第3章第2节水的电离和溶液的PH（第1课时 水的电离和溶液的PH）(教师版）-2021-2022学年高二化学同步精品学案（新教材人教版选择性必修1）

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《2021-2022 学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修 1）》
第三章 水溶液中离子反应与平衡
第二节 水的电离和溶液的 pH
第1课时 水的电离 溶液的酸碱性与 pH
一．水的电离：水是一种极弱的电解质。
1．电离方程式： H2O＋H2O H3O＋＋OH－，简写为 H2O H＋＋OH－。
2．水的离子积常数（KW）：当水的电离达到平衡时，电离产物 H+和OH-浓度之积是一个常数，叫作水的离子积常数，
简称水的离子积。
KW表达式
KW＝c(H＋)•c(OH－)。
KW数值
在室温下，一般可以认为 KW＝1×10－14。
影响因素
水的离子积 KW只受温度的影响，温度升高，KW增大。
适用范围
KW不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
（包括中性、酸性、碱性溶液）。
【水的电离特点】
（1）难：极难电离，根据 KW判断，常温下 1 L 水只有 1×10－7 mol 的水发生电离；
（2）逆：是可逆过程；
（3）等：电离出 c(H＋) ＝ c(OH－) ＝1×10－7 mol·L－1 (25℃)；
（4）吸：是吸热过程。
二、溶液的酸碱性与 pH
1．溶液的酸碱性
影响
因素
水的电离
平衡移动方向
影响结果
c(OH-)变化
c(H+)变化
KW
c(H＋)和c(OH－)
的大小比较
温
度
升温
右移
增大
增大
增大
c(H+)=c(OH-)
降温
左移
减小
减小
减小
c(H+)=c(OH-)
向纯水中加入少量
盐酸
左移
减小
增大
不变
c(H+)>c(OH-)
向纯水中加入少量
氢氧化钠溶液
左移
增大
减小
不变
c(H+)<c(OH-)
【思考与讨论】
（1）酸性溶液中是否含有 OH－，碱性溶液中是否含有 H＋？
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2
（2）纯水中无论加入酸或碱，对水的电离起到抑制（“促进”或“抑制”）。
2．溶液的 pH
数学定义
c(H+)的负对数
数学表达式
pH = －lg{c(H+)}
适用范围
c(H+) 和c(OHˉ)都较小的溶液（＜ 1 mol/L）
值域范围
0~14
溶液的酸碱性和
pH的关系（25℃）
酸性
pH＜7
中性
pH = 7
碱性
pH＞7
【理解应用】
（1）25 ℃时，分析下列溶液的 c(H＋)和c(OH－)及pH
纯水
0.1 mol·L－1 NaOH 溶液
0.1 mol·L－1盐酸
c(H＋)/mol·L－1
1×10－7
1×10－13
0.1
c(OH－)/mol·L－1
1×10－7
0.1
1×10－13
pH
7
13
1
（2）常温下，某溶液中由水电离出来的 c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，该溶液可能是________。
①二氧化硫的水溶液 ②氯化钠水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
【答案】①④
〔解析〕某溶液中由水电离出来的 c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，pH 为1或13，溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性。
（3）某温度下，纯水中 c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则此溶液中 c(OH－)为________ mol·L－1，该温度时的 Kw＝________。
如温度不变，滴入稀盐酸使 c(H＋)＝5.0×10－6 mol·L－1，则 c(OH－)为________ mol·L－1。此时温度______(填“高
于”“低于”或“等于”)25 ℃。
【答案】2.0×10－7 4.0×10－14 8.0×10－9 高于
〔解析〕因纯水中水电离出的 c(H＋)与c(OH－)总是相等。c(H＋)＝2.0×10－7 mol·L－1，则 c(OH－)＝2.0×10－7 mol·L－1，该
温度时的 Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝(2.0×10－7)2＝4.0×10－14。温度不变，滴入稀盐酸使 c(H＋)＝5.0×10－6 mol·L－1，则 c(OH－)
＝Kw
c(H＋)＝4×10－14
5×10－6＝8.0×10－9 mol·L－1。由于此时水的离子积常数大于 10－14，水电离吸热，所以此时温度高于 25 ℃。
3．溶液酸碱性的测定方法
测定方法
测量量程和精度
操作规范
利用 pH 试纸测定
广泛 pH 试纸：其 pH 范围是 1～14(最常
用)，可以识别的 pH 差约为 1。
使用 pH 试纸的正确操作为取一小块
pH 试纸于干燥洁净的玻璃片或表面
皿上，用 干燥洁净的玻璃棒蘸取试液
精密 pH 试纸：可判别 0.2 或0.3 的pH 差
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