高中化学 3.2.1水的电离和溶液酸碱性（1）导学案 新人教版选修4.doc

第二节 水的电离和溶液酸碱性（第一课时）【学习目标】1.理解水的电离、水的电离平衡，了解水的离子积kw的含义2.掌握c(h+)和c(oh-)与溶液酸碱性的关系；初步学会有关水的离子积的简单计算。【重点、难点】：水的离子积，c(h+)、c(oh-)与溶液酸碱性的关系。【复习】醋酸是弱酸，在溶液中存在如下电离平衡；ch3cooh ch3coo-+h+，当改变以下外界条件：加少量盐酸；加适量水；适当加热，分别对醋酸的电离平衡有什么影响？ 【学习过程】 探究1：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。结论：水分子能够发生电离，水分子发生电离后产生的离子分别是h3o+和oh ，发生电离的水分子所占比例很小。水是一种极弱电解质，存在有电离平衡：一、水的电离水是一种极弱电解质，电离方程式可表示为： 或简写成 ： 写出水的电离常数表达式 ： 与化学平衡一样，当电离达到平衡时，电离产物h和oh浓度之积与未电离的h2o的浓度之比也是一个常数。2水的离子积常数：在25时，实验测得1l纯水只有 mol h2o电离，因此纯水中c（h）c（oh） mol/l。电离前后， h2o的物质的量几乎不变，c（ h2o）可以看做是个常数，常数乘以常数必然为一个新的常数，用 表示，即为水的离子积常数，简称水的离子积。 t kw = c（h+）c（oh）由于250c时，c（h+）= c（oh）= 110-7mol/l所以250c时，kw = c（h+）c（oh）= 3、影响水的电离平衡的因素探究2：观察下表的数据：t()0102025405090100kw/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0从以上数据中发现什么递变规律？ 以上数据说明温度与水的电离程度之间存在什么关系？ 小结：在 h2oh+oh-中： 升高温度，水的电离程度_，水的电离平衡向_移动，kw_。降低温度，水的电离程度_，水的电离平衡向_移动，kw_。【结论】 温度越高，kw ；kw在一定温度下是个 。水的电离是一个 过程， 升高温度， 水的电离。对于中性水，尽管kw,电离度增大，但仍是 性水。（填：酸、碱、中）注意：水的离子积常数虽然是定值，但它是相对的，当外界条件改变时，这一数值要发生变化。如不指明温度，一律按常温(250c)考虑（即kw按110-14计算）。探究3：比较下列情况下，对于温度不变时电离平衡h2o h+ +oh-中c(h+) 和c(oh)的值或变化趋势。c(h+)c(oh-)c(h+)与c(oh-)大小比较kw酸碱性水的电离平衡蒸馏水蒸馏水加酸后加碱后1、在上述不同情况下，kw是否变化？为什么？ 2、有哪些方法可以抑制水的电离？ 【结论】：kw不仅适用于纯水，还适用于酸性或碱性的稀溶液，不管是哪种溶液均有：c(h)水 = c(oh)水 kw= c(h)溶液c(oh)溶液水中加酸或碱均抑制水的电离，但由水电离出的c（h+）与c（oh）总是相等。任何电解质溶液中，h+与oh总是共存，c(h+)与c(oh)此增彼长，且kw = c(h+)c(oh)不变判断溶液酸碱性强弱的依据是什么？ 溶液的酸碱性：酸性溶液：c (h+) _ c (oh)， c (h+) _ 1.010-7mol/l 碱性溶液：c (h+) _ c (oh) ，c (h+) _ 1.010-7mol/l 中性溶液：c (h+) _ c (oh) ，c (h+) _ 1.010-7mol/l二、溶液的酸碱性与溶液中c(h+)、c(oh-)的关系【思考】酸性溶液中是否有oh-存在？碱性溶液中是否有h+存在？ 纯水中，c(h+)、c(oh-)均来自于水的电离，在酸性、碱性溶液中，c(h+)、c(oh-)来自于哪里？ 【探究4】比较下列情况下，溶液中c(h+) 和c(oh-)的值。水电离出c(h+)水电离出c(oh-)酸电离出c(h+)碱电离出c(oh-)纯水0.1 mol/l盐酸0.1mol/lnaoh【结论】：盐酸中，由hcl电离产生的c(h+)远远 纯水电离产生的c(h+)，溶液中c(h+)仍以盐酸为主，而水电离出的h+因为太少而被忽略不计。所以kw= c(h+)c(oh-)中，c(h+)为 电离出的c(h+)，c(oh-)为 电离出的c(oh-)。 同理，氢氧化钠溶液中kw= c(h+)c(oh-)中，c(oh-)为 电离出的c(oh-)，c(h+)为 电离出的c(h+)。 且由水电离出的c(h+)=c(oh-)。【练习1】：（1）常温下，浓度为110-5 mol/l的盐酸溶液中，由水电离产生的c(h+)是多少？（2）常温下，浓度为110-5 mol/l的naoh溶液中，由水电离产生的c(oh-)是多少？（3）在常温下，由水电离产生的c(h+) =110-9 mol/l的溶液，则该溶液的酸碱性如何？【练习2】：在纯水中c(h+)= c(oh-)110-7mol/l（常温下），为什么在加入酸之后，水电离产生的h+和oh-减少？试从电离平衡的角度分析。 【归纳总结】：在任何水溶液中c(h+)和c(oh-)是永远共存的，它们既相互依存又相互制约，溶液显什么性，应取决于h+ 与oh-浓度大小关系：当c(h+)c(oh-)时，h+ 占主导地位，溶液显酸性；当c(h+)c(oh-)时，oh-占主导地位，溶液显碱性；当c(h+)c(oh-)时，溶液显中性。【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来） 【基础达标】1下列说法正确的是()a水的电离方程式：h2o=hohb升高温度，水的电离程度增大c在naoh溶液中没有hd在hcl溶液中没有oh2下列说法正确的是()a强酸的水溶液中不存在ohbph0的溶液是酸性最强的溶液c在温度不变时，水溶液中c(h)和c(oh)不能同时增大d某温度下，纯水中c(h)2107 moll1，其呈酸性3水的电离过程为h2ohoh。在25时，水的离子积：kw1.01014 mol2l2；在35时，水的离子积：kw2.11014 mol2l2，则下列叙述正确的是()ac(h)随着温度的升高而减小b35时，c(h)c(oh)c35时的水比25时的水电离程度小d水的电离是吸热的4常温下，下列四种溶液：ph0的盐酸，0.1 moll1的盐酸，0.01 moll1的naoh溶液，ph11的naoh溶液中，由水电离生成的h的物质的量浓度之比为()a1101001 000 b011211c14131211 d1413215用ph试纸测定某无色溶液的ph时，规范的操作是()a将ph试纸放入溶液中，观察其颜色变化，跟标准比色卡比较b将溶液倒在ph试纸上跟标准比色卡比较c用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在ph试纸上，跟标准比色卡比较d在试管内放入少量溶液，煮沸，把ph试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较6下列叙述正确的是()a无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，其c(h)c(oh)11014 mol2l2bc (h)等于1107 moll1的溶液一定是中性溶液c0.2 moll1 ch3cooh溶液中的c(h)是0.1 moll1 ch3cooh溶液中的c(h)的2倍d任何浓度的溶液都可以用ph来表示其酸性的强弱7把0.05 mol naoh固体分别加入到100 ml下列液体中，溶液的导电能力变化最小的是()a自来水b0.5 moll1的盐酸c0.5 moll1的 ch3cooh溶液d0.5 moll1 的kcl溶液8向纯水中加入少量nahso4，在温度不变时，溶液中()ac(h)/c(oh)增大bc(h)减小c水中c(h)与c(oh)的乘积增大dc(oh)增大925时，在0.01 moll1的硫酸溶液中，水电离出的h浓度是()a51013 moll1 b0.02 moll1c1107 moll1 d11012 moll110氢离子浓度相同的等体积的两份溶液a和b；a为盐酸，b为醋酸，分别和锌反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是()反应所需的时间ba开始反应时的速率ab参加反应的锌的物质的量ab反应过程的平均速率ba盐酸里有锌剩余醋酸里有锌剩余a bc d1125的下列溶液中，碱性最强的是()aph11的溶液bc(oh)0.12 moll1c1 l中含有4 g naoh的溶液dc(h)11010 moll1的溶液12在25时，某稀溶液中由水电离产生的h浓度为1.01013 moll1，下列有关该溶液的叙述，正确的是()a该溶液可能呈酸性b该溶液一定呈碱性c该溶液的ph一定是1d该溶液的ph不可能为1313为更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度(ag)的概念，aglg，则下列叙述正确的是()a中性溶液的ag1b酸性溶液的ag0c常温下0.1 moll1 naoh溶液的ag12d常温下0.1 moll1盐酸溶液的ag1214在由水电离产生的h的浓度为11013 moll1的溶液中，一定能大量共存的离子组是() k、cl、no、s2 k、fe2、i、so na、cl、no、sona、ca2、cl、hco k、ba2、cl、noa b c d15.在水的电离平衡中，c(h)和c(oh)的关系如图所示：(1)a点水的离子积为11014 mol2l2，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)5104 moll1，则由水电离产生的c(h)是多少？16浓度为0.1 moll1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液，试回答：(1)三种溶液中c(h)依次为a moll1，b moll1，c moll1，其大小顺序为_。(2)等体积的以上三种酸分别与过量的naoh溶液反应，生成的盐的物质的量依次为n1 mol，n2 mol，n3 mol，它们的大小关系为_。(3)中和一定量naoh溶液生成正盐时，需上述三种酸的体积依次是v1l、v2l、v3l，其大小关系为_。(4)与锌反应时产生氢(气)的速率分别为v1、v2、v3，其大小关系为_。【拓展提高】17已知室温时，0.1 moll1某一元酸ha在水中有0.1%发生电离，回答下列各问题：(1)该溶液的ph_；(2)ha的电离平衡常数k_；(3)升高温度时，k将_(填“增大”、“减小”或“不变”)，ph将_(填“增大”、“减小”或“不变”)；(4)由ha电离出的c(h)约为水电离出的c (h)的_倍。18中学化学实验中，淡黄色的ph试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25时，若溶液的ph7，试纸不变色；若ph7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的ph，需用ph计。ph计主要通过测定溶液中h浓度来测定溶液的ph。(1)已知水中存在如下平衡：h2oh2oh3oohh0现欲使平衡向右移动，且所得溶液呈酸性，选择的方法是_(填字母)。a向水中加入nahso4b向水中加入cu(no3)2c加热水至100其中c(h)1106 moll1d在水中加入(nh4)2so4(2)现欲测定100沸水的ph及酸碱性，若用ph试纸测定，则试纸显_色，溶液呈_性(填“酸”、“碱”或“中”)；若用ph计测定，则ph_7(填“”、“c(或bac)(2)n1n2n3(3)v12v2v3(或v1v3v2)(4)v2v1v3解析(1)这三种酸中盐酸与硫酸为强酸，完全电离，故盐酸中c(h)0.1 moll1，硫酸中c(h)0.2 moll1，而醋酸是弱酸，存在电离平衡，部分电离，c(h)v1v3。17(1)4(2)1107 moll1(3)增大减小(4)106解析(1)ha电离出的c(h)0.10.1% moll11104 moll1，phlg(1104)4；(2)电离平衡常数k1107 moll1；(3)因haha，电离过程是吸热的，所以升高温度