3.2.1水的电离课件高二上学期化学人教版选择性必修1

第三章

水溶液中的离子反应和平衡第1课时

水的电离第二节

水的电离和溶液的pH水是生命之源，关于水你了解多少？H2OH-O-H纯水无色无味水是良好的溶剂水是弱电解质任务一

寻找证明水的电离很微弱的证据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。结论：纯水能发生微弱的电离电导仪活动一1、写出H2O的电离方程式，并写出水的电离平衡常数的表达式。2、已知：室温下，1L水中含55.6mol水分子，只有1X10一7molH2O电离，列出三段式，计算水的电离平衡常数。3、

阅读教材P61表3-1，探讨影响KW的因素，识记100℃和25℃时KW的数值。T/℃0102025405090100Kw/10-140.1150.2960.68171.012.875.3137.154.5水的电离H2O⇋H++OH-简写：H2O+H2O⇋H3O++OH-1、电离方程式：2、特点：H+为裸质子，不稳定，与水结合，形成H3O+，即水合氢离子。

弱

——

电离

逆

——是

过程

等

——电离出的H＋和OH－浓度相等

吸

——是

过程微弱吸热可逆水的电离

注意：c(H+)表示溶液中总的H+浓度,c(OH-)表示溶液中总的OH-浓度。3、水的离子积常数（KW）：

含义：当水的电离达到平衡时，电离产物H+、OH-浓度之积是一个常数。Kw=c(H+)·c(OH-)Kw只受温度影响，温度升高，水的离子积增大。25℃，

Kw=1.0×10-14；100℃，Kw=55×10-14≈1.0×10-12表达式影响因素适用范围Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。水的离子积Kw的计算室温下，0.1mol/L的稀盐酸中，c(H+)与c(OH-)各多少？c(H+)≈0.1mol/LHCl=

H++

Cl-c(OH-)=

Kw/c(H+)＝1.0×10-13

室温下，

Kw=1.0×10-14由水电离产生的c(H+)＝由水电离产生的c(OH-)

＝1.0×10-13

c(H+)总

=

c(H+)酸+c(H+)水H2O

⇋

H++

OH-水c(H+)来源于HCl电离（多），以及H2O电离（少，忽略）H2O

⇋

H++OH-水的离子积Kw的计算——变式在25℃0.01mol/LNaOH溶液中：c(H+)=

，c(OH-)=

；c(H+)水=

，c(OH-)水=

。10-12mol/L10-12mol/L10-12mol/L0.01mol/L=c(H+)水■加酸后Kw

=1×10-14酸溶液中Kw=c(H+)酸

·

c(OH-)水=c(OH-)水■加碱后Kw

=1×10-14碱溶液中Kw=c(OH-)碱·c(H+)水Tips:1、一般情况下，酸或碱中水电离出的c(H+)或

c(OH-)与酸电离出的c(H+)或碱电离出的

c(OH-)相比比较小，可以忽略。2、任何溶液中，由水电离产生的c(H+)＝由水电离产生的c(OH-)。触类旁通室温下，由水电离产生的c(H+)=10-13

mol/L，该溶液是酸性还是碱性？可能是酸性（如0.1mol/L的稀盐酸）也可能是碱性（如0.1mol/L的烧碱）任务二

探究外界条件对水的电离平衡的影响

活动二

：分析下列条件的改变对水的电离平衡H2O⇌H＋＋OH－ΔH＞0的影响，并填写下表：改变条件平衡移动方向c(H＋)c(OH－)水的电离程度Kw升高温度加入HCl(g)加入NaOH(s)加入金属Na加入NaHSO4(s)右移左移左移右移增大增大减小减小增大减小增大增大增大减小减小增大增大不变不变不变左移增大减小减小不变Kw=c(H+)·c(OH-)总结归纳——水的电离平衡的影响因素1.水电离吸热，

温度升高，促进水的电离，Kw增大；2.酸、碱抑制水的电离，Kw不变；①增大c(H+)，则平衡向左移动，水的电离被抑制，由于水的电离平衡仍然存在，Kw不变，则c(OH-)必然会减小。②增大c(OH-)，则平衡向左移动，水的电离被抑制，由于水的电离平衡仍然存在，Kw不变，则c(H+)必然会减小。3.外加能与H+、OH-

反应的物质，会促进水的电离，Kw不变。H2O⇌H＋＋OH－ΔH＞0对点练习——明辨是非(1)升温，若Kw增大到10－12，则纯水电离出的c(H＋)＝10－6mol·L－1()(2)在纯水中加入少量酸，水的电离平衡向逆向移动，Kw减小()(3)25℃时，若溶液中c(H＋)＝1.0×10－6mol·L－1，则溶液中c(OH－)＝1.0×10－8mol·L－1()(4)25℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－14，35℃时水的离子积Kw＝2.1×10－14，则35℃时水中的c(H＋)＞c(OH－)()(5)25℃时，0.01mol·L－1的盐酸中，由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－12

mol·L－1()×√×√√水煮沸后，竟然变成酸性了？？化学实验室里，张老师测量了沸水的pH，发现pH=6。6.07.0常温水(25℃)沸水(100℃)活动三

思考与讨论-完成表格（25℃）纯水纯水中加入少量盐酸纯水中加入少量氢氧化钠溶液c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比较Kw增大增大减小减小1.0×10-71.0×10-7c(H+)=c(OH-)c(H+)>c(OH-)c(H+)<c(OH-)1.0×10-141.0×10-141.0×10-14结论：任何水溶液中同时存在H+和OH-，它们既相互依存，又相互制约，共同决定了溶液的酸碱性。任务三

溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系酸性c(H+)c(OH-)中性c(H+)c(OH-)碱性c(H+)c(OH-)＞＝＜25℃时c（H+）=1×10-7mol/Lc（H+）>1×10-7

mol/Lc（H+）<1×10-7

mol/L问题：c(H＋)＞1.0×10－7mol/L的溶液一定呈酸性吗？如何判断溶液的酸碱性？【提示】不一定，溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小一般用pH值衡量溶液的酸碱性强弱，你知道pH值的由来吗资料卡片——pH的由来

“pH”是由丹麦化学家彼得·索仑森1909年提出的。索仑森当时在一家啤酒厂工作，经常要化验啤酒中所含H+浓度。每次化验结果都要记录许多个零，这使他感到很麻烦。经过长期潜心研究，他发现用H+浓度的负对数来表示酸碱性非常方便，并把它称为溶液的pH（p代表德语Potenz，意思是浓度，H代表H+）。就这样“pH”成为表述溶液酸碱度的一种重要数据。1、阅读课本63页内容，总结pH的计算方法、表示的意义；2、常温下，计算下列溶液的pH：

例1：求0.5×10-3mol/LH2SO4溶液的pH

例2：求0.05mol/LBa(OH)2溶液的pH活动四pH及简单计算思考与交流：1、如何计算单一溶液的pH?2、可以用pH表示出任何浓度溶液的酸碱性吗？3、25℃时，溶液酸碱性与pH有什么关系？计算公式pH＝

意义

c(H＋)越大，pH越小，溶液的酸性

。溶液酸碱性与pH的关系(常温下)pH＜7，为

溶液；pH＝7，为中性溶液；pH＞7，为

溶液。适用范围1×10－14mol·L－1＜c(H＋)＜1mol·L－1－lgc(H＋)越强酸性碱性任务四

溶液的酸碱性与pH常温下①pH适用于c(H＋)或c(OH－)≤1mol/L的溶液的酸碱性表示，常温时pH的范围0-14，c(H+)或c(OH-)>1mol/L的溶液的酸碱性直接用离子浓度表示

。②pH是否等于7，仅为常温时溶液是否是中性的判断依据。触类旁通求100℃下，纯水中的c(H+)与pH。100℃下，Kw=55×10-14≈10-12H2O

⇋

H++

OH-c(H+)=c(OH-)=Kw1/2=1.0×10-6pH=

-lgc(H+)

=-lg(1.0×10-6)

=6你能解答张老师的疑问了吧pH等于7的溶液不一定为中性如100℃下，pH＝6为中性，pH<6显酸性，pH>6显碱性，故使用pH时需注明温度。(1)如果c(H＋)≠c(OH-)，则溶液一定呈一定的酸碱性。（

）(2)任何水溶液中都有c(H＋)和c(OH-)。（

）(3)c(H＋)等于10-6mol·L-1的溶液一定呈现酸性。（

）(4)pH=a的醋酸溶液稀释一倍后，溶液的pH=b，则a>b。（

）(5)在100℃时，纯水的pH>7。（

）(6)如果c(H＋)/c(OH-)的值越大，则酸性越强。（

）(7)升高温度，水的电离程度增大，酸性增强。（

）(8)pH减小，溶液的酸性一定增强。（

）(9)1.0×10-3mol·L-1盐酸的pH=3，1.0×10-8mol·L-1盐酸的pH=8。（

）对点练习——明辨是非×√√××√×××盐酸被无限稀释，pH只会无限接近7对点练习——pH的计算1、常温，求pH：

(1)c(H+)为1×10-7mol/L的溶液(2)0.05mol/L的硫酸溶液(3)

c(H+)=2×10-5mol/L的HCl溶液

lg2=0.3(4)0.01mol/L的NaOH溶液(5)

c(OH-)=0.01mol/L的Ba(OH)2溶液2、100℃时，0.01mol·L-1的NaOH溶液任务五pH的测定1．pH试纸（1）使用方法取一小块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。（2）分类①广泛pH试纸：其pH范围是1～14(最常用)，可以识别的pH差约为1。②精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值。③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。注意：①pH试纸不能润湿；(检验气体要润湿)②应在半分钟内观察，时间长，pH试纸所显示的颜色会改变。2．pH计pH计，又叫酸度计，可精密测量溶液的pH，其量程为0～14。可读到小数点后两位。任务五pH的测定3．酸碱指示剂法（只能粗略测定溶液的pH范围，不能准确测定出pH的具体值）任务五pH的测定指示剂PH变色范围酸色碱色甲基橙3.14.4红（PH<3.1）黄（PH>4.4）甲基红4.46.2红（PH<4.4）黄（PH>6.2）石蕊5.08.0红（PH<5.0）蓝（PH>8.0）酚酞8.210.0无（PH<8.2）红（PH>10.0）橙色橙色紫色粉红色pH的测定和调控的意义\人体各种体液都有一定的pH，血液的pH时诊断疾病的一个重要参数。洗发的洗发素可以调节头发pH使之达到适宜酸碱度。环保领域，酸性或碱性的废水处理常常利用酸碱中和反应，中和过程中可用pH自动测定仪进行检测和控制。科学实验和工业生产中，溶液pH的控制会影响实验结果或产品质量、产量等。农业生产中，土壤的pH会影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性。酸碱中和滴定中，溶液pH的变化可作为判断滴定终点的依据。任务六pH的计算

回顾单一溶液PH的计算方法，并类比得出混合溶液的PH计算方法；活动二：单一溶液稀释后PH的计算例1：25。C下，PH=2的盐酸溶液，C（H+）=__mol/L,将其稀释10倍，C（H+）=____mol/L

PH=.将其稀释103倍，C（H+）=____mol/L

PH=.将其释释105倍，C（H+）=____mol/LPH=

。思考与归纳：1、强酸溶液稀释倍数与PH之间有什么关系？2、如果将上述溶液改为等PH的醋酸，将又如何？规律：对于强酸溶液，C（H+）每稀释10n倍，pH增大n个单位，但不突破7(弱酸则pH增大值小于n个单位)例2：25。C下，若将PH=12的氢氧化钠溶液将其稀释10倍，C（H+）=____mol/L

PH=.将其稀释103倍，C（H+）=____mol/L

PH=.将其释释106倍，C（H+）=____mol/LPH=

。思考与归纳：1、强酸溶液稀释倍数与PH之间有什么关系？2、如果将上述溶液改为等PH的氨水，将又如何？规律：对于强碱溶液，C（OH-）每稀释10n倍，pH减小n个单位，但不突破7(弱碱则pH减小值小于n个单位)1.pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图酸碱溶液稀释时pH的变化图像

弱酸、弱碱稀释时，电离程度增大；故其pH的变化值比强酸、强碱相同程度稀释时的变化值小。2.c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图无论是c相等还是pH相等，加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。酸碱溶液稀释时pH的变化图像pH=2的盐酸稀释10倍后pH=pH=2的醋酸稀释10倍后pH=？＜33pH=2的盐酸和醋酸溶液稀释相同倍数时，pH盐酸

pH醋酸稀释到相同pH时稀释的倍数：盐酸

醋酸＞思考：＜一、酸、碱溶液稀释后pH变化2.强碱溶液每稀释10倍，pH减小一个单位。3.酸（碱）溶液无限稀释时，pH均接近于7（均要考虑水的电离）。4.弱酸、弱碱溶液稀释每稀释10倍时，pH改变小于一个单位。5.pH值相等的强酸和弱酸冲稀相同的倍数,弱酸的pH值小,若要保持pH值相等,弱酸加的水多。1.强酸溶液每稀释10倍，pH增大一个单位。二、酸、碱溶液混合后pH变化例题：在25℃时，pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少？解：pH=-lgc(H+)=-lg(5×10-2)=2-lg5=1.3关键：抓住氢离子进行计算！=-lg1×10-1+1×10-42（1）强酸与强酸混合1.常温下，按要求完成关于溶液稀释的问题。(1)将1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2L，pH＝___。13(2)pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝_______________。1×10－8mol·L－1练习(3)体积相同、pH均为3的盐酸和醋酸，加入水稀释至amL和bmL，测得稀释后溶液的pH均为5，则a__b。(填“>”“<”或“＝”)<练习2..在室温下，下列叙述正确的是()A.将1mLpH＝3的一元酸溶液稀释到10mL，若溶液的pH＜4，则此酸为弱酸B.将1mL1.0×10－5mol·L－1盐酸稀释到1000mL，得到pH＝8的盐酸C.用pH＝1的盐酸分别中和1mLpH＝13的NaOH溶液和氨水，NaOH消耗盐酸的体积大D.pH＝2的盐酸与pH＝1的硫酸比较，c(Cl－)＝c(SO42-)A混合溶液PH的计算1、强酸与强酸混合关键：抓住氢离子进行计算！（1）酸1+酸2：c(H+)=1.pH=2的盐酸和pH=4的盐酸溶液等体积混合后，所得溶液的pH=2.pH=2的盐酸和pH=5的硫酸溶液等体积混合后，所得溶液的pH=

2.32.3【规律】两种pH不同的强酸等体积混合时ΔpH≥2时，pH混=pH小+0.3【活动一】混合溶液PH的计算混合溶液PH的计算2、强碱与强碱混合关键：抓住OH-进行计算！再转化为H+。（2）碱1+碱2：c(OH-)=3.pH=11的NaOH溶液与pH=9的NaOH溶液等体积混合后的pH是________。4.pH=13的Ba(OH)2溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后的pH是________。【规律】两种pH不同的强碱等体积混合时ΔpH≥2时，pH混=pH大-0.3

10.710.73、强酸与强碱混合【例题1】在25℃时，100mL0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH等于_____。【解题关键】酸过量，先计算反应后c(H+)，再计算pH。酸过量：c(H+)=【例题2】在25℃时，100mL0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？碱过量：c(OH-)=【解题关键】碱过量，先计算反应后c(OH-)，再计算c(H+)，最后计算pH。混合溶液PH的计算练习：（1）室温下，将pH=2的HCl溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合后的溶液pH约是多少？（2）PH=2的H2SO4与pH=12的NaOH溶液等体积混合后的溶液pH约是多少？（3）室温下，将pH=2的CH3COOH溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合后的溶液pH约是多少？（4）室温下，将pH=2的HCl溶液和pH=12的NH3.H2O溶液等体积混合后的溶液pH约是多少？（5）PH=2的H2SO4与pH=12的NH3.H2O溶液等体积混合后的溶液pH约是多少？规律：室温下，PH之和等于14的酸碱等体积相混，两强显中性，谁弱显谁性。思考：PH之和等于14的酸碱等体积相混，溶液的酸碱性有何规律？混合溶液PH的计算第1课时

水的电离第1课时

水的电离四、pH的计算2．混合溶液pH的计算（1）强酸混合，先求

，再计算pH=-lgc(H+)第1课时

水的电离四、pH的计算2．混合溶液pH的计算（2）强碱混合，先求

，再求c(H+)，最后计算pH=-lgc(H+)第1课时

水的电离

第1课时

水的电离3．酸、碱稀释时pH变化规律（1）pH=a的强酸溶液，稀释10m

倍，pH=a+m（室温下，a+m＜7） pH=a的弱酸溶液，稀释10m

倍，a＜pH＜a+m（室温下，a+m＜7）（2）pH=b的强碱溶液，稀释10n

倍，pH=b-n（室温下，b-n＞7） pH=b的弱酸溶液，稀释10n

倍，b-n＜pH＜b（室温下，b-n＞7）二、溶液的酸碱性与pH溶液中pH的计算（1）酸溶液【例】已知：常温下，

Kw＝1.0×10－14，计算25℃，0.005mol／LH2SO4溶液pH：提示：c(H＋)＝0.01mol/LpH＝－lgc(H＋)=2

酸溶液解题思路：直接求c(H＋)，再计算pH。pH＝－lgc(H＋)二、溶液的酸碱性与pH溶液中pH的计算（2）碱溶液【例】已知：常温下，

Kw＝1.0×10－14，计算25℃，0.005mol／LBa(OH)2溶液pH:碱溶液解题思路：先求c(OH－)，再求c(H＋)，最后计算pH。c(H＋)＝

c(OH－)KWpH＝－lgc(H＋)提示：c(OH－)＝0.01mol/Lc(H＋)＝Kw/0.01＝10－12mol/LpH＝－lgc(H＋)=12

二、溶液的酸碱性与pH溶液中pH的计算（3）混合溶液（强酸与强酸混合）【例】求算25℃时pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合后的pH。c(H＋)＝mol/L＝5×10－4

mol/L

10－3＋10－52pH＝－lgc(H＋)＝－lg(5×10－4)＝3.3

【解析】二、溶液的酸碱性与pH溶液中pH的计算（3）混合溶液（强酸与强酸混合）方法：先求c(H＋)，再求pH。

c(H＋)混＝二、溶液的酸碱性与pH溶液中pH的计算（4）混合溶液（强碱与强碱混合）【例】求算25℃时pH=10与pH=12的氢氧化钠等体积混合后的pH。c(OH－)＝mol/L＝5×10－3

mol/L

10－4+10－22c(H＋)＝

＝

＝

2×10－12

mol/L

KWc(OH－)10－145×10－3pH＝－lgc(H＋)＝－lg(2×10－12)＝11.7【解析】二、溶液的酸碱性与pH溶液中pH的计算（4）混合溶液（强碱与强碱混合）先求c(OH－)，通过c(H＋)=

，再求pH。c(OH－)KW

c(OH－)混＝方法：pH＝－lgc(H＋)二、溶液的酸碱性与pH溶液中pH的计算（5）混合溶液（强酸与强碱溶液混合）（1）强酸和强碱恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7。（2）酸过量，先求剩余c(H＋)

，再求pH。c(H＋)余＝

（3）碱过量，先求剩余c(OH－)，通过c(H＋)=KW÷c(OH－)，再求pH。c(OH－)余＝

c(H＋)V(酸)－c(OH－)V(碱)V(总)c(OH－)V(碱)－c(H＋)V(酸)V(总)二、溶液的酸碱性与pH溶液中pH的计算（5）混合溶液（强酸与强碱溶液混合）【例】求算25℃时pH=4的盐酸与pH=12的氢氧化钠等体积混合后的pH。据题意可知碱过量，计算过量的氢氧根离子浓度：c(OH－)＝mol/L＝5×10－3mol/L10－2－10－42c(H＋)＝

＝

＝2×10－12

mol/L

KWc(OH－)10－145×10－3pH＝－lgc(H＋)＝－lg(2×10－12)＝11.7【解析】【及时练习】(2020·邵阳高二测试改编)按要求计算下列溶液的pH(忽略溶液混合时体积的变化)：(1)常温下，0.005mol·L－1的稀硫酸。(2)常温下，将0.1mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06mol·L－1硫酸溶液等体积混合。(3)25℃时，pH＝3的硝酸溶液和pH＝12的氢氧化钡溶液以体积比9∶1混合。强酸δ弱酸稀释例：pH＝2的盐酸稀释10倍后pH＝

pH＝2的醋酸稀释10倍后pH结论：弱酸稀释10倍pH变化（增大）＜1＜33盐酸醋酸V水32pH10倍注意：常温下，对于pH=a的