3.2.1+水的電離和溶液的pH++課件++【知識(shí)精講精研】高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

水的電離和溶液的pH化學(xué)(人教版)選擇性必修1第三章第二節(jié)第一課時(shí)水的電離提出問題純水中有離子的存在嗎？如何證明？電導(dǎo)率儀靈敏電流計(jì)指針轉(zhuǎn)動(dòng)燈泡不亮純水大部分以H2O分子的形式存在，但其中也存在著極少量的離子。水的電離H2O+H2OH3O++OH-簡(jiǎn)寫：H2OH++OH-電離方程式水的電離常數(shù)表達(dá)式K電離=c(H+)·c(OH-)c(H2O)水的離子積Kw

=c(H+)·c(OH-)適用于純水和稀溶液水合氫離子對(duì)于純水和稀溶液，c(H2O)為常數(shù)，看作”1”水中沒有獨(dú)立存在的H+，所有的H+必須依附在H2O上，以H3O+的形式存在該表達(dá)式中的c(H+)與c(OH-)是c溶液(H+)與c溶液(OH-)c溶液(H+)·c溶液(OH-)=Kwc水(H+)=c水(OH-)水的離子積下表為離子積與溫度的關(guān)系：t/℃0102025405090100KW/10-140.1140.2920.6811.012.925.4738.054.5

隨著溫度的升高，水的離子積增大。思考·交流室溫下(25℃)，Kw≈1×10-14;100℃時(shí)，Kw≈1×10-121×10-71×10-71×10-61×10-6ΔH>0電離常數(shù)在電解質(zhì)確定時(shí)，只與溫度有關(guān)25℃時(shí)水電離出的c水(H+)=_______mol·L-1，c水(OH-)=_______mol·L-1；100℃時(shí)水電離出的c水(H+)=_______mol·L-1，c水(OH-)=_______mol·L-1；任意溫度下的任何水溶液中由水電離出的c水(H+)＝c水(OH-),但不一定等于1×10-7mol/L；任何水溶液中都既有H+又有OH-存在。

水的電離平衡受哪些因素的影響？改變措施平衡移動(dòng)方向?qū)λ碾婋x的影響Kwc水(H+)c水(OH-)升溫降溫思考·交流溫度、濃度弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素越熱越電離ΔH>0弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素思考·討論①室溫下，0.1mol·L-1的鹽酸中由水電離的c水(H+)是多少？c溶液(H+)=c水(H+)+c酸(H+)c溶液(OH-)=c水(OH-)酸溶液中c溶液(H+)

=c水(H+)c溶液(OH-)=c水(OH-)+c堿(OH-)堿溶液中

HCl=H++

Cl-

NaOH=Na++

OH-≈c酸(H+)≈c堿(OH-)②室溫下，0.1mol·L-1的NaOH溶液中由水電離的c水(H+)是多少？室溫下，c水(H+)/c水(OH-)＜10-7，只能說明該溶液不是中性溶液，判斷不出該溶液的酸堿性弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素【例1】室溫下，由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=10-11mol/L的溶液中，

一定能大量共存的是()A、Na+、NH4+、Cl-、SO42-

B、S2-、CH3COO-、Na+、K+C、K+、Na+

、Br-

、NO3-

D、K+、Na+、NO3-、SO42-

改變措施平衡移動(dòng)方向?qū)λ碾婋x的影響c水(H+)c水(OH-)c溶液(H+)c溶液(OH-)通入HCl(g)加NaOH(s)通入CO2(g)通入NH3(g)加Na(s)加Na2CO3(s)加NH4Cl(s)加NaHSO4(s)加Na2SO4(s)弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素總結(jié)：1、溫度升高，促進(jìn)水的電離，Kw增大。2、酸、堿抑制水的電離，Kw不變。3、外加能與H+、OH-

反應(yīng)的物質(zhì)，會(huì)促進(jìn)水的電離，Kw不變?！纠?】濃度均為0.1mol/L的下列溶液中由水電離出的c(H+)大小關(guān)系為：①鹽酸②醋酸溶液③硫酸溶液④氫氧化鈉溶液②＞①=④＞③弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素①100℃純水;②25℃0.1mol·L-1鹽酸;③25℃0.1mol·L-1K2CO3溶液;④25℃0.2mol·L-1KOH溶液;⑤25℃0.05mol·L-1Ba(OH)2溶液。(1)這些物質(zhì)與25℃純水相比，能促進(jìn)水電離的是________(填序號(hào)，下同)，能抑制水的電離的是_________，水電離的c(OH-)等于體系中c(OH-)的是________，水電離的c(H+)等于體系中c(H+)的是__________。

①③

②④⑤

①③④⑤【例3】現(xiàn)有下列物質(zhì)①②③(2)水的電離程度：②_____⑤同一溫度下，酸溶液中的c(H＋)等于堿溶液中的c(OH-)時(shí)，水的電離程度相等=水的電離平衡曲線1、曲線上的任意點(diǎn)(如a，b，c)的Kw都

，

即c(H＋)·c(OH－)

，溫度

。2、曲線外的任意點(diǎn)(如d)與曲線上任意點(diǎn)的Kw

，

溫度

。相同相同相同3、實(shí)現(xiàn)曲線上點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)化需保持溫度不變，改變

；

實(shí)現(xiàn)曲線上點(diǎn)與曲線外點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)化一定改變

。不同不同酸堿性溫度弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素【例4】一定溫度下，水溶液中H＋和OH－的濃度變化曲線如圖，下列說法正確的是（）A、升高溫度，可能引起由c向b的變化B、該溫度下，水的離子積常數(shù)為1.0×10－13C、該溫度下，加入FeCl3可能引起由b向a的變化D、該溫度下，稀釋溶液可能引起由c向d的變化

弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素【例5】一定溫度下，水溶液中H＋和OH－的濃度變化曲線如圖，

下列說法正確的是(

)A．該溫度下，a點(diǎn)溶液呈堿性B．該溫度下，0.01mol·L-1NaOH溶液中c(H＋)＝1.0×10-12mol·L-1C．該溫度下，加入NaOH可能引起由d向b的變化D．b點(diǎn)時(shí)，升高溫度，可能引起由b向c的變化弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素【例6】如圖表示水中c(H＋)和c(OH－)的關(guān)系，下列判斷錯(cuò)誤的是（）A、兩條曲線間任意點(diǎn)均有c(H＋)·c(OH－)＝KwB、M區(qū)域內(nèi)(不包括邊界)任意點(diǎn)均有c(H＋)<c(OH－)C、圖中T1<T2D、XZ線上任意點(diǎn)的c(H＋)都相等溶液的pH溶液酸堿性c(H+)與c(OH-)關(guān)系25℃時(shí)c(H+)c(H+)>10-7mol·L-1c(H+)=10-7mol·L-1c(H+)<10-7mol·L-1

酸性溶液中性溶液堿性溶液判斷溶液的酸堿性的依據(jù)是

c(H+)和c(OH-）的相對(duì)大小。c(H+)＞

c(OH-)c(H+)＝

c(OH-)c(H+)＜

c(OH-)當(dāng)c(H+)或c(OH-)很小時(shí)，用c(H+)或c(OH-)表示溶液的酸堿性方便嗎？你知道還可以用什么方法表示溶液的酸堿性？溶液的pH“pH”是由丹麥化學(xué)家彼得·索侖森在1909年提出的。索侖森當(dāng)時(shí)在一家啤酒廠工作，經(jīng)常要化驗(yàn)啤酒中所含H+濃度。每次化驗(yàn)結(jié)果都要記錄許多個(gè)零，頗為繁瑣，經(jīng)過長(zhǎng)期潛心研究，他發(fā)現(xiàn)：用H+濃度的負(fù)對(duì)數(shù)來表示酸堿性非常方便，并把它稱為溶液的pH(p代表德語Potenz，意思是濃度，H代表H+)。pH=-lgc(H+)溶液的pH當(dāng)c(H+)或c(OH-)很小時(shí)，為了方便且直觀，可用pH表示溶液酸堿性，規(guī)定pH是c(H+)的負(fù)對(duì)數(shù)：pH=-lgc(H+)從數(shù)學(xué)角度研究，c(H+)越大，pH越小如：已知在常溫下某溶液的

c(H+)=1×10-5mol·L-1，則其pH=_____。

5

已知在常溫下某溶液的

c(OH-)=1×10-5mol·L-1，則其pH=_____。

925℃時(shí)，c溶液(H+)·c溶液(OH-)=10-14pH+pOH=14用pH表示溶液酸堿性時(shí)，pH的取值范圍一般在0~14（25℃時(shí)）之間，即適用于1×10-14mol/L

≤c(H+)/c(OH-)≤1mol/L的稀溶液弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素【例4】某溫度下，向一定體積0.1mol/L醋酸溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液，溶液中pOH（pOH＝－lg[OH－]）與pH的變化關(guān)系如圖所示，則（）A、M點(diǎn)所示溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)于Q點(diǎn)B、N點(diǎn)所示溶液中c（CH3COO－）＞c（Na＋） C、M點(diǎn)和N點(diǎn)所示溶液中水的電離程度相同 D、Q點(diǎn)消耗NaOH溶液的體積等于醋酸溶液的體積QaNpOHMbabpH0溶液的pH用pH表示溶液的酸堿性溶液酸堿性c(H+)與c(OH-)關(guān)系25℃時(shí)c(H+)25℃時(shí)pHc(H+)>10-7mol·L-1

酸性溶液中性溶液堿性溶液c(H+)=10-7mol·L-1c(H+)<10-7mol·L-1c(H+)＞

c(OH-)c(H+)＝c(OH-)c(H+)＜

c(OH-)pH=7pH＜7pH＞7酸性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)中性常溫下，溶液的pH與溶液酸堿性的對(duì)應(yīng)關(guān)系：溶液的pH(1)一定條件下pH值越大，溶液的酸性越強(qiáng)。()

(2)強(qiáng)酸溶液的pH值一定小。()(3)pH值等于6的溶液，一定是一個(gè)弱酸體系。()(4)pH值相同的強(qiáng)酸和弱酸中c(H+)相同。()(5)在常溫下，pH=0的溶液酸性最強(qiáng)，pH=14的溶液堿性最強(qiáng)。()(6)常溫下，由水電離出的c(H+)=10-12mol/L，則溶液pH一定為12。()(7)相同體積和相同pH值的鹽酸，醋酸、硫酸中H+的物質(zhì)的量相等。()判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)pH的測(cè)定1、定性測(cè)量——酸堿指示劑花青素在不同pH環(huán)境中的顏色pH的測(cè)定pH的測(cè)定1、定性測(cè)量——酸堿指示劑酸堿指示劑只能粗略測(cè)定溶液的pH范圍，不能準(zhǔn)確測(cè)定出pH的具體值指示劑變色范圍(pH)遇酸的顏色遇堿的顏色甲基橙石蕊酚酞3.14.4橙色紅色pH<3.1黃色pH>4.45.08.0紫色紅色pH<5.0藍(lán)色pH>8.08.210.0粉紅色無色pH<8.2紅色pH>10.0pH的測(cè)定pH范圍：0~14識(shí)別的pH差：約為1pH范圍：范圍較窄識(shí)別的pH差：約為0.2/0.32、定量測(cè)量廣泛pH試紙pH計(jì)（酸度計(jì))pH范圍:0~14精密測(cè)量pH的測(cè)定pH試紙的使用方法：將一小塊pH試紙放在潔凈、干燥的玻璃片(或表面皿)上，用玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)在試紙上，試紙變色后，立即與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH。注意事項(xiàng)：1.不能用濕的玻璃棒蘸取待測(cè)液，也不能將pH試紙先用水潤(rùn)濕，否則會(huì)將待測(cè)液稀釋,可能導(dǎo)致所測(cè)定的pH不準(zhǔn)確，使測(cè)定的酸性溶液的pH變大,堿性溶液的pH變小，但中性溶液不受影響；2.pH試紙不能伸入待測(cè)液中,否則會(huì)污染待測(cè)液；3.具有漂白性或強(qiáng)氧化性的溶液不能用酸堿指示劑檢驗(yàn)其酸堿性,也不能用pH試紙測(cè)定其pH。pH的應(yīng)用血液的正常pH范圍是7.35~7.45。大多數(shù)體液都要保持一個(gè)較小的pH變化范圍，如果pH變化超出范圍，就可能產(chǎn)生危害。血漿中H2CO3/HCO3-緩沖體系對(duì)穩(wěn)定體系的酸堿度發(fā)揮著重要作用。CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)H+(aq)+HCO3-(aq)當(dāng)體系中增加少量強(qiáng)酸時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)而消耗H+

；當(dāng)增加少量強(qiáng)堿時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)而消耗OH-

。由于HCO3-和H2CO3的濃度較大且可以調(diào)節(jié)，因此可以防止體系的pH出現(xiàn)較大幅度的變化。1、醫(yī)學(xué)上血液的pH是診斷疾病的一個(gè)重要參數(shù)測(cè)試和調(diào)控溶液的pH，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究，以及日常生活和醫(yī)療保健等都具有重要意義。pH的應(yīng)用2、人體健康調(diào)節(jié)，如洗發(fā)時(shí)，

護(hù)發(fā)素主要功能是調(diào)節(jié)頭發(fā)的pH使之達(dá)到適宜的酸堿度洗發(fā)水是堿性的，能夠洗去油污，但是對(duì)頭發(fā)有一定的傷害護(hù)發(fā)素是酸性的，和洗發(fā)水發(fā)生中和反應(yīng)，減少對(duì)頭發(fā)的傷害，起到護(hù)發(fā)的作用pH的應(yīng)用H2SO4+Ca(OH)2==CaSO4+2H2O硫酸廠的污水中常含有硫酸等物質(zhì)，可以用熟石灰進(jìn)行中和處理3、環(huán)保領(lǐng)域中酸性或堿性廢水常利用中和反應(yīng)進(jìn)行處理pH的應(yīng)用適宜西瓜種植的土地酸堿度為5-7適宜高粱種植的土地酸堿度為5.5-7.5適宜蘆薈種植的土地酸堿度為6-74、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，調(diào)節(jié)土壤的pH，使其更適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)pH的應(yīng)用5、在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)中，溶液pH的控制常常是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果或產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的一個(gè)重要因素pH的計(jì)算

2、酸性溶液，先算c(H+)，pH=-lgc(H+)，堿性溶液，先算c(OH-)，

pOH=-lgc(OH-)，

pH=14–pOH（常溫）3、在加法運(yùn)算中，相差100倍以上（含100）可忽略小的數(shù)！4、lg2≈0.3；lg3≈0.5；lg5≈0.7。pH計(jì)算的解題思路1、pH=﹣lgc(H+)，c(H+)·c(OH-)=Kw一、

單一溶液pH的計(jì)算1、常溫下，某鹽酸溶液的濃度為0.05mol/L,則該溶液的pH為_________;2、常溫下，某Ba(OH)2溶液的濃度為0.05mol/L,則該溶液的pH為_________。1.313pH的計(jì)算

二、混合溶液pH的計(jì)算①兩種強(qiáng)酸混合：先算c混(H＋)

，再算pH。1、將pH＝2的鹽酸和pH＝3的鹽酸按體積1:10混合，求混合后c混(H＋)＝____________________。2、在25℃時(shí)，pH=1的鹽酸溶液1L與pH=4的鹽酸溶液1000L混合，混合后溶液的pH值等于___3、將pH＝2的鹽酸與pH＝4的硫酸等體積混合后，溶液的pH＝_____。若兩pH差值≥2的強(qiáng)酸溶液等體積混合：混合后pH=混合前pH小+0.31.8×10-3mol/L3.72.3pH的計(jì)算

二、混合溶液pH的計(jì)算②兩種強(qiáng)堿混合：先算c混(OH-)

，再算pOH，

最后pH=14–pOH（常溫）。1、將pH＝11的NaOH溶液和pH＝12的NaOH溶液按體積比1：2混合后，求c混(OH－)＝_____。2、常溫下將①pH=13的NaOH溶液與②pH=10的NaOH溶液等體積混合，求pH。若兩pH差值≥2強(qiáng)堿溶液等體積混合：混合后pH=混合前pH大-0.312.77×10-3mol/LpH的計(jì)算

二、混合溶液pH的計(jì)算③強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合：”誰過量先求誰”pH=7（常溫）a、當(dāng)n(H＋)＝n(OH－)時(shí)，恰好中和b、當(dāng)n(H＋)＞n(OH－)時(shí)，酸過量c、當(dāng)n(H＋)＜n(OH－)時(shí)，堿過量pH的計(jì)算

3、60mL0.5mol/LNaOH溶液與40mL0.4mol/L硫酸混合后，溶液的pH＝_____。1.74、將pH＝1的鹽酸平均分成2份，1份加適量水，另1份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量NaOH溶液后，pH都升高了1，則加入的水與NaOH溶液的體積比為（）A．9