人教版选修4 第3章第2节 水的电离和溶液的酸碱性（第1课时） 学案.doc

第1课时水的电离溶液的酸碱性1了解水的电离平衡以及影响因素。2了解水的离子积并能运用其进行简单计算。3了解溶液的酸碱性与ph的关系和溶液酸碱性的判断依据与方法。 细读教材记主干1水的电离(1)水的电离水是一种极弱电解质，电离方程式可表示为：h2oh2oh3ooh或简写成：h2ohoh。(2)水的电离常数：k电离。(3)水的离子积常数：kwc(h)c(oh)，25 时，kw1.01014。温度升高，水的离子积常数增大。2溶液的酸碱性与ph(1)ph与c(h)的关系：ph是c(h)的负对数，phlgc(h)。(2)室温下，溶液的酸碱性与c(h)、c(oh) 的关系：中性溶液：c(h)c(oh) 1107 mol/l；酸性溶液：c(h)c(oh)，c(h)1107 mol/l；碱性溶液：c(h)c(oh)，c(h)1107 mol/l。(3)ph的测定方法：溶液的ph可以用 ph试纸测量，也可以用ph计来测量。新知探究1水的电离水是一种极弱的电解质，电离方程式为 h2ohoh。2水的离子积常数(1)推导由精确的实验可知，25 时1 l纯水(55.6 mol)只有1107 mol h2o电离，则c(h2o)几乎不变，可视为常数，又因为k电离为常数，所以c(h)c(oh)k电离c(h2o)为一常数，记为kw。(2)表达式kwc(h)c(oh)，25 时，kw1.01014。(3)影响因素水的离子积常数kw，只受温度的影响，温度升高，kw增大。(4)适用范围kw不仅适用于纯水，还可适用于稀的电解质水溶液。3影响水的电离平衡的因素水的电离平衡：h2ohohh0影响因素移动方向c(h)c(oh)kw升温向右移动增大增大增大加酸向左移动增大减小不变加碱向左移动减小增大不变加活泼金属(如na)向右移动减小增大不变对点演练1(1)常温下，浓度为1105 mol/l的盐酸溶液中，由水电离产生的c(h)是_。(2)常温下，浓度为1105 mol/l的naoh溶液中，由水电离产生的c(oh)是_。(3)在常温下，由水电离产生的c(h) 1109 mol/l的溶液，则该溶液显_(填“酸性”或“碱性”)。答案：(1)1109 mol/l(2)1109 mol/l(3)酸性或碱性新知探究1溶液的酸碱性与ph(1)ph：定义：c(h)的负对数，phlg_c(h)。意义：ph越大，溶液的碱性越强；ph越小，溶液的酸性越强。适用范围：11014 mol/lc(h)1 mol/l的溶液。(2)溶液的酸碱性与ph的关系(常温下)问题讨论某溶液的ph6，则该溶液一定显酸性吗？同样，某溶液的ph7，则该溶液一定显中性吗？提示：ph6的溶液不一定显酸性，如100 时蒸馏水的ph6，但呈中性；ph7的溶液不一定显中性，如100 时ph7的溶液呈碱性。2溶液酸碱性的测定方法(1)酸碱指示剂法该法只能测其ph的大致范围，常见指示剂变色范围为：(2)ph试纸法把小片试纸放在表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的ph试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比，即可确定溶液的ph。(3)ph计测量法ph计也叫酸度计，可用于精确测量溶液ph。对点演练2下列溶液一定呈酸性的是()a含h的溶液b能使酚酞变红色的溶液cph小于7的溶液dc(h)大于c(oh)的溶液解析含h的溶液不一定呈酸性，如naoh溶液也含h，a错误；能使酚酞变红色的溶液呈碱性，b错误；ph小于7的溶液不一定呈酸性，如100 时的蒸馏水呈中性，c错误；c(h)c(oh)时，溶液一定呈酸性。答案d1关于水的离子积常数，下列说法不正确的是()a蒸馏水中，c(h)c(oh)11014b纯水中，25 时，c(h)c(oh)11014c25 时，任何以水为溶剂的稀溶液中c(h)c(oh)11014dkw值随温度升高而增大解析：选akw只与温度有关，升高温度，kw增大，25 时，纯水和电解质的稀溶液中kwc(h)c(oh)11014。2下列措施能使kw增大的是()a温度不变向水中加入naoh溶液b温度不变向水中加入稀h2so4c温度不变向水中加入nacl固体d加热升温解析：选dkw只受温度影响，升高温度，水的电离平衡正向移动，kw增大。3在常温下，纯水中存在电离平衡h2ohoh，如要使水的电离程度增大，并使c(h)增大，应采取的措施是()a加入nahso4b加热c加入nahco3 d加入ch3cooh解析：选b nahso4电离出的h抑制了水的电离，不符合题意；加热，使水的电离程度增大，并使c(h)也增大；nahco3溶液呈碱性，溶液中c(h)减小，不符合题意；加入ch3cooh能使溶液中c(h)增大，但抑制水的电离，不符合题意。4(2016南阳高二期末检测)化合物hin在水溶液中因存在以下电离平衡，故可用作酸碱指示剂： hin(溶液)h(溶液)in(溶液) 红色 黄色浓度为0.02 mol/l的下列各溶液：盐酸石灰水nacl溶液氨水nahco3溶液nahso4溶液，其中能使指示剂显红色的是()a bc d解析：选d若平衡左移，指示剂显红色，加盐酸和nahso4溶液，平衡左移。5双选下列说法中，正确的是()a在任何条件下，纯水的ph都等于7b在任何条件下，纯水都呈中性c在95 时，纯水的ph小于7d在95 时，纯水中h的物质的量浓度小于107 mol/l解析：选b、c室温下，纯水的ph才等于7，a错误；任何条件下，纯水中c(h)c(oh)，呈中性，b正确；加热能促进水的电离，故95 时纯水的c(h)大于107 mol/l，ph小于7，c正确，d错误。6现有下列物质100 纯水、25 0.1 mol/l hcl溶液、25 0.1 mol/l koh溶液、25 0.1 mol/l ba(oh)2溶液。(1)这些物质与25 纯水相比，能促进水电离的是_(填序号)，能抑制水的电离的是_，水电离的c(oh)等于溶液中c(oh)的是_，水电离的c(h)等于溶液中c(h)的是_。(2)和溶液中水的电离度相等，进而可推出的结论是：同一温度下，_时，水的电离度相等。解析：水的电离过程吸热，升温，促进水的电离，酸或碱抑制水的电离；强酸溶液中，由于酸电离出的c(h)远大于水电离出的c(h)，酸电离的c(h)可看成溶液中的c(h)，强碱溶液中，由于碱电离的c(oh)远大于水电离的c(oh)，碱电离的c(oh)可看成溶液中的c(oh)。答案：(1)(2)酸溶液中的c(h)等于碱溶液中的c(oh)课时达标训练（十二）一、选择题1将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是()a水的离子积变大，ph变小，呈酸性b水的离子积不变，ph不变，呈中性c水的离子积变小，ph变大，呈碱性d水的离子积变大，ph变小，呈中性解析：选d水电离吸热，升温使电离平衡正向移动，水的离子积变大，ph变小，但c(h)c(oh)，故呈中性。2喷墨打印机墨汁的ph为7.59.0。当墨汁喷在纸上时，与酸性物质作用生成不溶于水的固体。由此可知()墨汁偏碱性墨汁偏酸性纸张偏酸性纸张偏碱性abc d解析：选a常温下ph7的液体呈碱性，碱性墨汁喷到纸上与酸性物质作用生成不溶于水的固体，由此可知，纸张偏酸性，故a正确。3一定温度下，用水稀释0.1 mol/l的一元弱酸ha，随着稀释的进行，下列数值一定增大的是(kw表示水的离子积，ka表示ha的电离常数)()akw b.c. dc(oh)解析：选d温度不变，kw不变，a不合题意；根据ka，推出，加水稀释时，ha电离程度增大，n(ha)减小，n(a)增大，则 减小，b、c不合题意；加水稀释ha电离程度增大，但是c(h)减小，因kw不变，可知c(oh)增大，d符合题意。4在25 时，某稀溶液中由水电离产生的h浓度为1.01013 mol/l，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13解析：选a由水电离产生的c(h)1.01013 mol/l，则由水电离产生的c(oh)1.01013 mol/l。所以该溶液可能显酸性，也可能显碱性，显酸性时ph1，显碱性时ph13，故a正确。525 时，水的电离达到平衡：h2ohohh0，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ch3cooh，平衡逆向移动，c(h)降低d将水加热，kw增大，ph不变解析：选ba项，nh3h2onhoh，使c(oh)增大，平衡逆向移动，错误；b项，nahso4=nahso，使c(h)增大，但温度不变，kw不变，正确；c项，ch3coohch3cooh，使c(h)增大，平衡逆向移动，错误；d项，升温，kw增大，c(h)增大，ph减小，错误。6常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为()1 mol/l 的盐酸0.1 mol/l的盐酸0.01 mol/l的naoha110100 b0112c141312 d14132解析：选a中c(h)1 mol/l，由水电离出的c水(h)1014 mol/l，中c(h)0.1 mol/l，由水电离出的c水(h)1013 mol/l，中c(oh)0.01 mol/l，由水电离出的c水(h)1012 mol/l，则三者由水电离出的氢离子浓度之比为：101410131012110100。7关于ph的测定下列说法正确的是()aph试纸在使用之前应用蒸馏水润湿b用ph试纸测得某盐酸的ph2.3c利用酸碱指示剂可以测溶液的phdph计是精确测定溶液ph的仪器解析：选dph试纸在使用之前不能用水润湿，如果用水润湿了则会使酸、碱中的c(h)发生变化，造成误差，故a项错误；ph试纸可以识别的ph差值为1，所以用ph试纸测的是整数，故b项错误；酸、碱指示剂只能判断溶液的酸碱性，无法测其ph，故c项错误；ph计可以精确测定溶液的ph，可以精确到0.1个ph单位，故d项正确。825 的下列溶液中，碱性最强的是()ac(oh)103mol/l的溶液bc(oh)0.01 mol/l的溶液c1 l溶液中含有4 g naoh的溶液dc(h)11010 mol/l的溶液解析：选cc项中c(oh)0.1 mol/l，d项中c(oh)104 mol/l，溶液中 c(oh) 越大，其碱性越强。9用ph试纸测定某溶液的ph，如果将ph试纸用蒸馏水润湿后，再把待测液滴到ph试纸上，跟比色卡对照，测得ph8。则此溶液的实际ph()a大于8 b小于8c等于8 d小于7解析：选a稀释后ph8，呈碱性，则稀释前一定呈碱性，且溶液的碱性比稀释后的碱性强，即稀释前ph8。10双选在某温度时，水的离子积常数为1.01012(mol/l)2，若该温度下某溶液中c(h)为1.0107 mol/l，则该溶液()a呈碱性 b呈酸性c呈中性 dc(oh)100c(h)解析：选a、d根据kw可进行 c(h)和c(oh)的互算。此题中c(h)1.0107 mol/l，则c(oh) mol/l1.0105 mol/l，可见c(h)107 mol/l，则一定有c(h)c(oh)，溶液呈酸性c水溶液中c(h)越大，则ph 越小，溶液的酸性越强dph0的溶液中，只有h而无oh解析：选a、c溶液中若c(h)107 mol/l，则不一定有c(h)c(oh)，b错；ph0的溶液中，c(h)1 mol/l，c(oh)，d错。二、非选择题13有同学为探究kw的影响因素，做了以下实验：(1)查阅资料，不同温度下水的离子积常数如表所示。t/0102025405090100kw/10140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0由此推出：随着温度的升高，kw的值_；水的电离程度_；水的电离平衡向_移动，水的电离过程是_过程。(2)取三支烧杯a、b、c，分别加入适量水，再向b、c烧杯中分别加入适量盐酸和naoh，并完成表格内容：综上所述，可得出如下结论：温度、_、_均能影响水的电离平衡。kw只受_的影响，而与其他因素无关。解析：水的电离是吸热的，在升高温度时，kw增大，在向水中加入酸或碱时，c(h)或c(oh)增大，抑制水的电离，但溶液中只要温度不变，kw不变。答案：(1)增大增大右吸热(2)减小减小向左向左1.01014101014酸碱温度14已知水在25 和100 时，电离平衡曲线如图所示：(1)25 时水的电离平衡曲线应为_(填“a”或“b”)，请说明理由_。(2)下列措施能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(h)c(oh)的是_。a向纯水中投入少量na2o2固体b将水加热至煮沸c向水中通入co2d向水中加入nacl解析：(1)水的电离是吸热过程，当温度升高时，促进水的电离，水的离子积常数增大，水中c(h)、c(oh)都增大，结合图像中a、b曲线变化情况及c(h)、c(oh)可以判断25 时水的电离平衡曲线应为a。(2)影响水电离平衡的因素很多。a生成naoh，使c(oh)c(h)；b可促进水的电离，但c(h)c(oh)；d对水的电离无影响；c可与水反应生成h2co3，抑制水的电离，但h2co3hhco，使c(h)c(oh)。答案：(1)a水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(h)、c(oh)小(2)c1525 时，欲使水电离产生的c(h)1013 mol/l，配制1 l 溶液，应向其中加入5.0 mol/l的盐酸溶液_l或加入naoh晶体_g。解析：水电离的 c(h)107 mol/l，是外界加入酸或碱抑制水的电离，温度不变，离子积不变，利用水的离子积计算出溶液的 c(h)或 c(oh)，然后再根据总物质的量进行计算。水电离的c(h)1013 mol/l，若为酸溶液，溶液中c(oh)1013 mol/l，由kwc(h)c(oh)，得c(h)101 mol/l。同理若为碱溶液，溶液中c(oh)101 mol/l。则1 l101 mol/lv5.0 mol/l，则v0.02 l；1 l101 mol/lm(naoh)40 g/mol，则m(naoh)4 g。答案：0.024能力提升16在某温度下的水溶液中，c(h)10x mol/l，c(oh)10y mol/l，x与y的关系如图所示：(1)该温度下，水的离子积为_。(2)该温度下，0.01 mol/l naoh溶液中c(h)为_。解析：(1)选取图像中的一点，如当x5时，y10，故水的离子积kw10510101015。(2)0.01 mol/l naoh溶液中c(oh)102 mol/l，故 c(h)1013 mol/l。答案：(1)1015(2)1013 mol/l