人教版高三化学 第十章《电离平衡》高三复习教案（二）水的电离6页

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第十章《电离平衡》高三复习教案（二）
——水的电离及 pH 值
【教学内容】
1．水的电离和水的离子积常数。
2．溶液的 PH 值及有关 PH 值计算。
3．酸碱指示剂及溶液 PH 值的测定。
【教学目标】
掌握水的离子积常数及溶液 PH 值表示的意义；掌握［H+］、PH 值与溶液酸碱性的关系；
了解指示剂的变色范围，学会 PH 值的使用方法；掌握溶液 PH 值的有关计算。
【知识讲解】
一、水的电离 水是一种极弱的电解质，电离方程式为：
H2O+H2O  H3O+ +OH－ 简写为 H2O H＋+OH－。
1．水的电离过程是一个吸热过程。温度升高，水的电离度增大，［H+］和［OH－］
也随之增大；温度降低，水的电离度减小，［H+］和［OH－］也随之减小。
2．当向水中加入酸或碱，水的电离度减小，但溶液中仍然存在 H+和 OH－，只不过
［H+］与［OH－］不相等；当向水中加入能结合水中的 H+或 OH－的物质（如 S2－或 Al3+
时），水的电离平衡向右移动，水的电离度增大。
二、水的离子积 在一定温度下，水的电离达平衡状态时，［H+］和［OH－］的乘积叫
做水的离子积，即［H+］·［OH－］= Kw。 KW与温度有关：
25℃时， Kw=［H+］·［OH－］=1×10－７×1×10－７ =1×10－14
100℃时，Kw=［H+］·［OH－］=1×10－６×1×10－６ =1×10－12
水的离子积不仅适用于纯水，也适用于任何酸、碱、盐的稀溶液，即水的离子积揭示了
在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，所以都有 H+和 OH－。
例 1．常温下，0.1mol/L 的某一元弱酸 HA 溶液其电离度为 1％。则该溶液中［OH－］
是多大？水的电离度为多少？
解析：HA 电离产生的［H+］=Cα=0.1mol/L×1%=1×10－３mol/L，
根据：［H+］·［OH－］=1×10－14 ，则［OH－］= =1×10－11mol/L。
根据：H2O H++OH－ ，［OH－］ = ［OH－］溶液=1×10－11mol/L，
α ×100%=1.8×10－11%
例 2．在水电离出的［H+］=1×10－12mol/L 的溶液中，一定能大量共存的离子组
是（ ）
（A）Al3+、NH+、SO42－、Cl－ （B）Na+、K+、CO32－、SO42－
3
14
101
101
−
−
×
×
OH2
Lmol
Lmol
/5.55
/101 11−×=

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（C） K+、 Fe2+、Cl－ 、NO3－ （D）Na+、Ba2+、Cl－ 、NO3－
解析：［H+］ =［OH－］ =1×10－2mol/L，说明溶液中［H+］溶液=1×10－2mol/L
或［OH－］溶液=1×10－2mol/L，即溶液的 PH=2 或 PH=12。在酸性和碱性溶液中都能
存在的只能是（D）
三、溶液的 PH 值 PH=－lg［H+］ 用来表示溶液酸碱性的强弱。
1．常温下，中性溶液中［H+］=［OH－］=1×10－７mol/L ，PH=7。酸性溶液中
［H+］>［OH－］, ［H+］> 1×10－７mol/L , PH < 7> 强。碱性溶液中［H+］<［OH－］，［OH－］> 1×10－７mol/L , PH > 7, ［OH－］越大 PH 值
越大，溶液碱性越强。
2．PH 值只适用于［H+］≤ 1mol/L 或［OH－］≤ 1mol/L 的稀溶液，即 PH 取值
范围为 0 ~ 14，当［H+］> 1mol/L 或［OH－］> 1mol/L, 反而不如直接用［H+］或［OH－］
表示酸碱度方便。
例 3、下列四种溶液中，由水电离生成的氢离子浓度之比为①:②:③:④是（ ）
①PH=0 的盐酸 ②0.1mol/L 的盐酸
③0.01mol/L 的 NaOH 溶液 ④PH=11 的 NaOH 溶液
（A）1:10:100:1000 （B）0:1:12:11 （C）14:13:12:11 （D）14:13:2:3
解析：PH=0 的盐酸［H+］= 1mol/L 由水电离产生的［H+］ =［OH－］
=1×10－14；0.1mol/L 的盐酸，由水电离产生的［H+］ =［OH－］= =1×10－13mol/L；
0.01mol/L 的 NaOH 溶液，［OH－...