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第二节水的电离和溶液的酸碱性
第1课时 水的电离和溶液的酸碱性
【今日目标】
1.了解水的电离及水的离子积常数。
2.了解溶液的酸碱性与pH的意义。
【学习过程】
一、 水的电离
1.水的电离电离方程式:
H2O+H2O H3O++OH-
简写:H2O H++OH-
电离常数:K电离=c(H+)•c(OH-)c(H2O)
2.水的离子积表达式:Kw=c(H+)•c(OH-)
常温下:Kw=1.0×10-14,此时c(H+)=c(OH-)=1. 0×10-7mol/L
影响因素:Kw只受温度影响,温度越高,Kw越大
适用范围:Kw不仅适用于纯水,还可使用于任何水溶液.
【思考】
某温度时,水溶液中Kw=4×10-14,那么该温度比室温(25 ℃)高还是低?
该温度下纯水中c(H+)是多少?
【提示】因此时水的离子积大于常温时水的离子积,故温度高于25 ℃,此时c(H+)=2×10-7mol/L。
二、溶液的酸碱性与pH
1.pH
(1)计算公式:pH=-lg[c(H+)]
(2)表示意义:表示溶液酸碱性的强弱。pH越小,酸性越强。pH越大,碱性越强。
(3)测定方法:溶液pH的测定方法有pH试纸法、pH计法。
2.溶液的酸碱性
范围(25 ℃) c(H+)与c(OH-)的关系 c(H+)的 pH范围
中性溶液 c(OH-)=c(H+) c(H+)=1.0×10-7 =7
酸性溶液 c(OH-)<c(H+) c(H+)>1.0×10-7 <7
碱性溶液 c(OH-)>c (H+) c(H+)<1.0×10-7 >7
【思考】(1)某溶液中c(H+)=10-6 mol/L,该溶液一定为酸性吗?
【提示】 温度不确定,不能确定溶液的酸碱性。
(2)某溶液的pH=7,该溶液一定为中性吗?
【提示】 温度不确定,不能确定溶液的酸碱性。
(3)某溶液中c(H+)>c(OH-),该溶液一定为酸性吗?
【提示】(3)一定为酸性。
三、影响水电离平衡的因素及水的离子积常数
【思考】
① 升高温度、水的离子积变大还是变小?
【提示】 变大。
② 常温下水的离子积为Kw=10-14,NaOH溶液中Kw是多少?
【提示】 Kw=10-14
1.水的电离平衡
H2O H++OH- ΔH>0
条件变化 移动方向 c(H+) c(OH-) Kw
升高温度 向右移动 增大 增大 增大
加酸 向左移动 增大 减小 不变
加碱 向左移动 减小 增大 不变
加活泼金属(如Na) 向右移动 减小 增大 不变
2.水的离子积常数
理解Kw应注意的几个问题如下:
(1)表达式的推出
水的电离平衡常数:K电离=c(H+)•c(OH-)c(H2O),则c(H+)•c(OH-)=K电离•c(H2O)。从实验可知,在25 ℃时1 L纯水中只有1×10-7 mol H2O电离,电离前后H2O的物质的量几乎不变,因此c(H2O)可视为一常数,K电离也为一常数。所以K电离•c(H2O)必然也为常数,用Kw表示,因此有c (H+)•c(OH-)=Kw。
(2)影响因素
Kw随温度的变化而变化,温度升高,Kw增大;温度降低,Kw减小。
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