高中化学 第3章 物质在水溶液中的行为 3.1 水溶液（第1课时）水的电离、溶液的酸碱性学案 鲁科版选修4.doc

水的电离、溶液的酸碱性学习目标：1. 熟悉水的电离，会正确书写水的电离方程式，能正确书写水的离子积常数表达式。2. 会分析外界因素对水的电离平衡的影响。3. 知道溶液酸碱性与ph的关系。学习重难点：浓度、压强、催化剂对化学反应速率的影响。自主学习【知识回顾】1化学反应平衡：对于2hi(g)h2(g)i2(g)h0在一定条件下反应达到平衡，平衡常数的表达式为kh2i2/hi2。分析下列条件的改变对此反应平衡的移动及平衡常数的影响：(1)升高温度，平衡向右移动，平衡常数k增大。(2)通入氢气，平衡向左移动，平衡常数k不变。(3)增大压强，平衡不移动，平衡常数k不变。2化合物按照其在水溶液或熔融状态下能否导电，可分为电解质和非电解质。判断下列结论的正误：(1)电解质和非电解质都是化合物()(2)电解质溶于水后电离产生自由移动的离子而导电()(3)酸、碱、盐、氧化物都是电解质()(4)电解质不一定能导电，能导电的物质不一定是电解质()【学习探究】探究点一水的电离1水是一种极弱的电解质，能够微弱的电离产生h和oh，其过程是可逆过程。请你据此写出水的电离方程式h2ohoh，当水电离产生h和oh的速率与h和oh结合成水分子的速率相等时，水的电离达到了平衡状态。(1)水的电离平衡常数表达式是k电离。(2)请你根据水的电离平衡常数表达式，推导并写出水的离子积常数的表达式kwhoh。(3)常温下，水的离子积常数kw1.01014 mol2l2，则纯水中h是1.0107_moll1；若某酸溶液中h1.0104 moll1，则溶液中oh为1.01010_moll1。2分析下列条件的改变对水的电离平衡h2ohoh的影响，并填写下表：改变条件电离平衡溶液中h溶液中ohph溶液的酸碱性kw升高温度右移增大增大减小中性增大加入酸左移增大减小减小酸性不变加入碱左移减小增大增大碱性不变加入钠右移减小增大增大碱性不变归纳总结1水的离子积常数kwhoh(1)kw只与温度有关，温度升高，kw增大。(2)常温时，kw1.01014 mol2l2，不仅适用于纯水，还适用于酸、碱的稀溶液。(3)不同溶液中，h、oh可能不同，但任何溶液中由水电离出的h与oh总是相等的。2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，会促进水的电离，h、oh都增大，水仍呈中性。(2)外加酸(或碱)，水中h或oh增大，会抑制水的电离，水的电离程度减小，kw不变。活学活用1下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是()a因为水的离子积常数的表达式是kwhoh，所以kw随溶液中h和oh的变化而变化b水的离子积kw与水的电离平衡常数k电离是同一个物理量c水的离子积常数仅仅是温度的函数，随着温度的变化而变化d水的离子积常数kw与水的电离平衡常数k电离是两个没有任何关系的物理量【答案】c【解析】水的离子积常数kwk电离h2o。一定温度下k电离和h2o都是不变的常数，所以kw仅仅是温度的函数。水的离子积常数的表达式是kwhoh，但是只要温度一定，kw就是不变的常数。溶液中h的浓度变大，oh的浓度就变小，反之亦然。探究点二电解质在水溶液中的存在形态分别试验等体积等浓度的盐酸、醋酸溶液与等量镁条的反应，并测定两种酸溶液的ph。填写下表：1 moll1 hcl1 moll1 ch3cooh实验操作与镁反应现象产生无色气泡且较快产生无色气泡且较慢结论mg与盐酸反应速率大，表明盐酸中h较大溶液的ph数值不相同(填“相同”或“不相同”)结论相同物质的量浓度的盐酸和醋酸中h不相同(填“相同”或“不相同”)实验总结论不同的电解质在溶液中电离程度不同，hcl比ch3cooh电离程度大归纳总结强电解质与弱电解质(1)分类依据根据电解质在水溶液中是否全部电离，可把电解质分为强电解质和弱电解质。(2)强电解质：在稀的水溶液中完全电离的电解质。强电解质在水溶液中全部以离子的形态存在。常见的强电解质有强酸、强碱和大多数的盐。(3)弱电解质：在水溶液中部分电离的电解质。弱电解质的电离过程是可逆的，存在电离平衡，溶液中存在弱电解质的分子及其电离产生的离子。常见的弱电解质有弱酸、弱碱和水。活学活用2下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是()a强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物b强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物c强电解质熔化时都完全电离，弱电解质在水溶液中部分电离d强电解质不一定能导电，弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质弱【答案】d【解析】判断强、弱电解质的根本依据是看电解质在水中是否完全电离，与其溶解度、浓度大小及水溶液导电能力的强弱无关。强极性的共价化合物如hcl也是强电解质，a错误；强、弱电解质与溶解性无关，b错误；溶于水或熔化时完全电离的电解质是强电解质，c错误；电解质导电是有条件的，溶液的导电性与溶液中离子所带的电荷浓度有关，d正确。探究点三溶液的酸碱性与ph1溶液的酸碱性是由溶液中h与oh的相对大小决定的。请填写下表：h与oh 相对大小h的范围(25 )中性溶液ohhh1.0107 moll1酸性溶液oh1.0107 moll1碱性溶液ohhh1.0107 moll12.溶液的ph(1)定义：ph是c(h)的负对数，其表达式是phlgh。(2)ph与溶液酸碱性的关系(3)ph的取值范围为014，即只适用于h1 moll1或oh1 moll1的电解质溶液，当h或oh1 moll1时，直接用h或oh表示溶液的酸碱性。3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)。指示剂变色范围(颜色与ph的关系)石蕊8.0蓝色酚酞10.0红色甲基橙4.4黄色(2)利用ph试纸测定，使用的正确操作为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。(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)。归纳总结溶液酸碱性的判断(1)在25 的溶液中：ph7溶液呈碱性，ph越大，oh越大，溶液的碱性越强。(2)在任意温度下的溶液中：hoh溶液呈酸性hoh溶液呈中性hoh溶液呈碱性用h、oh的相对大小来判断溶液酸碱性，则不受温度影响。活学活用3下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是()aph7的溶液呈中性b中性溶液中一定有h1.0107 moll1cohh的溶液呈中性d在100 时，纯水的ph7，因此显酸性【答案】c【解析】a项中运用ph判断溶液的酸碱性时，用到了水的离子积常数，它与温度有关，但a项未给出温度，所以错误；在中性溶液中h和oh一定相等，但并不一定ohh1.0107 moll1，所以b项错，c项正确；100 的纯水中，虽然phh，在hcl溶液中ohhb滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液c溶液中h106 moll1dphoh，溶液呈酸性；而ph107 moll1，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项中溶液可使紫色石蕊试液变红，则该溶液为酸性。3某温度下纯水中h2107 moll1，则此时oh_；该温度下向纯水中加盐酸使h5106 moll1，则此时oh_。【答案】2107 moll18109 moll1【解析】纯水中hoh，则oh2107 moll1；由于该温度下hoh2107 moll