高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第二节 水的电离和溶液的pH教学课件ppt

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第二节 水的电离和溶液的pH教学课件ppt，共55页。PPT课件主要包含了课前·新知导学，水的电离，稀的电解质水溶液，微思考，溶液的酸碱性与pH，－lgcH＋，酸度计，中和反应，pH的变化，课堂·素养初培等内容，欢迎下载使用。

1．水的电离水是一种极弱的电解质，电离方程式为________________________，可简写为________________。
2．水的离子积常数(1)定义：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，叫做水的离子积常数，记作Kw。(2)表达式：Kw＝________________，25 ℃时，Kw＝1．0×10－14。(3)影响因素：水的离子积Kw只受温度的影响，温度升高，Kw__________。(4)适用范围：Kw不仅适用于纯水，还可适用于_________________ 。
c(H＋)·c(OH－)　
酸性溶液中是否存在OH－？碱性溶液中是否存在H＋？试解释原因。
【答案】酸性溶液中存在OH－，碱性溶液中存在H＋。因这些溶液中都存在弱电解质水的电离。
　正误判断。(对的打“√”，错的打“×”)(1)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变。(　　)(2)25 ℃时NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃时NaCl溶液的Kw。(　　)(3)任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水电离出的c(H＋)和c(OH－)相等。(　　)(4)室温下，0.1 ml·L－1HCl溶液与0.1 ml·L－1 NaOH溶液中水的电离程度相同。(　　)
(5)向水中加入少量硫酸氢钠固体，促进了水的电离，c(H＋)增大，Kw不变。(　　)【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×
1．溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系溶液的酸碱性取决于溶液中__________________________。(1)c(H＋)>c(OH－)，溶液呈________性。(2)c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈________性。(3)c(H＋)c(H＋)和c(OH－)的相对大小　
2．溶液的pH(1)表达式：pH＝______________。(2)意义：pH越大，溶液碱性越________；pH越小，溶液酸性越________。(3)适用范围：1×10－14 ml·L－1≤c(H＋)≤1 ml·L－1的溶液。
3．常温下溶液的酸碱性与pH的关系(1)pH________7，溶液呈酸性。(2)pH________7，溶液呈中性。(3)pH________7，溶液呈碱性。
4．溶液pH的测量(1)pH试纸。①测量原理：pH试纸对不同pH的溶液能显示不同的颜色，可迅速测定溶液的pH。②pH试纸种类。a．广泛pH试纸——pH范围是1～14(最常用)或0～10，精确度约为1。b．精密pH试纸——pH精确度为0.2或0.3。c．专用pH试纸。(2)pH计：又叫____________，可用于精密测量溶液的pH，其量程为0～14 。
5．溶液酸碱性与pH的应用(1)人体体液都有一定的pH。(2)环保领域，酸性或碱性废水的处理常利用__________。(3)农业生产中，各种农作物的生长对土壤的pH范围有一定的要求。(4)酸碱中和滴定实验中，溶液______________是判断滴定终点的依据。
回顾初中所学pH试纸的使用方法，试回答如何用pH试纸测定溶液的pH。
【答案】把小片pH试纸放在干燥表面皿或玻璃片上，用干燥洁净的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。
　一定温度下，满足下列条件的溶液一定呈酸性的是 (　　)A．能与金属Al反应放出H2的溶液B．加酚酞后显无色的溶液C．pH＝6.5的某溶液D．c(H＋)>c(OH－)的任意水溶液【答案】D【解析】与Al反应放出H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，A错误；加入酚酞后显无色的溶液可能呈中性或弱碱性或酸性，B错误；pH＝6.5的溶液也可能呈中性或碱性，C错误。
任务一　水的电离及水的离子积
[情境导入]用电导仪测定水的电导率，如下图。经测试，发现纯水的电导率不为零，说明纯水中含有自由移动的离子，说明纯水中部分水发生了电离。
由以上实验判断水是不是电解质？若是，请写出水的电离方程式，并判断由水分子电离出的OH－和H＋数目是否相等。
3.注意事项(1)向水中加入酸或碱，使c(H＋)或c(OH－)增大，则抑制水的电离。如向水中加入少量NaOH固体可抑制水的电离。(2)向水中加入某种物质，若该物质与H＋或OH－发生反应而使c(H＋)或c(OH－)减小，则促进水的电离。如向水中加入钠等活泼金属可促进水的电离。(3)Kw只受温度的影响。
　下列叙述正确的是(　　)A．某温度下，蒸馏水中的c(H＋)＝2.0×10－7 ml·L－1，则该温度一定高于25 ℃B．25 ℃时，某液体中c(H＋)和c(OH－)的乘积为1×10－14，该液体一定为纯水C．25 ℃时，向水中加入氢氧化钠固体，水的电离平衡逆向移动，水的离子积减小D．25 ℃时，0.1 ml·L－1的盐酸与0.1 ml·L－1的NaOH溶液中，水的电离程度不同
【答案】A【解析】某温度下，蒸馏水中的c(H＋)＝2.0×10－7 ml·L－1，水的离子积为4×10－14，比25 ℃时的水的离子积大，因为水的电离吸热，则该温度必然高于25 ℃，A正确；25 ℃时，任何水溶液中c(H＋)和c(OH－)的乘积均为1×10－14，B错误；水中加入氢氧化钠固体，水的电离平衡逆向移动，但水的离子积不变，C错误；同浓度的H＋和OH－对水的电离的抑制程度相同，D错误。
[情境导入]中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 ℃时，若溶液的pH＝7，试纸不变色；若pH＜7，试纸变红色；若pH>7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H＋浓度来测定溶液的pH。
(1)现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性，甲同学使用pH试纸测定，请推测pH试纸呈什么颜色，沸水的酸碱性如何。【答案】试纸呈淡黄色，沸水呈中性。(2)同样测定100 ℃沸水的pH及酸碱性，乙同学选择了pH计，pH计的读数等于7吗？沸水还呈中性吗？【答案】由于沸水电离程度增大，溶液中c(H＋)增大，所以测定的pH<7，但由于c(H＋)＝c(OH－)，沸水仍呈中性。
(3)丙同学测定溶液pH时先将pH试纸润湿后再进行测定。分析这样测定的pH会有怎样的误差。【答案】可能变大，可能变小，也可能不变。因为用水润湿以后再测定溶液的酸碱性时就相当于稀释溶液，当溶液为酸性时，酸性减弱，pH变大；当溶液为碱性时，碱性减弱，pH变小；当溶液呈中性时，用水润湿，没有影响，所以pH不变。
[深化理解]1．判断溶液酸碱性的标准(1)判定溶液酸碱性的依据是c(H＋)与c(OH－)的相对大小，如果c(H＋)>c(OH－)，溶液显酸性；如果c(H＋)②计算碱溶液中水电离出的c(OH－)时，首先根据已知条件计算溶液中的c(OH－)，再根据Kw＝c(H＋)·c(OH－)计算出溶液中的c(H＋)，然后根据水电离出的c(OH－)＝c(H＋)，确定由水电离出的c(OH－)。
　下列关于溶液酸碱性的说法正确的是 (　　)A．pH＝7的溶液呈中性B．中性溶液中一定有c(H＋)＝1.0×10－7 ml·L－1C．c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性D．在100 ℃时，纯水的pH<7，因此呈酸性【答案】C
【解析】25 ℃时，中性溶液pH＝7，A错误；在中性溶液中，c(H＋)和c(OH－)一定相等，但并不一定等于1.0×10－7 ml·L－1，B错误，C正确；100 ℃的纯水中，虽然pH<7，但c(H＋)＝c(OH－)，还是呈中性，D错误。
　下列溶液一定呈中性的是(　　)A．使石蕊溶液呈紫色的溶液B．c(H＋)＝c(OH－)的溶液C．由等物质的量的强酸、强碱反应得到的溶液D．非电解质溶于水得到的溶液【答案】B
【解析】等物质的量的强酸与强碱，由于它们所含H＋和OH－的物质的量未知，因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性，C错误；非电解质溶于水，可以使溶液显酸性、碱性或中性，如SO2溶于水生成H2SO3，溶液显酸性，NH3溶于水生成NH3·H2O，溶液显碱性，乙醇、蔗糖等溶于水，溶液显中性，D错误。
　忽视了Kw的数值与温度的对应关系
例　水的电离平衡曲线如图所示，若以A点表示25 ℃时水的电离达到平衡时的离子浓度，B点表示100 ℃时水的电离达到平衡时的离子浓度，则下列说法正确的是(　　)
满分策略：(1)水的电离为吸热过程，温度越高，水的电离程度越大。(2)Kw＝c(H＋)·c(OH－)，Kw只与温度有关，温度不同，Kw不同。(3)注意强酸、强碱溶液反应后溶液是否呈中性。正解：D
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Kw＝K电离·c(H2O)，一定温度下K电离和c(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Kw＝c(H＋)·c(OH－)，但是只要温度一定，Kw就是不变的常数。
2．常温时，向水中加入少量NaOH溶液，水的电离改变和溶液中Kw的变化正确的是(　　)A．被促进　不变B．被促进　变小C．被抑制　不变D．被抑制　变小【答案】C【解析】NaOH溶于水电离出OH－，抑制了水的电离。水的离子积常数只与温度有关，所以Kw不变。
3．(2020·广东华南师范大学附属中学检测)常温下，在pH＝12的某碱溶液中，由水电离出的c(OH－)为(　　)A．1.0×10－7 ml·L－1B．1.0×10－6 ml·L－1C．1.0×10－3 ml·L－1D．1.0×10－12 ml·L－1【答案】D【解析】由水电离出的c(H＋)＝10－pH ml·L－1＝1.0×10－12 ml·L－1，由水电离出的c(OH－)等于由水电离出的c(H＋)，所以，由水电离出的c(OH－)也等于1．0×10－12 ml·L－1。
4．关于pH的测定，下列说法正确的是(　　)A．pH试纸在使用之前应用蒸馏水润湿B．用广泛pH试纸测得某盐酸的pH＝2.3C．利用酸碱指示剂可以测溶液的pHD．pH计是精确测定溶液pH的仪器【答案】D【解析】pH试纸在使用之前不能用蒸馏水润湿，如果用蒸馏水润湿了，则会对所测溶液进行稀释，可能会造成误差，A错误；广泛pH试纸可以识别的pH差约为1，B错误；酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性，无法测其pH，C错误。
5．某温度下，纯水中c(H＋)＝2.0×10－7 ml·L－1，则此时c(OH－)＝________________；温度不变，向水中滴入盐酸使c(H＋)＝5.0 ml·L－1，则溶液中c(OH－)＝________________。【答案】2.0×10－7 ml·L－1　8.0×10－15 ml·L－1
6．现有下列物质：①100 ℃纯水；②25 ℃ 0.1 ml·L－1 HCl溶液；③25 ℃ 0.1 ml·L－1 KOH溶液；④25 ℃ 0.1 ml·L－1 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，下同)，能抑制水电离的是________，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)从②和③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。【答案】(1)①　②③④　①②　①③④(2)酸溶液中的c(H＋)等于碱溶液中的c(OH－)
【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－)。