第二节　金属的腐蚀和防护课堂实录【3】

第1课时

水的电离

溶液的酸碱性与pH

[学习目标定位]

1.了解水的电离平衡及其影响因素，知道水的离子积常数的表达式及其应用。2.了解溶液的酸碱性与pH的关系。

醋酸是一种弱酸，请回答下列问题：

(1)醋酸的电离方程式是CH3COOHcH·cCH3COO。

cCH3COOH(2)若将少量盐酸加入醋酸溶液中，醋酸的电离平衡向左移动(填“向左”、“不”或“向右”，下同)，溶液中c(H)变化是增大(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。

(3)若将少量氢氧化钠固体加入醋酸溶液中，醋酸的电离平衡向右移动，溶液的pH变化是

增大。

(4)将足量的醋酸加入到碳酸钠溶液中，观察到的现象是溶液中有无色气体产生，反应的离子方程式是2CH3COOH＋CO23===CO2↑＋H2O＋2CH3COO，此实验可说明醋酸的酸性比碳酸－－＋＋－H＋CH3COO，其电离常数表达式是Ka＝＋－强。

探究点一

水的电离

1．水是一种极弱的电解质，极难电离。

(1)水的电离方程式是H2O＋H2O＋H3O＋OH或简写为H2O－＋－H＋OH。

＋－cH·cOH(2)水的电离常数表达式是K电离＝。

cH2O(3)请你根据水的电离常数表达式，推导写出水的离子积常数的表达式Kw＝c(H)·c(OH)。

(4)常温下，水的离子积常数Kw＝1.0×10＋－－－14＋－，则纯水中c(H)＝1.0×107mol·L1；若某酸＋－－－－10溶液中c(H)＝1.0×104 mol·L1，则溶液中c(OH)＝1.0×102．分析下列条件的改变对水的电离平衡H2O改变条件

升高温度

加入酸

加入碱

加入活泼金属(如Na) [归纳总结]

1．水的离子积常数Kw＝c(H)·c(OH) ＋－＋－mol·L1。

－H＋OH的影响，并填写下表：

溶液中c(OH) 增大

减小

增大

－平衡移动方向

右移

左移

左移

溶液中c(H) 增大

增大

减小

＋pH 减小

减小

增大

溶液的酸碱性

中性

酸性

碱性

Kw

增大

不变

不变

右移

减小

增大

增大

碱性

不变

(1)Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大。

(2)常温时，Kw＝1.0×10＋－14，不仅适用于纯水，还适用于酸碱的稀溶液。

－＋－(3)不同溶液中，c(H)、c(OH)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c(H)与c(OH)总是相等的。

2．外界条件对水的电离平衡的影响

(1)因水的电离是吸热过程，故温度升高，会促进水的电离，c(H)、c(OH)都增大，水仍呈中性。

(2)外加酸(或碱)，水中c(H)(或c(OH))增大，会抑制水的电离，水的电离程度减小，Kw不变。

(3)加入了活泼金属，可与水电离产生的H直接发生置换反应，产生H2，使水的电离平衡向右移动。

探究点二

溶液的酸碱性与pH 1．溶液的酸碱性是由溶液中c(H)与c(OH)的相对大小决定的。请填写下表：

中性溶液

酸性溶液

碱性溶液

2.溶液的pH (1)定义：pH是c(H)的负对数，其表达式是pH＝－lgc(H)。

(2)pH与溶液酸碱性的关系：

＋＋＋－＋＋－＋－c(H)与c(OH) 相对大小

c(OH)＝c(H) c(OH)c(H) －＋－＋－＋＋－c(H)(mol·L1) 的范＋－围(25 ℃) c(H)＝1.0×107

＋－c(H)>1.0×107

＋－c(H)<1.0×107

＋－

(3)溶液酸碱性的测定方法

①酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。常见酸碱指示剂的变色范围：

指示剂

石蕊

酚酞

甲基橙

变色范围(颜色与pH的关系)

<5.0红色

<8.2无色

<3.1红色

5.0～8.0紫色

8.2～10.0粉红色

3.1～4.4橙色

>8.0蓝色

>10.0红色

>4.4黄色

②利用pH试纸测定。使用的正确操作为取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH。

③利用pH计测定。仪器pH计可精确测定试液的pH(读至小数点后2位)。

[归纳总结]

溶液酸碱性的判断

(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)＝1.0×107 mol·L1；

＋－－－＋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)

溶液呈碱性。

用c(H)、c(OH)的相对大小来判断溶液酸碱性，则不受温度影响。

＋－＋－＋－＋－－