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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节第1课时 水的电离和溶液PH
高二化学
新人教化学选择性必修一《化学反应原理》
在醋酸溶液中存在醋酸的电离平衡：
CH3COOH CH3COO－＋H＋
如何证明水是弱电解质？
溶液中存在哪些微粒？
【问题情境】
【任务一】宏观辨识 认识水的电离平衡
编号 I II III
现象
原理
结论 灯泡亮
灯泡不亮
灵敏电流表指针偏转
水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离
正常电路
纯水不导电
或导电能力弱
纯水能导电
但导电能力弱
探究1：利用灵敏电流表测定水的导电性
探究2：利用手持技术测定水的电导率
结论： 纯水中含有少量自由移动的离子。
【任务一】宏观辨识 认识水的电离平衡
【任务二】微观探析 了解水的电离平衡
+
+
+
-
H2O + H2O H3O+ + OH

【活动1】水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。请写出其电离方程式
一、水的电离
简写:
活动2：利用前面所学平衡知识，分析：
1、水的电离有哪些特征？
2、写出水的电离常数表达式；根据以下信息求出其电离平衡常数
v电离
v结合
v电离 = v结合
t
t
υ
电离平衡状态
逆、等、动、定、变
已知:实验测得，常温下：1 L水 ，c(H+)＝1×10-7 mol/L
【任务三】定量分析 从水的离子积视角认识水的电离平衡
水的离子积：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，记作Kw。
Kw =
c（H+）. c（OH—）
编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
c(NaOH) 1×10-3 5×10-3 1×10-2 2×10-2 5×10-2 1×10-1
c(OH-)
pH
c(H+)
1×10-3 5×10-3 1×10-2 2×10-2 5×10-2 1×10-1
2×10-12
5×10-13 2×10-13
1×10-11 1×10-12 1×10-13
注：表中浓度单位均为mol/L
c(H+)·c(OH-)
1×10－14
【结论】常温时，稀NaOH溶液中c(H+)·c(OH-)为常数。
11.0 11.7 12.0 12.3 12.7 13.0
实验事实：配制6种不同浓度NaOH溶液，用pH计测定溶液的pH，数据记录与处理
如下表
根据以上数据，可以得出什么结论？
水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。
【任务三】定量分析 从水的离子积视角认识水的电离平衡
分析表格中的数据，有何规律，并解释之。
Kw
100℃
50℃
25℃
20℃
0℃
温度
1.14×10-15 6.81×10-15 1×10-14 5.47×10-14 1×10-12
温度越高，Kw越大。
Kw在一定温度下是个常数，水的电离是吸热过程,升高温度，促进水的电离,Kw增大。Kw只于温度有关,与浓度无关。
不同温度下水的离子积常数
常温下：Kw= 1×10-14
【任务三】定量分析 从水的离子积视角认识水的电离平衡
【思考讨论】为什么升温，水的离子积会增大？还有哪些因素可以影响水的电离平衡？完成下列表格。
【任务四】定性分析影响水的电离平衡的因素
改变条件 平衡移动方向 KW c(H＋)变化 c(OH-)变化 c(H＋)与c(OH-)关系
加热
加少量盐酸
加少量氢氧化钠溶液
加入活泼金属（Na）
【小结】
1.水的电离是吸热反应，Kw只跟温度有关，与溶液的酸碱性无关。水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。
2.加入酸或碱可以抑制水的电离。
3.升温或加入可以与H+（或OH-）反应的盐，可以促进水的电离
4.无论是酸溶液、碱溶液还是盐溶液中，均含有H+和OH-，只是两者的浓度大小不同。
常温下，溶液中c(H+)和c(OH- )有如下关系:
①中性溶液时，
c（H+） =c（OH-）
②酸性溶液时，
c（H+）＞ c（OH-）
c（H+）< c（OH-）
③碱性溶液时，
【任务五】数据表征 认识溶液酸碱性与pH关系
常温下,当溶液的PH=7时，溶液呈中性。此时溶液中 c(H+)为多少？
常温下，c(H+)=c(OH－)=1.0×10－7mol/L ； pH=7，溶液呈中性。
c（H+）=10-pH
pH = - lg c（H+）
120℃，纯水电离出的 c(H+)=10-6mol/L，溶液的PH为_______
【辨析】PH小于7的溶液一定呈酸性？
pH与溶液中c(H+)的关系为？
错误，溶液的酸碱性由c(H+)和c(OH－)的相对大小决定。
溶液的酸碱性由c(H+)和c(OH－)的相对大小决定。
C
溶液酸碱性的判断方法
(1)在25 ℃的溶液中:
pH<7,溶液呈酸性,pH越小,c(H+)越大,溶液的酸性越强;
pH=7,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol/L;
pH>7,溶液呈碱性,pH越大,c(OH-)越大,溶液的碱性越强。
(2)在任意温度下的溶液中:
c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性;
c(H+)=c(OH-),溶液呈中性;
c(H+)【思维构建】
PH的测定
广泛pH试纸
广泛pH试纸可以识别PH差约为1，精确度为1
pH试纸的使用方法是什么
精密pH试纸
可以判别0.2或0.3的PH差
PH计
又叫酸度计，可用来精密测量溶液的pH，其量程为0~14。人们根据生产与生活的需要，研制了多种类型的pH计，广泛应用于工业、农业、科研和环保等领域。
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