高三化学《溶液的酸碱性》复习VIP专享VIP免费

《溶液的酸碱性复习》教学设计（第一课时）三明一中严业安一、《2014年全国统一考试大纲（理科）》中的要求7．电解质溶液（3）了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。（4）了解水的电离，离子积常数。（5）了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。二、本节内容的实际应用价值溶液的酸碱性对工农业生产、科学研究以及日常生活和医疗保健都有重要意义。例如：1．在工业生产和科学实验中，溶液的pH常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素，人们经常利用酸碱中和反应来调节溶液的pH。2．在农业生产中，不同农作物对土壤酸碱性的要求不同，有不同的最适宜生长的pH范围，人们常用酸碱中和反应来改良土壤。3．在环保领域，酸性（或碱性）废水的处理常常利用中和反应，如向酸性废水中加碱性废渣或通过碱性滤料层使之中和等。中和处理过程中可用pH自动测定仪进行监测和控制。4．酸碱中和滴定中，溶液的pH变化是判断滴定终点的依据。5．人体各种体液都有一定的pH，以保证正常的生理活动。血液的pH是诊断疾病的重要参数，而药物调控pH则是辅助治疗的重要手段。6．生活中，人们洗发时使用的护发素，主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。三、本节内容的知识点分析1．水的电离和水的离子积精确的导电性试验表明，水是一种极弱的电解质。实验测得25℃时，1LH2O（即）中只有1×10-7molH2O电离，电离出H3O+（通常简写为H+）和OH-，故c(H+)＝c(OH-)＝1×10-7mol·L-1。其电离方程式为：H2O+H2OH3O++OH-，可简写为H2OH++OH-。水达到电离平衡时，电离出的c(H+)和c(OH-)之积与未电离的c(H2O)之比是一个常数，即水的电离平衡常数。因为水的电离极其微弱，电离前后n(H2O)几乎不变，在一定温度下，纯水和稀溶液中c(H2O)可视为一定值，则1，其中这一新的常数称为水的离子积常数，简称水的离子积，符号为Kw，即。在大学教科书中，Kw为一量纲为1的量（无单位）。像其他热力学平衡常数一样，Kw是温度的函数，只要温度一定，无论是纯水还是酸性、碱性或盐的稀水溶液中，c(H+)和c(OH-)之积总是常数，而与H+和OH-的初始浓度无关。式中c(H+)和c(OH-)均只表示整个溶液中的c(H+)和c(OH-)的总物质的量浓度。只有在25℃时，Kw才等于1.0×10-14。如图1所示，温度变化对Kw的影响很大。水的电离是吸热反应，因此，随温度升高，Kw显著增大。例如：当温度从25℃升高到50℃，Kw增大4倍多；而当温度从25℃升高到100℃，Kw增大53倍多。但无论温度怎样变化，水电离反应达平衡时，总是电离出等浓度的H+和OH-。因此，不同温度下的纯水溶液总是呈中性，但pH不再是25℃下的7.0。其实，不仅温度对Kw有大的影响，而且离子强度（溶液中有强电解质存在时）和压强均对Kw有较大的影响。因此经常用到的Kw=1.0×10-14数据，仅适用于25℃，100kPa下的稀的水溶液。2．影响水的电离平衡的因素水的电离平衡：H2OH++OH-。常温下，水电离的热效应为△H＝+57kJ·mol-1。外界条件改变时，对水的电离平衡有较大影响。常见的影响因素有：（1）温度；（2）酸、碱；（3）能水解的盐；（4）其他因素，如往水中加入活泼金属。【思考题1】往蒸馏水中加酸一定是抑制水的电离吗？【解答】蒸馏水中存在水的电离平衡：H2OH++OH-，若往其中加入醋酸等质子酸，由于醋酸的电离能力远强于水的电离能力，醋酸电离出较多的H+，促使水的电离平衡向结合成水分子的方向移动，抑制了水的电离。硼酸（H3BO3）是一个一元弱酸，Ka＝5.8×10-10，它在水中表现出来的弱酸性，并不是H3BO3本身电离出H+离子所致，而是水分子中氧原子的孤对电子填入中心B原子的2p空轨道，加合而生成B(OH)4-离子，给出H+的结果。这种结合方式充分体现了硼化合物的缺电子特征，因此硼酸为路易斯酸。2从这个角度分析，往蒸馏水中加入少量硼酸晶体，由于H3BO3加合了水电离的OH-，生成B(OH)4-离子，促使水的电离平衡向电离的方向移动，促进了水的电离。3．溶液酸碱性的实质和用pH表示溶液的酸碱性水溶液酸碱性判据：当溶液中H+和OH-的平衡浓度相等时【c(H+)＝c(OH-)】，呈中性；当c(H+)＞c(OH-)时，溶液呈酸性；当c(H+)＜c(OH-)时，溶液呈碱性。当溶液中c(H+)和c(...