高二化学水的电离和溶液的pH值
【本讲教育信息】
一.、教学内容:
水的电离和溶液的pH值
二.、教学目标
1. 理解水的电离、水的电离平衡和水的离子积。
2. 使学生了解溶液的酸碱性和pH的关系。
3. 掌握不同pH值的酸碱溶液稀释或混合时溶液pH的计算
三.、教学重点、难点
溶液的酸碱性和pH的关系;不同pH值的酸碱溶液稀释或混合时溶液pH的计算
四.、教学过程:
(一)水的电离:水是一种极弱的电解质,存在电离平衡:
H2O+H2O H3O++OH-简写为:H2O H++OH—
根据水的电离平衡,写出相应的平衡常数表达式:
应有
室温时,1L纯水中(即55.56mol/L)测得只有1×10-7molH2O发生电离,电离前后H2O的物质的量几乎不变,故c(H2O)可视为常数,上式可表示为:
c(H+)·c(OH –)=K电离·c(H2O)
K电离与常数c(H2O)的积叫做水的离子积常数,用KW 表示
室温时KW=c(H+)·c(OH –)=1×10-14
说明:
1. 水分子能够发生电离,水分子发生电离后产生的离子分别是H3O+和OH-,发生电离的水分子所占比例很小;
2. 水的电离是个吸热过程,故温度升高,水的KW增大,100℃时,Kw =c(H+)·c(OH-)=1×10-12
3. 水的离子积不仅适用于纯水,也适用于酸、碱和盐的稀溶液,任何溶液中由水电离的c(H+)与c(OH –)总是相等的;
4. 含有H+的溶液不一定是酸,同样含OH-的溶液也不一定是碱,在任何水溶液中都存在H+和OH-,溶液显酸性、中性、还是碱性,主要由c(H+)和c(OH-)的相对大小决定;
5. 在酸、碱和盐的稀溶液中,均存在水的电离平衡,也就是水溶液中都是H+、OH-共存的。水溶液中都存在Kw=c(H+)·c(OH-)(Kw 25℃=10-14)
6. 酸、碱由于电离产生的H+或OH-对水的电离平衡起抑制作用,使水的电离程度减小,而某些盐溶液中由于Ac-、NH4+等“弱离子”因结合水电离出的H+或OH-能促进水的电离平衡,使水的电离程度增大,但无论哪种情况,只要温度不变,KW就不变。
(二)溶液的酸碱性和pH
溶液的酸碱性与溶液中c(H+)和c(OH-)的关系: