高二化学（人教版）导学案选择性必修一第三章第二节第1课时水的电离

第二节水的电离和溶液的pH学习目标重点难点1.认识水的电离,了解水的离子积常数。能运用弱电解质的电离模型分析水的电离、分析外界条件对水的电离平衡的影响。2.掌握溶液的酸碱性与pH的关系。掌握检测溶液pH的方法,了解溶液pH调控的意义。重点1.pH与溶液酸碱性的关系。2.酸碱中和滴定实验的操作技能。难点准确判断酸碱中和滴定的终点第1课时水的电离新知探究(一)——水的电离1.水的电离(1)水是一种极弱的,能发生微弱的电离。

(2)水的电离方程式为,简写为H2O⇌。

2.水的离子积表达式Kw=c(H+)·c(OH)影响因素只与温度有关,随着温度的升高,Kw

25℃时,Kw=

适用范围Kw不仅适用于,也适用于稀的

[微点拨]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.外界条件对水的电离平衡的影响(1)改变一种条件对水的电离平衡的影响其他条件不变的情况下,改变一种条件,对水的电离平衡H2O⇌H++OHΔH>0的影响如下表:升高温度加入HCl(g)加入NaOH(s)加入金属钠平衡移动方向右移左移c(H+)增大减小减小c(OH)增大减小水的电离程度减小Kw不变不变(忽略温度变化)(2)反应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,c(H+)、c(OH)都增大,水仍呈中性。②外加酸(或碱),水中c(H+)[或c(OH)]增大,会抑制水的电离,水的电离程度减小,Kw不变。③加入活泼金属,可与水电离产生的H+直接发生置换反应,产生H2,使水的电离平衡向右移动。[题点多维训练]1.下列关于水的离子积常数的叙述正确的是()A.因为水的离子积常数的表达式是Kw=c(H+)·c(OH),所以Kw随溶液中c(H+)和c(OH)的变化而变化B.水的离子积常数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2.在某温度时,测得纯水中的c(OH)=2.0×107mol·L1,则c(H+)为()A.2.0×107mol·L1 B.1.0×107mol·L1C.1.0×10−142.0×10−7mol·L1 3.下列操作能使水的电离平衡发生移动,且c(H+)>c(OH)的是()A.向水中投入一小块金属钠B.将水加热煮沸C.向水中通入CO2气体D.向水中加食盐晶体4.已知:H2O⇌H++OH,在25℃、35℃下水的离子积分别为1×1014、2.1×1014。则下列叙述不正确的是()A.水的电离是一个吸热过程B.某温度下水的pH=7.5时,c(H+)<c(OH)C.水中的c(OH)随着温度的升高而升高D.预测50℃时水的离子积大于2.1×1014新知探究(二)——Kw的相关计算及应用典例导学[典例]在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH)的关系如图所示。(1)A点水的离子积常数为1×1014,B点水的离子积常数为。造成水的离子积常数变化的原因是。

(2)T℃时,若向水中滴加盐酸,(填“能”或“不能”)使体系处于B点状态,原因是

。

(3)T℃时,若盐酸中c(H+)=5×104mol·L1,则由水电离产生的c水(H+)=。听课记录:[系统融通知能]1.水电离出的c(H+)或c(OH)的计算Kw表达式中,c(H+)、c(OH)均表示整个溶液中总物质的量浓度,但是一般情况下有:酸溶液中H+来源于酸的电离和水的电离,而OH只来源于水的电离。如25℃时,0.01mol·L1的盐酸中,酸电离出的c酸(H+)远大于水电离出的c水(H+),溶液中水电离出的c水(H+)可忽略,所以水电离出的c水(H+)=c(OH)=Kwc酸(碱溶液中OH来源于碱的电离和水的电离,而H+只来源于水的电离,如25℃时0.01mol·L1的NaOH溶液中,碱电离出的c碱(OH)远大于水电离出的c水(OH),溶液中水电离出的c水(OH)可忽略,所以水电离产生的c水(OH)=c(H+)=Kwc碱(O纯水中水电离出的c(H+)与水电离出的c(OH)一定相等,即c(H+)=c(OH)=K2.水的电离平衡曲线的理解与识别某温度下,水溶液中H+和OH的浓度变化曲线如图所示。(1)曲线上的任意点(如a、b、c)的Kw都相同,即c(H+)·c(OH)相同,温度相同。(2)曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw不同,温度不同。(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变,改变酸碱性;实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。[题点多维训练]1.在相同温度下,0.01mol·L1的NaOH溶液和0.01mol·L1的盐酸相比,下列说法正确的是()A.由水电离出的c(H+)相等B.由水电离出的c(H+)都是1.0×1012mol·L1C.由水电离出的c(H+)都是0.01mol·L1D.两者都促进了水的电离2.下列关于水的电离H2O⇌H++OHΔH>0的说法不正确的是[已知pH=lgc(H+)]()A.将水加热至50℃,水的电离平衡正向移动,水依然呈中性B.向水中加入少量NaOH,水的电离平衡逆向移动,溶液呈碱性C.向水中加入少量冰醋酸,水的电离平衡逆向移动,溶液呈酸性D.常温下,pH=2的盐酸中,水电离的c(H+)=1.0×102mol·L13.(2025·泸州高二期中)一定温度下,水溶液中H+和OH的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是()A.升高温度,可能引起由c向b的变化B.该温度下,a点溶液呈酸性C.该温度下,水的离子积常数为1.0×1013D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化4.(1)某温度时,水的Kw=1×1012,则该温度(填“>”“<”或“=”)25℃,其理由是。

(2)该温度下,c(H+)=1×107mol·L1的溶液中的溶质只有NaOH,则由H2O电离出来的c(OH)=mol·L1。

(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡(填“向左”“向右”或“不”,下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体,水的电离平衡移动。

(4)25℃时,下列0.1mol·L1的6种溶液,水电离出的c(H+)由大到小的关系是(填序号)。

①盐酸②H2SO4③CH3COOH(Ka=1.8×105)④NH3·H2O(Kb=1.8×105)⑤NaOH⑥Ba(OH)2课下请完成课时跟踪检测(十七)第二节水的电离和溶液的pH第1课时水的电离新知探究(一)1.(1)电解质(2)H2O+H2O⇌H3O++OHH++OH2.增大1.0×1014纯水电解质溶液3.(1)从左到右:左移右移增大增大增大增大减小增大增大不变[题点多维训练]1.选C水的离子积常数的表达式是Kw=c(H+)·c(OH),但是Kw是温度的函数,不随溶液中c(H+)和c(OH)的变化而变化,A错误,C正确;水的离子积常数Kw=K电离·c(H2O),B、D错误。2.选A纯水呈中性,则纯水中c(H+)=c(OH)=2.0×107mol·L1。3.选CA项中加入的钠与H2O反应生成NaOH,使c(OH)>c(H+);B项中c(H+)=c(OH);C项中通入CO2:CO2+H2O⇌H2CO3⇌H++HCO3−,使水的电离平衡向左移动,且c(H+)>c(OH);而D项中c(H+)=c(OH4.选B在25℃、35℃下H2O的离子积分别为1×1014、2.1×1014,说明升高温度电离程度变大,H2O的电离为吸热过程,故A正确;H2O的pH=7.5,则c(H+)=107.5,但未注明温度,不知H2O的离子积,不能计算出氢氧根离子的浓度,即不能比较二者的大小,故B错误;温度升高,H2O的电离程度增大,氢氧根离子浓度增大,故C正确;H2O的电离是吸热过程,温度越高,电离程度越大,所以50℃时水的离子积大于2.1×1014,故D正确。新知探究(二)[典例]解析:(1)纯水的电离平衡中,c(H+)=c(OH),B点Kw=c(H+)·c(OH)=106.5×106.5=1×1013,B点水的离子积常数大于A点,原因是水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积常数增大。(2)向水中滴加盐酸,c(H+)增大,水的电离平衡向左移动,c(OH)减小,体系中c(H+)≠c(OH),体系不会处于B点状态。(3)T℃时,Kw=1×1013,若盐酸中c(H+)=5×104mol·L1,则由水电离产生的c水(H+)等于水电离产生的c水(OH),为1×10−135×10−4mol·L1=2×1010答案:(1)1×1013水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积常数增大(2)不能滴加盐酸后,c(H+)增大,水的电离平衡左移,c(OH)减小,体系中c(H+)≠c(OH)(3)2×1010mol·L1[题点多维训练]1.选A在相同温度下,0.01mol·L1的NaOH溶液中c(OH)是0.01mol·L1,水电离产生的氢离子为Kw0.01mol·L1,0.01mol·L1的盐酸中c(H+)是0.01mol·L1,水电离产生的氢离子等于氢氧根离子浓度,为Kw0.01mol·L12.选D水的电离吸热,将水加热至50℃,水的电离平衡正向移动,但水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度始终相等,水依然呈中性,故A正确;向水中加入少量NaOH,氢氧根离子浓度增大,水的电离平衡逆向移动,溶液呈碱性,故B正确;向水中加入少量冰醋酸,氢离子浓度增大,水的电离平衡逆向移动,溶液呈酸性,故C正确;盐酸抑制水电离,常温下,pH=2的盐酸中,水电离的c(H+)=1.0×1012mol·L1,故D错误。3.选B温度升高,水的离子积常数增大,水溶液中,氢离子和氢氧根离子浓度都增大,不在曲线上,故A错误;该温度下,a点溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,a点溶液呈酸性,故B正确;b点氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同c(H+)=c(OH)=1.0×107mol·L1,故Kw=1.0×107×1.0×107=1.0×1014,故C错误;d点,水的离子积常数减小,稀释不会引起水的离子积的改变,溶液向中性靠近,该温度下,稀释溶液可能引起由c向b的变化,故D错误。4.解析:(2)NaOH溶液中由水电离出来的c(OH)等于溶液中的c(H+),即为1×107mol·L1。(3)Zn与稀硫酸反应过程中,溶液中c(H+)减小,水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体,平衡Cl2+H2O⇌H++Cl+HClO向左移动,溶液中c(H+)减小,水的电离平衡向右移动。(4)25℃时,0.1mol·L1盐酸中c(H+)与0.1mol·L1NaOH溶