言]在初中我们已经学过一些pH的知识，现在我们先来回忆一下溶液的pH与酸碱性有什么关系？[学生回答后投影显示][过渡]这节课的标题是水的电离和溶液的pH，那么溶液的pH与水的电离有关系吗？我们学习完本节的内容就知道了。第二节

│新课导入第1课时

第1课时水的电离溶液的酸碱性第1课时

│

学习目标学习目标1．理解水的离子积常数，理解酸、碱对水的电离平衡的影响。2．了解pH的概念，理解溶液的c(H＋)、pH与溶液酸碱性的关系。第1课时

│

新课探究新课探究►知识点一水的电离1．水是一种极弱的电解质，极难电离。(1)水的电离方程式是__________________________或简写为____________________。(2)水的电离常数表达式是K电离＝____________________。第1课时

│

新课探究2．水的离子积常数(1)意义：一定温度下，因为K电离为常数，所以c(H＋)·c(OH－)＝______________为一新常数，叫作水的离子积常数，简称水的离子积，记为KW。(2)表达式KW＝________________；(3)影响因素KW只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关；温度升高，KW________；25℃时，KW＝____________。K电离·c(H2O)

c(H＋)·c(OH－)增大

1.0×10－14第1课时

│

新课探究3．外界条件对水的电离平衡的影响(1)因水的电离是吸热过程，故温度升高，会________水的电离，c(H＋)、c(OH－)都________，水仍呈________。(2)外加酸(或碱)，水中c(H＋)[或c(OH－)]________，会________水的电离，水的电离程度________，KW________。(3)加入了活泼金属，可与水电离产生的________直接发生置换反应，产生H2，使水的电离平衡________移动。促进

增大

中性增大

抑制减小不变H＋

向右第1课时

│

新课探究【思维拓展】抑制水电离的方法有哪些？①外加酸或碱；②加入强酸的酸式盐固体(如NaHSO4)；③通入酸性气体(如CO2)或碱性气体(如NH3)；④降温。第1课时

│

新课探究例1

25℃时，水的电离达到平衡：H2O

H＋＋OH－

ΔH>0，下列叙述正确的是(

)

A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，KW不变C．向水中加入少量固体CH3COOH，平衡逆向移动，c(H＋)降低D．将水加热，KW增大，pH不变第1课时

│

新课探究[答案]B[解析]A项，NH3·H2ONH4+＋OH－，使c(OH－)增大，平衡逆向移动；B项，NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO42－，使c(H＋)增大，但温度不变，KW不变；C项，CH3COOHCH3COO－＋H＋，使c(H＋)增大，平衡逆向移动；D项，升温，KW增大，c(H＋)增大，pH减小。第1课时

│

新课探究例2常温下，0.1mol·L－1的NaOH溶液中由水电离出的OH－的物质的量浓度为(

)A．0.1mol·L－1 B．1.0×10－13

mol·L－1C．1.0×10－7

mol·L－1 D．无法确定[答案]B第1课时

│

新课探究第1课时

│

新课探究【规律小结】水的离子积KW的适用范围(1)KW不仅适用于纯水，也适用于酸性或碱性的稀溶液；(2)不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c(H＋)与c(OH－)总是相等的。(3)酸溶液中可以忽略由水电离出来的c(H＋)，碱溶液中可以忽略由水电离出来的c(OH－)。第1课时

│

新课探究►知识点二溶液的酸碱性与pH1．溶液的酸碱性溶液的酸碱性是由溶液中c(H＋)与c(OH－)的____________决定的。c(H＋)与c(OH－)相对大小(25℃)c(H＋)(mol·L－1)中性溶液c(OH－)____c(H＋)c(H＋)____1.0×10－7酸性溶液c(OH－)____c(H＋)c(H＋)____1.0×10－7碱性溶液c(OH－)____c(H＋)c(H＋)____1.0×10－7相对大小

＝

＝

<

>

>

<

第1课时

│

新课探究2.溶液的pH(1)定义：pH是c(H＋)的负对数，其表达式是pH＝________。(2)pH与溶液酸碱性的关系：图3­2­1(3)pH的适用范围：1×10－14mol/L≤c(H＋)≤1mol/L的溶液－lgc(H＋)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1213

14中酸

碱第1课时

│

新课探究(4)溶液酸碱性的测定方法①酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。常见酸碱指示剂的变色范围：指示剂变色范围(颜色与pH的关系)石蕊pH＜5____色5～8紫色＞8____色酚酞pH＜8无色8～10浅红色＞10____色甲基橙pH＜3.1____色3.1～4.4橙色＞4.4黄色红

蓝

红

红

第1课时

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新课探究②利用pH试纸测定。使用的正确操作为______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③利用pH计测定。仪器pH计可精确测定试液的pH(读至小数点后2位)。取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH第1课时

│

新课探究【思维拓展】用pH试纸测定溶液pH时，若先将pH试纸润湿，对测定结果会造成怎样的影响？将pH试纸润湿后再测定pH，相当于将待测溶液稀释，故测定酸或碱的溶液，测得的pH分别变大或变小，若测定中性溶液时，pH无影响。第1课时

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新课探究例3下列溶液一定呈中性的是(

)A．pH＝7的溶液B．c(H＋)＝c(OH－)的溶液C．由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液D．非电解质溶于水得到的溶液第1课时

│

新课探究[答案]B[解析]A项，只有在25℃下pH＝7的溶液才呈中性，如100℃时，纯水中有c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－6mol/L，此时pH＝6为中性，pH＝7为碱性，故A项错误；B项，c(H＋)＝c(OH－)的溶液，一定为中性，故B项正确；C项，如果酸、碱不是相同元数的酸、碱，如H2SO4和NaOH等物质的量混合，酸过量显酸性，故C项错误；D项，如非电解质SO2溶于水得到H2SO3，显酸性，故D项错误。第1课时

│

新课探究例4取pH均等于2的盐酸和醋酸各100mL，再分别加入足量锌粉，在相同条件下充分反应，下列叙述不正确的是(

)A．醋酸与锌反应生成的氢气多B．生成等量的氢气时，盐酸所用的时间少C．醋酸与锌反应的速率大D．起始时盐酸和醋酸与锌反应的速率一样大第1课时

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新课探究[答案]B[解析]Zn与酸反应速率的大小取决于溶液中c(H＋)的大小，而生成H2的量则由n(H＋)决定，pH相同的盐酸和醋酸，醋酸的物质的量浓度大，提供的n(H＋)多，最终得到氢气多，A项正确；随着盐酸、醋酸与锌反应的进行，盐酸中c(H＋)减少快，故生成等量的氢气时，盐酸所用的时间多，B项错误；醋酸与锌反应后，促进醋酸的电离，醋酸中c(H＋)减少慢，即醋酸与锌反应的速率大，C项正确；起始时两种酸中的c(H＋)一样，故起始反应速率一样，D项正确。第1课时

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新课探究【规律小结】溶液的酸碱性与酸碱强弱的关系(1)区别：溶液的酸碱性指的是溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小。酸、碱的强弱是以电解质的电离程度来区分的；强酸、强碱在水中完全电离，弱酸、弱碱在水中部分电离。(2)联系：①强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强，中和能力相同的酸，其提供H＋的能力相同；②酸性强的溶液不一定是强酸溶液，酸性相同的溶液弱酸浓度大，中和能力强。第1课时

│

当堂自测当堂自测1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)25℃时c(H＋)和c(OH－)的乘积小于10－14，说明是抑制水的电离，只能是加入了酸或碱(

)[答案]×

[解析]

有些盐(如NaHSO4)加入水中也能抑制水的电离。(2)pH为6的溶液一定显酸性(

)[答案]×[解析]

溶液的酸碱性判断依据是c(H＋)和c(OH－)的相对大小，pH为6的溶液可能显酸性也可能显中性。第1课时

│

当堂自测(3)某温度下，纯水中c(H＋)＝2.0×10－7mol/L，则此时c(OH－)＝＝5×10－8mol/L(

)[答案]×[解析]

水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝2.0×10－7mol/L。(4)0.1mol·L－1的氢氧化钠溶液，稀释后溶液中由水电离的c(H＋)增大(

)[答案]

√[解析]

酸碱性越强对水电离的影响程度越大，水电离的c(H＋)越小。第1课时

│

当堂自测(5)在25℃时，某溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol/L，则该溶液的pH一定是12(

)[答案]×[解析]pH可能是2或12。(6)25℃时，0.1mol/L的盐酸中，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13mol/L(

)[答案]

√第1课时

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当堂自测2．下列说法正确的是(

)A．水的电离方程式：H2O===H＋＋OH－B．升高温度，水的电离程度增大C．在NaOH溶液中没有H＋D．在HCl溶液中没有OH－[答案]B[解析]水是极弱电解质，只有少部分电离，应用“”表示，故A错；水的电离是吸热的，所以升高温度，电离程度增大，B正确；在NaOH溶液中c(OH－)>c(H＋)，在HCl溶液中c(OH－)<c(H＋)，在酸、碱溶液中都存在H＋和OH－，所以C、D项错误。3．常温下，某溶液中由水电离的c(H＋)＝1×10－13

mol·L－1，该溶液可能是(

)①二氧化硫水溶液②氯化铵水溶液③硝酸钠水溶液④氢氧化钠水溶液A．①④B．①②C．②③D．③④[答案]A[解析]由水电离的c(H＋)＝1×10－13

mol·L－1，则该溶液中的溶质对水的电离平衡起抑制作用。由于加酸、碱抑制水的电离，结合选项知A项正确。第1课时

│

当堂自测第1课时

│

当堂自测4．下列溶液一定显酸性的是(

)A．溶液中c(OH－)>c(H＋)B．滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液C．溶液中c(H＋)＝10－6

mol·L－1D．pH>7的溶液[答案]B[解析]判断溶液酸碱性的关键看c(H＋)和c(OH－)的相对大小，若c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；而pH<7或c(H＋)<10－7

mol·L－1，仅适用于常温时，若温度不确定，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，则该溶液为酸性。5．分析下列条件的改变对水的电离平衡H2O

H＋＋OH－的影响，并填写下表：

第1课时

│

当堂自测改变条件平衡移动方向溶液中c(H＋)溶液中c(OH－)pH溶液的酸碱性KW升高温度加入酸加入碱加入活泼金属(如Na)

[答案]右移增大增大减小中性增大左移增大减小减小酸性不变左移减小增大增大碱性不变右移减小增大增大碱性不变第1课时

│

当堂自测第1课时

│

备用习题备用习题1．水的电离过程为H2O

H＋＋OH－，在不同温度下其平衡常数为K(25℃)＝1.0×10－14，K(35℃)＝2.1×10－14。则下列叙述正确的是(

)A．c(H＋)随着温度的升高而降低B．在35℃时，c(H＋)＞c(OH－)C．水的电离度α(25℃)＞α(35℃)D．水的电离是吸热的第1课时

│

备用习题[答案]D[解析]

由题中数据可知升温促进水的电离，因此可知水的电离为吸热过程且溶液中c(H＋)随温度升高而增大，A、C项错误、D项正确；纯水在任何温度下，电离出的c(H＋)＝c(OH－)，呈中性，B项错误。第1课时

│

备用习题2．下列操作会使H2O的电离平衡向电离方向移动，且pH<7的是(

)A．向水中加少量NaOHB．向水中加少量氨水C．向水中加少量NaHSO4D．将纯水加热到90℃[答案]D[解析]

向水中加少量NaOH、氨水均可抑制水的电离，且pH>7，A、B错；向水中加少量NaHSO4，电离出的H＋抑制水的电离，C错；将纯水加热到90℃，水的电离程度增大，c(H＋)>10－7

mol·L－1，pH＜7，D对。

第1课时

│

备用习题3．在由水电离出的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是(

)A．K＋、Fe2＋、SO32－、MnO4－B．Na＋、Cl－、NO3－、SO42－C．Al3＋、NH4＋、Cl－、SO42－

D．Na＋、AlO2－、Br－、Cl－[答案]B[解析]

由水电离出的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液中，水的电离受到了抑制，该溶液可能呈酸性也可能呈碱性。在酸性溶液中，MnO4－能氧化Fe2＋和SO32－，H＋与AlO2－不能共存；在碱性溶液中，Fe2＋、Al3＋及NH4＋与OH－不能共存，故A、C、D项不合题意。第1课时

│

备用习题4．在水的电离平衡中，c(H＋)和c(OH－)的关系如图3­2­2所示：图3­2­2(1)A点水的离子积为1×10－14，B点水的离子积为_______。造成水的离子积变化的原因是______________。(2)100℃时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？为什么？_________________________________。(3)100℃时，若盐酸中c(H＋)＝5×10－4

mol·L－1，则由水电离产生的c(H＋)＝________。第1课时

│

备用习题[答案](1)1×10－12水的电离要吸热，温度升高，水的电离程度增大，即离子积增大(2)否，在盐酸中c(H＋)≠c(OH－)，所以不可能处于B点(3)2×10－9

mol·L－1第2课时

第2课时溶液的pH计算第2课时

│

学习目标学习目标1．学会pH的简单计算。 2．了解溶液稀释时pH的变化规律，会计算各类混合溶液的pH。第2课时

│

新课探究新课探究►知识点一单一溶液的pH计算1．强酸、强碱溶液的pH计算(1)1.0×10－3

mol·L－1盐酸溶液中，c(H＋)为________________，pH为3。(2)常温时，将4gNaOH固体溶于水得到1L溶液，该溶液中c(OH－)为____________，根据水的离子积常数有c(H＋)＝＝________＝_____________(mol·L－1)，溶液的pH为________。1.0×10－3

mol·L－1

0.1mol·L－1

1.0×10－13

13(3)强酸、强碱溶液pH计算方法：先求出强酸、强碱溶液中的________，强酸直接由酸的浓度求出，强碱先由碱的浓度求出________，再根据水的离子积换算出________，然后用公式pH＝___________求出pH。2．酸溶液稀释后的pH变化规律(1)pH＝1的盐酸加水稀释103倍后，溶液中c(H＋)为________mol·L－1，pH为____。(2)将pH＝5的盐酸加水稀释103倍，溶液中c(H＋)＝c(H＋)水＋c(H＋)HCl，接近1.0×10－7mol·L－1，其pH____________。第2课时

│

新课探究c(H＋)

c(OH－)

c(H＋)

－lgc(H＋)1.0×10－4

4接近于7(3)pH＝2的醋酸溶液，加水稀释10倍，由于加水稀释促进醋酸的电离，溶液中c(H＋)的范围是__________mol·L－1<c(H＋)<________mol·L－1，其pH大小范围应是____<pH<____。(4)酸溶液稀释后的pH变化规律对于pH＝a的强酸和弱酸溶液，每稀释10n倍：强酸的pH就____________单位，即pH＝________(其中______<7)；由于稀释过程中，弱酸还会继续电离，故弱酸的pH范围是____<pH<________(其中________<7)。酸溶液无限稀释，pH只能无限接近于7，不能________。如图3­2­2所示：第2课时

│

新课探究1.0×10－3

1.0×10－2

23增大n个a＋n

a＋n

aa＋n

a＋n

大于7

图3­2­23．碱溶液稀释后的pH变化规律(1)pH＝13的NaOH溶液加水稀释103倍后，溶液中c(OH－)为______________mol·L－1，溶液中c(H＋)为________mol·L－1，pH为10；若加水稀释10n倍，其pH为________。(2)pH＝11的氨水，若加水稀释10n倍，其pH大小范围应是________<pH<________；若无限稀释时，其pH____________。第2课时

│

新课探究1.0×10－4

1.0×10－10

13－n

11－n

11接近于7(3)碱溶液稀释后的pH变化规律对于pH＝b的强碱和弱碱溶液，每稀释10n倍：强碱的pH__________单位，即pH＝________(其中________>7)；由于稀释过程中，弱碱还会继续电离，故弱碱的pH范围是________<pH<________(其中________>7)。碱溶液无限稀释，pH只能无限接近于7，不能________7。如图所示：图3­2­3第2课时

│

新课探究减小n个b－n

b－n

b－n

bb－n

小于【思维拓展】对于pH相同的强酸和弱酸(强碱和弱碱)溶液，稀释相同的倍数后，pH的变化幅度哪个大；而对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸(强碱和弱碱)，稀释相同的倍数，pH的变化幅度又是哪个大？两种情况均为强酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大。这是因为强酸(或强碱)是强电解质，不存在电离平衡，已完全电离，随着加水稀释，溶液中H＋(或OH－)数(除水电离的以外)不会增多；而弱酸(或弱碱)是弱电解质，存在电离平衡，随着加水稀释，电离程度增大，H＋(或OH－)数目增多。第2课时

│

新课探究例1常温下，关于溶液的稀释的下列说法正确的是(

)A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6

mol·L－1C．将1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀释为2L，pH＝13D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6第2课时

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新课探究[答案]C[解析]A项，pH＝3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，稀释100倍时，3＜pH＜5；B项，pH＝4的H2SO4溶液稀释100倍时，溶液中的c(H＋)＝1×10－6

mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝1×10－8

mol·L－1，水电离的c(H＋)＝1×10－8

mol·L－1；C项，1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀释到2L时，c(OH－)＝0.2/2mol·L－1＝0.1mol·L－1，c(H＋)＝1×10－13

mol·L－1，pH＝13；D项，NaOH是碱溶液，无论怎样稀释，pH在常温下不可能变为6，只能无限接近于7。第2课时

│

新课探究例2

pH＝2的a、b两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，其中pH与溶液体积V的关系如图3­2­4所示。下列说法正确的是(

)A．a、b两酸溶液的物质的量浓度一定相等B．稀释后，a酸溶液的酸性比b酸溶液强C．x＝6时，a是强酸，b是弱酸D．若a、b都是弱酸，则5>x>2图3­2­4第2课时

│

新课探究[答案]D[解析]读图示可知，稀释过程中，b酸的pH变化小，则b酸较a酸弱，两者pH相等时，物质的量浓度一定不同，A项错误；读图知稀释后a溶液的pH大于b溶液的pH，则a中c(H＋)小于b中c(H＋)，a酸溶液的酸性比b酸溶液的弱，B项错误；x＝6时表明，pH＝2的a酸溶液稀释1000倍，pH不可能增加4，C项错误；若a、b都是弱酸，稀释1000倍后，a、b两溶液pH均要增大，而增加量均小于3，故5>x>2。第2课时

│

新课探究【特别提醒】酸、碱稀释注意事项(1)弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体数值，只能确定其pH的范围。(2)酸、碱无限稀释，pH无限接近于7，但不能超过7。第2课时

│

新课探究►知识点二酸、碱混合后溶液的pH计算1．强酸与强酸混合后溶液pH的计算(1)pH＝2的盐酸与pH＝4的盐酸，若按1∶10的体积比混合后，溶液的c(H＋)为__________mol·L－1，pH为____。(2)强酸与强酸混合后pH计算方法：c(H＋)混＝，然后再求pH。第2课时

│

新课探究1.0×10－3

3第2课时

│

新课探究1.0×10－2

1.0×10－12

12第2课时

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新课探究7

311【思维拓展】计算强碱混合溶液pH时，为什么要先求混合后的c(OH－)，再根据KW求出溶液中的c(H＋)，而不是直接用混合前溶液的c(H＋)进行计算？混合后溶液因电离呈强碱性时，溶液中c(H＋)全部由水电离产生，水电离产生的c(H＋)几乎可忽略的，所以碱性混合溶液pH计算时不能抓次要因素(用混合前H＋浓度计算)，应抓主要因素(用混合后OH－计算H＋)。第2课时

│

新课探究例3

25℃时，将0.1mol·L－1的盐酸和0.06mol·L－1Ba(OH)2溶液以等体积混合后，该混合液的pH是(

)A．1.7

B．12.3

C．12

D．2[答案]C第2课时

│

新课探究第2课时

│

新课探究第2课时

│

新课探究[答案](1)1

(2)0.1

(3)10x＋y－14

>第2课时

│

新课探究【规律小结】溶液pH计算“一个凡是”，“一个必须”(1)凡是单一酸溶液、酸酸混合溶液、酸碱混合酸过量时，均直接求c(H＋)，再求pH；(2)单一碱溶液、碱碱混合溶液、酸碱混合碱过量时，必须先求c(OH－)，再求c(H＋)，最后求pH。第2课时

│

新课探究第2课时

│

当堂自测当堂自测1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)室温下pH＝12的NaOH溶液中，c(H＋)＝10－12

mol·L－1，即水电离产生的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12

mol·L－1(

)[答案]√(2)室温下pH＝5的盐酸和pH＝9的氢氧化钠溶液以体积比1∶1混合，则混合液显中性(

)[答案]√第2课时

│

当堂自测(3)25℃将pH＝4的HCl溶液加水稀释100000倍后，溶液pH＝9(

)[答案]×[解析]

酸无限稀释接近中性。(4)25℃，体积为V1的强酸与体积为V2的强碱混合后，溶液呈中性，则混合前pH酸、pH碱的关系为pH酸＋pH碱＝14＋lg(V1/V2)(

)[答案]√第2课时

│

当堂自测(5)室温下，将pH＝10的NaOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，混合液中的c(H＋)＝0.5(10－10＋10－12)mol/L(

)[答案]×[解析]

应先计算c(OH－)后用KW转化为c(H＋)。(6)要是醋酸的pH由4变到6，需加水稀释100倍(

)[答案]×[解析]

醋酸存在电离平衡，将pH＝4的醋酸稀释100倍后，4＜pH＜6。第2课时

│

当堂自测2．等浓度的下列稀溶液，它们的pH由小到大排列的顺序正确的是(

)

①乙酸②盐酸③硫酸A．①②③ B．③②①C．②③① D．②①③[答案]B[解析]盐酸、硫酸为强酸，等浓度的二者硫酸中的c(H＋)大于盐酸，乙酸为弱酸，部分电离。c(H＋)越大，溶液的pH越小，故pH由小到大的顺序为③②①。第2课时

│

当堂自测3．常温下，将10mLpH＝1的CH3COOH加水稀释至100mL后，溶液的pH为(

)A．2 B．2＜pH＜7C．1＜pH＜2 D．无法判断[答案]C[解析]弱酸、弱碱在稀释过程中不仅有浓度的变化，还有电离平衡的移动，不能求得具体的数值，只能确定其pH的范围。第2课时

│

当堂自测4．计算25℃时下列溶液的pH：(1)1mLpH＝2的H2SO4加水稀释至100mL，pH＝________；(2)0.001mol/L的盐酸，pH＝________；(3)0.01mol/L的NaOH溶液，pH＝________；(4)0.015mol/L的硫酸与0.01mol/L的NaOH等体积混合，混合溶液的pH＝________。[答案](1)4

(2)3

(3)12

(4)2第2课时

│

当堂自测第2课时

│

备用习题备用习题1．分别取下列溶液各2mL，用水稀释到20mL，溶液的pH由3.0变成4.0，则该溶液是(

)(a)一元强酸(b)二元弱酸(c)一元弱酸(d)二元强酸A．(a) B．(b)C．(a)(c) D．(a)(d)[答案]D

[解析]

体积由2mL→20mL，pH由3.0变为4.0，c(H＋)由10－3mol/L降为10－4mol/L，必为强酸。第2课时

│

备用习题2．室温下，下列溶液等体积混合后，所得溶液的pH一定大于7的是(

)A．0.1mol·L－1的盐酸和0.1mol·L－1的氢氧化钠溶液B．0.1mol·L－1的盐酸和0.05mol·L－1的氢氧化钡溶液C．pH＝4的醋酸溶液和pH＝10的氢氧化钠溶液D．pH＝4的盐酸和pH＝10的氨水第2课时

│

备用习题[答案]D[解析]

HCl为一元强酸，NaOH为一元强碱，Ba(OH)2为二元强碱，故等体积等物质的量浓度的HCl与NaOH恰好中和，pH＝7；与Ba(OH)2反应时，c(H＋)＝c(OH－)＝2c[Ba(OH)2]，pH＝7，故A、B错误；pH＝4的醋酸溶液中电离出的c(H＋)＝1×10－4

mol·L－1，pH＝10的NaOH溶液电离出的c(OH－)＝1×10－4

mol·L－1，因此CH3COOH电离出的H＋恰好与NaOH中和，还有大量的CH3COOH分子过量，故pH<7，同理，D项中氨水过量，溶液显碱性，pH>7，故C错误，D正确。第2课时

│

备用习题3．下列叙述正确的是(

)A．100℃纯水的pH＝6，所以水在100℃时呈酸性B．pH＝3的盐酸溶液，稀释至10倍后pH>4C．0.2mol·L－1的醋酸与等体积水混合后pH＝1D．25℃时，pH＝3的盐酸与pH＝11的氢氧化钠等体积混合后pH＝7[答案]D

[解析]

A选项中因为是纯水，不管其pH为多少都呈中性；B选项中盐酸是强酸，所以每稀释10倍pH增大1，故pH＝4；C选项中将0.2mol·L－1的醋酸与等体积水混合后，溶液的浓度变为0.1mol·L－1，但由于醋酸是弱酸，所以pH大于1；D选项中盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，所以呈中性。第2课时

│

备用习题4．(1)pH＝2的某酸稀释100倍，pH________4，pH＝12的某碱稀释100倍，pH________10。图3­2­6(2)室温时，将pH＝5的H2SO4溶液稀释10倍，c(H＋)∶c(SO)＝________。第2课时

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备用习题(3)MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时，pH变化如图3­2­6所示。下列叙述中不正确的是(

)A．MOH是一种弱碱B．在x点，MOH完全电离C．在x点，c(M＋)＝c(R＋)D．稀释前ROH溶液中c(OH－)是MOH溶液中c(OH－)的10倍第2课时

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备用习题[答案](1)≤

≥

(2)2∶1

20∶1

(3)B[解析]

(1)若某酸为强酸，则pH＝4，若为弱酸，则pH<4；同理，对pH＝12的某碱稀释100倍，pH≥10。(2)pH＝5的H2SO4稀释10倍，c(H＋)和c(SO)同等倍数减小，所以c(H＋)∶c(SO)＝2∶1。