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高教版（2021）医药卫生类第三节 水的离子积和溶液的pH优质课件ppt
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这是一份高教版（2021）医药卫生类第三节 水的离子积和溶液的pH优质课件ppt，文件包含33水的离子积和溶液的pH课件中职专用高中化学高教版2021医药卫生类pptx、33水的离子积和溶液的pH练习中职专用高中化学高教版2021医药卫生类原卷版docx、33水的离子积和溶液的pH练习中职专用高中化学高教版2021医药卫生类解析版docx等3份课件配套教学资源，其中PPT共24页， 欢迎下载使用。
主题三 溶液与水溶液中的离子反应 3.3 水的离子积和溶液的pH
1.通过水的导电实验认识水的解离，了解水的离子积常数，发展宏观辨识与微观探析等化学学科核心素养。2.通过比较溶液中[H+]和[OH-]的相对大小，判断溶液的酸碱性，认识溶液的酸碱性与 pH 的关系，掌握用试纸测定溶液 pH 的方法；发展现象观察与规律认知等化学学科核心素养。3. 通过实践活动了解国家标准对生产、生活用水及污水、工业废水等关于pH的规定，讨论溶液酸碱性对生产、环境和生活的影响，知道溶液 pH 的调控在工农业生产和科学研究中的应用，发展科学态度与社会责任等化学学科核心素养。
我们知道，盐酸和氢氧化钠都是强电解质。盐酸的pH小于7，是酸性溶液；向盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液，直至正好中和，溶液的pH等于7，是中性溶液；再逐滴加入氢氧化钠溶液，直至溶液pH大于7,呈明显碱性。图3-3-1记录了向1 ml/L HCI溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，溶液中某酸碱指示剂的颜色变化过程。是溶液中的什么离子决定了溶液的酸碱性？
安全用电常识中指出，不能用湿手触摸带电的家用电器，否则可能导致触电事故。
水为什么会导电？其中是否含有自由移动的离子？
水能导电，说明水中存在自由移动的离子，即水可以发生解离。而纯水的导电性很差，说明水中离子的量很少，解离程度很微弱。
一.水的解离与水的离子积
精确的实验证明：水是一种极弱的电解质，能微弱的解离。
H2O H++OH-
实验测得，在25 ℃时，1 L纯水中解离出的H+和OH-都是1×10-7 ml，根据弱电解质的解离平衡的相关知识，计算水的解离常数。
根据弱电解质的解离平衡理论，水的解离常数表达式为：
由于水的解离程度极小，相对1 L的水来说，已解离部分可以忽略不计，因此，表达式中[H2O]几乎不变，可以视为常数
水的解离平衡常数表达式可以改写成：
Kw是水中[H+]和[OH–]的乘积，叫作水的离子积常数，简称水的离子积。
在25 ℃时，每升水中有1×10–7 ml的水分子解离。则在纯水中：
[H+] = [OH–] = 1×10–7 ml/L
= 1×10–7×1×10–7 = 1 ×10–14
在稀溶液中，溶质的浓度很小。[H2O]同样可以看成是个常数，因此不管是在纯水还是稀溶液中，[H+]和[OH–]的乘积都是一个常数。Kw不仅适用于纯水中，还适用于任何以水作溶剂的稀溶液。
依据弱电解质解离平衡的影响因素和水的离子积，小组合作讨论影响水的解离的因素，并填写表3-3-2。
表3-3-2 影响水解离平衡的因素(25℃）
加酸或加碱都对水的解离有抑制作用
二.溶液的酸碱性和pH
即[H+]和 [OH–]的关系是此消彼长的关系。
在纯水和任何稀溶液中， [H+]和 [OH–] 之间存在下列关系：
由于Kw在一定温度下是一个常数，而溶液中的[H+]和 [OH–]又是此消彼长的关系。那么，溶液的酸碱性与溶液中的H+和OH-浓度有何关系？小组交流看法。
中性溶液，是指[H+]和 [OH–]相等的溶液，酸性溶液是指[H+] 大于 [OH–]的溶液，碱性溶液是指[OH–]大于 [H+]的溶液。所以，常温下，溶液的酸碱性与[H+]、[OH-] 的关系可以表示为： 中性溶液 [H+] = 1×10-7 ml/L= [OH-] 酸性溶液 [H+] >1×10-7 ml/L> [OH-] 碱性溶液 [H+] <1×10-7 ml/L< [OH-]
溶液中[H+]越大，酸性越强，碱性越弱；溶液中[H+]越小，酸性越弱，碱性越强。
判断下列溶液分别属于酸性、中性还有碱性溶液？
稀溶液中的[H+]很小，使用[H+] 表示溶液的酸碱性时很不方便。小组讨论：有没有更简便的表示方式呢？
通常采用[H+]的负对数来表示溶液的酸碱性，这个数值称为溶液的pH。
计算下列溶液的pH？
观察图3-3-2，并思考[H+] 和pH与溶液酸碱性之间的关系？
pH的使用范围一般是0 ~ 14，超过此范围时可直接使用[H+] 或 [OH–]表示。溶液的酸性越强，pH越小；溶液的碱性越强，pH越大。溶液的pH每相差1 个单位，[H+] 就相差10 倍。
测定溶液pH的方法主要有：（1）酸碱指示剂法（2）pH试纸法（3）pH计（酸度计）法
初中化学中已接触过石蕊和酚酞两种酸碱指示剂。小组讨论：可用作酸碱指示剂的物质通常具有什么特点？使用酸碱指示剂能够准确测定溶液的pH吗？
单一指示剂只能粗略指示溶液的pH范围
酸碱指示剂由一种颜色过渡到另一种颜色时溶液的pH变化范围叫作指示剂的变色范围。常见酸碱指示剂及其变色范围见下图。
pH计又称酸度计，是准确测定溶液pH的精密仪器。常见的有台式、便携式和笔式pH计。
1．常温下，在0.01ml/L氨水中，水的离子积是A．1×10-14 B．1×10-12 C．1×10-2 D．1×10-16 【答案】A
2．用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是A．将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化，跟标准比色卡比较B．将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较C．用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较D．在试管内放入少量溶液，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较【答案】C
3．最近《科学》杂志评出10大科技突破，其中“火星上找到水的影子”名列第一，下列关于水的说法中正确的是A．水的电离过程需要通电B．加入电解质一定会破坏水的电离平衡C．pH=3的盐酸和氯化铵溶液中水的电离程度相等D．升高温度，纯水的 值变小【答案】D
4．下列可用于测定某电解质溶液pH且精确度最高的是A．pH计 B．广范pH试纸C．精密pH试纸 D．酚酞试液【答案】A
5．下列溶液一定呈碱性的是A．含有OH-的溶液 B．滴入酚酞后显无色的溶液C． 的溶液 D． 的溶液【答案】D
业精一分汗禾滴，爱心一颗花万朵。
P59，1.2.3
第三节水的离子积和溶液的pH
主题三 溶液与水溶液中的离子反应 3.3 水的离子积和溶液的pH
1.通过水的导电实验认识水的解离，了解水的离子积常数，发展宏观辨识与微观探析等化学学科核心素养。2.通过比较溶液中[H+]和[OH-]的相对大小，判断溶液的酸碱性，认识溶液的酸碱性与 pH 的关系，掌握用试纸测定溶液 pH 的方法；发展现象观察与规律认知等化学学科核心素养。3. 通过实践活动了解国家标准对生产、生活用水及污水、工业废水等关于pH的规定，讨论溶液酸碱性对生产、环境和生活的影响，知道溶液 pH 的调控在工农业生产和科学研究中的应用，发展科学态度与社会责任等化学学科核心素养。
我们知道，盐酸和氢氧化钠都是强电解质。盐酸的pH小于7，是酸性溶液；向盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液，直至正好中和，溶液的pH等于7，是中性溶液；再逐滴加入氢氧化钠溶液，直至溶液pH大于7,呈明显碱性。图3-3-1记录了向1 ml/L HCI溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，溶液中某酸碱指示剂的颜色变化过程。是溶液中的什么离子决定了溶液的酸碱性？
安全用电常识中指出，不能用湿手触摸带电的家用电器，否则可能导致触电事故。
水为什么会导电？其中是否含有自由移动的离子？
水能导电，说明水中存在自由移动的离子，即水可以发生解离。而纯水的导电性很差，说明水中离子的量很少，解离程度很微弱。
一.水的解离与水的离子积
精确的实验证明：水是一种极弱的电解质，能微弱的解离。
H2O H++OH-
实验测得，在25 ℃时，1 L纯水中解离出的H+和OH-都是1×10-7 ml，根据弱电解质的解离平衡的相关知识，计算水的解离常数。
根据弱电解质的解离平衡理论，水的解离常数表达式为：
由于水的解离程度极小，相对1 L的水来说，已解离部分可以忽略不计，因此，表达式中[H2O]几乎不变，可以视为常数
水的解离平衡常数表达式可以改写成：
Kw是水中[H+]和[OH–]的乘积，叫作水的离子积常数，简称水的离子积。
在25 ℃时，每升水中有1×10–7 ml的水分子解离。则在纯水中：
[H+] = [OH–] = 1×10–7 ml/L
= 1×10–7×1×10–7 = 1 ×10–14
在稀溶液中，溶质的浓度很小。[H2O]同样可以看成是个常数，因此不管是在纯水还是稀溶液中，[H+]和[OH–]的乘积都是一个常数。Kw不仅适用于纯水中，还适用于任何以水作溶剂的稀溶液。
依据弱电解质解离平衡的影响因素和水的离子积，小组合作讨论影响水的解离的因素，并填写表3-3-2。
表3-3-2 影响水解离平衡的因素(25℃）
加酸或加碱都对水的解离有抑制作用
二.溶液的酸碱性和pH
即[H+]和 [OH–]的关系是此消彼长的关系。
在纯水和任何稀溶液中， [H+]和 [OH–] 之间存在下列关系：
由于Kw在一定温度下是一个常数，而溶液中的[H+]和 [OH–]又是此消彼长的关系。那么，溶液的酸碱性与溶液中的H+和OH-浓度有何关系？小组交流看法。
中性溶液，是指[H+]和 [OH–]相等的溶液，酸性溶液是指[H+] 大于 [OH–]的溶液，碱性溶液是指[OH–]大于 [H+]的溶液。所以，常温下，溶液的酸碱性与[H+]、[OH-] 的关系可以表示为： 中性溶液 [H+] = 1×10-7 ml/L= [OH-] 酸性溶液 [H+] >1×10-7 ml/L> [OH-] 碱性溶液 [H+] <1×10-7 ml/L< [OH-]
溶液中[H+]越大，酸性越强，碱性越弱；溶液中[H+]越小，酸性越弱，碱性越强。
判断下列溶液分别属于酸性、中性还有碱性溶液？
稀溶液中的[H+]很小，使用[H+] 表示溶液的酸碱性时很不方便。小组讨论：有没有更简便的表示方式呢？
通常采用[H+]的负对数来表示溶液的酸碱性，这个数值称为溶液的pH。
计算下列溶液的pH？
观察图3-3-2，并思考[H+] 和pH与溶液酸碱性之间的关系？
pH的使用范围一般是0 ~ 14，超过此范围时可直接使用[H+] 或 [OH–]表示。溶液的酸性越强，pH越小；溶液的碱性越强，pH越大。溶液的pH每相差1 个单位，[H+] 就相差10 倍。
测定溶液pH的方法主要有：（1）酸碱指示剂法（2）pH试纸法（3）pH计（酸度计）法
初中化学中已接触过石蕊和酚酞两种酸碱指示剂。小组讨论：可用作酸碱指示剂的物质通常具有什么特点？使用酸碱指示剂能够准确测定溶液的pH吗？
单一指示剂只能粗略指示溶液的pH范围
酸碱指示剂由一种颜色过渡到另一种颜色时溶液的pH变化范围叫作指示剂的变色范围。常见酸碱指示剂及其变色范围见下图。
pH计又称酸度计，是准确测定溶液pH的精密仪器。常见的有台式、便携式和笔式pH计。
1．常温下，在0.01ml/L氨水中，水的离子积是A．1×10-14 B．1×10-12 C．1×10-2 D．1×10-16 【答案】A
2．用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是A．将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化，跟标准比色卡比较B．将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较C．用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较D．在试管内放入少量溶液，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较【答案】C
3．最近《科学》杂志评出10大科技突破，其中“火星上找到水的影子”名列第一，下列关于水的说法中正确的是A．水的电离过程需要通电B．加入电解质一定会破坏水的电离平衡C．pH=3的盐酸和氯化铵溶液中水的电离程度相等D．升高温度，纯水的 值变小【答案】D
4．下列可用于测定某电解质溶液pH且精确度最高的是A．pH计 B．广范pH试纸C．精密pH试纸 D．酚酞试液【答案】A
5．下列溶液一定呈碱性的是A．含有OH-的溶液 B．滴入酚酞后显无色的溶液C． 的溶液 D． 的溶液【答案】D
业精一分汗禾滴，爱心一颗花万朵。
P59，1.2.3
第三节水的离子积和溶液的pH
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