鲁科版必修4第三章水溶液学案.docx

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鲁科版必修4第三章水溶液学案

第一节水溶液学案

[学习目标]

1、了解水的电离过程及水的离子积常数的含义,并能应用水的离子积常数进行相关计算。

2、认识溶液的的酸、碱性与H+OH-浓度，以及与pH的关系。

3、知道pH的含义并进行有关pH的简单计算。

（第一课时）

[知识回顾]

对于任意反应aA+Bb==cC+dD（A,B,C,D均为气态），写出其化学平衡常数表达式（用浓度表示）：

[知识梳理]

一、水的电离

1、水的电离

思考1：

水是不是电解质？

它能电离吗？

（1）实验发现水仍具有导电性，这说明纯水中存在的离子，

它们是和，是由水分子电离产生的。

水的电离方程式为：

（2）水的电离是个（填可逆或不可逆）过程，在一定条件下可以达到电离平衡，其平衡常数的表达式为。

思考2：

计算水中H+和OH-的浓度:

实验测得，在室温下1LH2O（即mol）中只有1×10-7molH2O电离，则室温下C（H+）和C（OH-）分别为多少?

2、水的离子积常数

在一定温度下，K与[H2O]都是常数，其乘积也必然是常数，因此[H+][OH-]也是，Kw=,式中Kw称为，简称水的。

Kw反映了水

中和的关系。

且室温下Kw=mol2•L-2

说明：

（1）、水的电离是个吸热过程，故温度升高，水的Kw。

所以说Kw时要强调温度25℃时Kw=1.0×10-14mol-2•L-2;100℃时Kw=1.0×10-12mol-2•L-2.

（2）、对于中性水，尽管Kw增大，但仍是中性水，[H+]=[OH-].

（3）、水的离子积是水电离平衡时的性质，它不仅适用于纯水，也适用于任何酸、碱、盐稀溶液。

即溶液中[H+][OH-]=1.0×10-14mol-2•L-2。

（4）、在酸溶液中，[H+]近似看成是酸电离出来的H+浓度，[OH-]则来自于水的电离。

（5）、在碱溶液中，[OH-]近似看成是碱电离出来的OH-浓度，而[H+]则是来自于水的电离。

（6）、任何水溶液中，由水所电离而生成的C（H+）C（OH-）。

3、影响水的电离平衡的因素：

温度：

水的电离是的过程（填吸热或放热），

温度升高会使水的电离平衡向移动（填左、右或不）。

浓度：

加酸，水的电离平衡向移动（填左、右或不）；

加碱，水的电离平衡向移动（填左、右或不）。

可见，加酸、加碱都会水的电离，但水的离子积常数不变。

（填“促进”“抑制”或“不影响”）

[巩固练习]

1、下列说法中,正确的是（　　　）

Ａ．在任何条件下，纯水的ｐＨ＝７

Ｂ．在任何条件下，纯水都呈中性

Ｃ．在95℃时,纯水的pH<7

Ｄ　在95℃时,纯水中的Ｈ＋物质的量浓度c（Ｈ＋）＜10-7mol.L-1

2、25℃时Kw=10-14mol2/L2,100℃时Kw=10-12mil2/L2,,这说明（）

A.100℃时水的电离常数较大

B.前者[H+]较后者大

C.水的电离过程是一个吸热过程

D.Kw和K无直接关系

3、纯水在25℃和80℃时的氢离子浓度，前者和后者的关系是（）

A、前者大B、相等C、前者小D、不能肯定

4、下列说法正确的是：

（）

A.HCl溶液中无OH-

B.NaOH溶液中无H+

C.NaCl溶液中既无OH-也无H+

D.常温下，任何物质的水溶液中都由H+和OH-，且Kw=[H+][OH-]=10-14mol-2•L-2

（第二课时）溶液的酸碱性和pH值

二、溶液的酸碱性和pH值

结合下表，利用平衡移动原理分析酸或碱对水的电离有何影响？

在纯水中溶入下列物质后，分析各项变化情况：

溶质

水电离平衡移动方向

[H+]与[OH-]大小关系

Kw

溶液酸碱性

由水电离出的[H+]与[OH-]

通HCl气体

加NaOH固体

加NaCl固体

交流研讨：

下表给出了室温下一些水溶液的[H+]或[OH-],请填上空缺的数据。

化合物

C/mol/L

[H+]/mol/L

[OH-]/mol/L

HCl

1.0×10-2

1.0×10-2

HNO3

1.0×10-3

1.0×10-3

NaOH

1.0×10-2

1.0×10-2

KOH

1.0×10-3

1.0×10-3

1、溶液的酸碱性

在酸性溶液中也存在OH-，只是H+的浓度比OH-的浓度；在碱性溶液中也存在H+，只是OH-的浓度比H+的浓度。

水溶液的酸碱性与[H+]与[OH-]的相对大小的关系：

常温（25℃）中性溶液：

[H+][OH-][H+]1×10-7mol/L

酸性溶液：

[H+][OH-][H+]1×10-7mol/L

碱性溶液：

[H+][OH-][H+]1×10-7mol/L

2、溶液的pH：

人们常用来表示溶液的酸碱性。

pH=

范围：

广泛pH的范围为。

注意：

①当溶液中[H+]或[OH-]大于1mol/L时，不用pH表示溶液的酸碱性。

3、归纳：

pH与溶液酸碱性的关系（25℃时）

pH

溶液的酸碱性

pH<7

溶液呈性，pH越小，溶液的酸性

pH=7

溶液呈性

pH>7

溶液呈性，pH越大，溶液的碱性

4、溶液pH的测定方法

（1）酸碱指示剂法

　说明：

常用的酸碱指示剂有石蕊、甲基橙、酚酞试液。

　　　　　　　　　　　　常用酸碱指示剂的ｐＨ变色范围

指示剂

　　　　变色范围的ｐＨ

石蕊

<５红色

5－8紫色

>8蓝色

甲基橙

<3.1红色

3.1－4.4橙色

>4.4黄色

酚酞

<8无色

8－10浅红色

>10红色

（2）pH试纸法

使用方法：

（3）pH计法（了解）

5、有关pH的简单计算

例1、分别求0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/LBa（OH）2溶液的PH值。

例2、求PH=2的H2SO4溶液中H2SO4的浓度；求PH=10的NaOH溶液中NaOH的浓度。

[巩固练习]

1、pH=2的强酸溶液，加水稀释，若溶液体积扩大10倍，则C（H+）或C（OH-）的变化（　）

A、C（H+）和C（OH-）都减少　　B、C（H+）增大C、C（OH-）增大　　　D、C（H+）减小

2、向纯水中加入少量的KHSO4固体（温度不变），则溶液的（　）

A、pH值升高　　B、C（H+）和C（OH-）的乘积增大C、酸性增强　D、OH-离子浓度减小

3、100℃时，Kw=1×10-12mol-2•L-2，对纯水的叙述正确的是（　）

A、pH=6显弱酸性　　　　　　　B、C（H+）=10-6mol/L，溶液为中性

C、Kw是常温时的10-2倍　　　　D、温度不变冲稀10倍pH=7

4、在pH=1的硫酸溶液中，由水电离出来的H+浓度为（）

A、0B、0.1mol.L-1C、10-7mol.L-1D、10-13mol.L-1

5、将pH=5的盐酸溶液稀释1000倍后，溶液的pH为（）

A、等于8B、等于7C、接近7又小于7D、大于7而小于8

6、将纯水加热至较高的温度，下列叙述正确的是（）

A、水的离子积变大、pH变大、呈酸性

B、水的离子积不变、pH不变、呈中性

C、水的离子积变小、pH变大、呈碱性

D、水的离子积变大、pH变小、呈中性

7、给蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法中错误的是（）

A、[H+][OH-]乘积不变B、pH增大了

C、[OH-]降低了D、水电离出的[H+]增加了

8、常温下，下列溶液中酸性最弱的是（）

A、pH=4B、[H+]=1×10-3mol·L-1

C、[OH-]=1×10-11mol·L-1D、[H+]·[OH-]=1×10-14mol-2•L-2

9、下列试纸使用时,不宜先用水润湿的是（）。

A、pH试纸B、红色石蕊试纸C、淀粉碘化钾试纸D、蓝色石蕊试纸

10、某酸溶液的pH=3，则该酸溶液的物质的量浓度为（）

A、一定大于0.001mol·L-1B、一定等于0.001mol·L-1

C、一定小于0.001mol·L-1D、以上说法均欠妥

11、关于水的离子积常数（Kw）与水的电离平衡常数（Kc）的叙述中，正确的是：

（）

A.Kw和Kc都随温度的升高而增大

B.Kw和Kc数值不同，但单位相同

C.Kw和Kc数值相同，但单位不同

D.Kw和Kc数值和单位都不同

12、常温时某溶液中，测得由水电离出的C（H+）为10-11mol/L，则对此溶液的下列叙述中，正确的是（双选）（）

A、一定是酸溶液B、一定是碱溶液

C、可能是pH=3的酸溶液D、可能是pH=11的碱溶液

有关pH计算的主要题型及计算方法（第三课时）

一、单一溶液pH的计算

①强酸溶液

例1．求25℃时，0.005mol/L的H2SO4溶液的pH？

结论：

②强碱溶液

例2．求25℃时，10-5mol/L的NaOH溶液的pH？

若题中改为100℃？

结论：

③其它溶液

其它溶液的pH计算方法是：

想办法求出溶液中的c（H+）然后取负对数

例3．求25℃时，某浓度的HAC溶液中，由水电离的c（H+）=1×10-12mol/L,求该溶液的pH

例4．求25℃时，某浓度的NH3·H2O溶液中，由水电离的c（H+）=1×10-12mol/L,求该溶液的pH

例5．某地酸雨经检验除H+和OH-外，还含有Na+、Cl-、NH4+和SO42-等离子，其浓度：

C（Na+）=7.0×10-6mol/L，C（Cl-）=3.5×10-5mol/L，C（NH4+）=2.3×10-5mol/L，C（SO42-）=2.5×10-6mol/L，则该酸雨的pH值为。

二、稀释型（指单一溶质加水稀释或相当于水的稀释作用）

实质：

稀释前后酸或碱的物质的量不变。

一般计算公式：

C1V1＝C2V2，据此求出稀释后酸或碱的物质的量的浓度。

例6．下列六种情况下的PH分别为多少?

⑴PH＝2的HCl溶液稀释1000倍，所得溶液的PH（） 

⑵PH＝10的NaOH溶液稀释100倍，所得溶液的PH（）

结论：

⑶PH＝2的CH3COOH溶液稀释1000倍，所得溶液的PH（）  

⑷PH＝11的NH3·H2O溶液稀释100倍，所得溶液的PH（） 

结论：

（5）PH＝2的HCl溶液稀释106倍，所得溶液的PH（） 

（6）PH＝11的NaOH溶液稀释106倍，所得溶液的PH（） 

结论：

三、混合型（多种溶液混合）

（1）强酸混合

例7．如pH＝３和pH＝５的两种盐酸等体积混合后的pH＝。

若按体积比2：

3混合后溶液的pH=。

结论：

（2）强碱溶液混合

例8．如pH＝９和pH＝11两种NaOH溶液等体积混合后的pH＝。

若按体积比2：

3混合后溶液的pH=。

结论：

（3）强酸和强碱溶液混合

例9.求100mLpH=1的H2SO4与100mLpH=13的NaOH混合后，溶液的pH=

例10．60mL0.5mol/LNaOH溶液和40mL0.4mol/L的H2SO4混合后,溶液的pH是多少？

例11．pH=3的HCl与pH=9的NaOH等体积混合后，溶液的pH=

例12．pH=5的HCl与pH=12的NaOH等体积混合后，溶液的pH=

结论：

①若恰好中和

②若酸有剩，

③若碱有剩，

规律：

[巩固练习]

一、选择题（每题有1-2个正确答案）：

1、下列各碱溶液，当其pH相同时，物质的量浓度最大的是（）

A、KOHB、NH3·H2OC、Ba（OH）2D、NaOH

2、在100℃时，水的离子积为1×10-12，若该温度下某溶液中的H+浓度为1×10-7mol/L，则该溶液（）

A、呈碱性B、呈酸性C、呈中性D、C（OH-）=100C（H+）

3、在pH=1的硫酸溶液中，由水电离出的H+的浓度为（）

A、0B、0.1mol/LC、10-7mol/LD、10-13mol/L

4、0.01mol/L的NaOH溶液中的C（H+）是0.0005mol/L的Ba（OH）2溶液中C（H+）的（）

A、10倍B、20倍C、

倍D、

倍

5、在25℃时，pH=0的溶液中，下列说法正确的是（）

A、C（H+）=0B、C（H+）

C、C（H+）·C（OH-）=10-14D、C（H+）>C（OH-）

6、中和10mL1.0mol/L的HCl溶液，需要消耗相同体积的NaOH溶液或氨水，则NaOH溶液和氨水的（）

A、pH值相同B、电离度相同

C、物质的量浓度相同D、溶质的质量相等

7、常温下某溶液中OH的浓度是H+浓度的10000倍，该溶液的pH为（）

A、5B、8C、9D、13

8、下列说法中正确的是（）

A、100mLpH=3的盐酸和醋酸溶液，与足量锌反应，起始时二者产生氢气的速率基本相等。

B、100mL1mol/L的盐酸和50mL2mol/L的盐酸分别与足量的锌反应，二者放出氢气的速率和质量均相等。

C、100mLpH=3的盐酸和醋酸溶液，与足量锌反应后，所得氢气的质量相等。

D、100mL0.1mol/L的硫酸和盐酸溶液，与足量锌反应后，前者放出氢气的质量是后者放出氢气质量的2倍。

9、下列试纸中，在测溶液的性质时，预先不能用蒸馏水润湿的是（）

A、石蕊试纸B、醋酸铅试纸C、KI淀粉试纸D、pH试纸

10、已知D2O能发生类似于H2O的电离：

D2OD++OD-。

常温时，C（D+）·C（OD-）=2×10-15，则下列叙述正确的是（）

A、当pD=7时，溶液呈中性B、pD+pOD=14

C、0.1mol/L的DCl溶液中pD=1D、0.1mol/L的NaOD溶液中pD=13

二、填空题：

11、HA、HB、HC三种一元弱酸溶液的浓度都是0.1mol/L。

在室温时，HA溶液中A的浓度是1.32×10-3mol/L，HB的电离度是1.15%，HC溶液的pH值等于3，这三种酸的酸性由强到弱的顺序是。

12、将pH=3的某一元弱酸溶液冲稀10倍时，溶液的pH范围是，确定为该范围的理由是。

13、在25℃时，若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前，该强酸的pH值与强碱的pH值之间应满足的关系是。

14、试回答如何分别利用

（1）蒸馏水，

（2）pH=10的NaOH溶液，（3）0.01mol/L的盐酸；使pH=12的NaOH溶液100mL的pH变为11？

（1）；

（2）；

（3）。

三、计算题：

15、计算下列溶液的pH:

（1）pH=3和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合。

（2）pH=8和pH=13的两种氢氧化钠溶液等体积混合。

第二节弱电解质的电离盐类水解学案

（第一课时）

[学习目标]

1、了解电解质、非电解质，强电解质和弱电解质的概念。

2、了解强、弱电解质与结构的关系，能正确书写常见物质的电离方程式。

3、能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡，了解酸碱电离理论。

4、了解电离平衡常数及其意义。

[知识回顾]

1、电解质和非电解质

（1）根据化合物或时能否导电，可把化合物分为电解质和非电解质。

电解质：

的化合物。

非电解质:

的化合物。

（2）电解质和非电解质的范畴都是。

所以单质既不是电解质，也不是非电解质。

例1、讨论:

下列物质中Cu、NaCl固体、NaOH固体、K2SO4溶液、CO2、蔗糖、NaCl溶液、H2O、酒精。

_________________是电解质，_______________________是非电解质，_______________既不是电解质，也不是非电解质。

注意：

离子型的电解质在水溶液中或熔融状态下都可以导电，而共价型的电解质只有在水溶液中才能导电

[知识梳理]

等体积的溶液浓度（mol/L）

电解质溶液

灯泡亮度

导电能力

0.5

HCl

0.5

NaOH

0.5

NaCl

0.5

CH3COOH

1.以上水溶液导电能力有何不同？

溶液导电能力取决于什么？

2.氯化氢、醋酸等电解质在溶于水时发生了哪些变化？

它们最终的存在形式如何？

二、电解质在水溶液中的存在形态

思考1：

（1）电解质溶液的导电实质：

（2）溶液的导电能力的强弱取决于溶液中的大小。

1、强电解质与弱电解质的比较

强电解质

弱电解质

概念

化合物类型

电离程度

电离特点

表示方法

在溶液中存在形式

2、电离方程式的书写：

（1）强电解质：

书写电离方程式时常用符号

NaCl：

_____________________NaOH：

____________________

H2SO4____________________NaHCO3___________________NaHSO4:

___________________

（2）弱电解质：

书写电离方程式时常用符号

NH3·H2OCH3COOH

3、溶剂化作用：

。

4、电解质的强弱与溶解度、导电性的关系

讨论：

⒈CaCO3、Fe（OH）3的溶解度都很小，CaCO3属于强电解质，而Fe（OH）3属于弱电解质；CH3COOH、HCl的溶解度都很大，HCl属于强电解质，而CH3COOH属于弱电解质。

电解质的强弱与其溶解性有何关系？

怎样区分强弱电解质？

⒉BaSO4、AgCl是强电解质还是弱电解质，为什么？

思考2：

判断下列说法否正确：

（1）强电解质、弱电解质与其溶解度无关。

（）

（2）强电解质溶液离子浓度大，而弱电解质溶液离子浓度小。

（）

（3）强电解质溶液导电能力大，而弱电解质溶液导电能力小。

（）

（4）强电解质的导电能力不一定比弱电解质溶液强。

（）

（5）同浓度同条件下，强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强。

（）

思考：

1、以CH3COOH电离为例，保持外界条件不变时，该可逆过程将怎样变化？

试画出电离速率和离子结合为分子速率随时间变化的图象。

2、依据化学平衡的特征，请回答弱电解质电离的特征？

小结：

电离平衡

电离平衡常数

思考1：

写出CH3COOH电离的电离平衡常数？

思考2：

结合课本p80数据说明弱酸的酸性与电离平衡常数的关系？

弱碱呢？

小结：

思考：

依据外界条件对化学平衡的影响，请回答影响弱电解质电离平衡的因素？

交流研讨：

由P81表3-2-2给出的数据可以得出什么结论？

小结：

影响弱电解质电离平衡的因素

练习：

针对CH3COOH

 CH3COO－＋H+平衡体系回答问题

改变条件

平衡移动方向

c（H+）

c（CH3COO-）

溶液导电能力

电离常数

加少量盐酸

加少量冰酸

加CH3COONa（s）

加NaOH（s）

加少量锌粒

加热升温

[巩固练习]：

1、下列电解质中：

NaClNaOHNH3·H2OCH3COOHBaSO4AgClNa2O,H2SO4

____________________________是强电解质____________________________是弱电解质

2、有关强、弱电解质的叙述错误的是（）

A.强电解质在溶液中完全电离，一定不存在电离平衡。

B.在溶液里，导电能力强的电解质是强电解质，导电能力弱的电解质是弱电解质。

C.同一弱电解质的溶液，当温度、浓度不同时，其导电能力也不相同。

D.纯净的强电解质在液体时，有的导电，有的不导电。

3．下列电离方程式书写错误的是（）

A、Na2CO3==2Na++CO32-B、HClOH++ClO-

C、Ca（OH）2==Ca2++2OH-D、HF=H++F-

4、下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是（）

A.CH3COOHB.Cl2C.NH4HCO3D.SO2

5、.把0.05molNaOH固体分别加入100mL下列液体中，溶液的导电性变化最小的是（）A.自来水B.0.5mol/LHCl溶液

C.0.5mol/L醋酸D.0.5mol/LKCl溶液

6、能说明醋酸是弱电解质的事实是（）

　A．醋酸溶液的导电性比盐酸弱B．醋酸溶液与碳酸钙反应，缓慢放出二氧化碳

　C．醋酸溶液用水稀释后，氢离子浓度下降

D．0.1mol/L的CH3COOH溶液中，氢离子浓度约为0.001mol/L

7．下列说法一定正确的是（）

A．强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强

B．

投入水中，导电性较弱，故它是弱电解质

C．弱电解质溶液中存在两种共价化合物分子

D．氯水能导电，所以

也是电解质

8.甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是

A.1mol·L－1的甲酸溶液的c（H＋）约为0.01mol·L－1

B.甲酸与水以任意比例互溶

C.10mL1mol·L－1甲酸恰好与10mL1mol·L－1NaOH溶液完全反应

D.在相同条件下，甲酸的导电性比一元强酸溶液的弱

9.用水稀释0.1mol·L－1氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是

A.c（OH－）／c（NH3·H2O）B.c（NH3·H2O）／c（OH－）

C.c（H＋）和c（OH－）的乘积D.OH－的物质的量

10.当溶液中HS－＋H2O

S2－＋H3O＋达到平衡时，欲使c（S2－）增大，应加入

A.Cu2＋B.CO

C.H2OD.HCl

11.在RNH2·H2O

RNH

＋OH－形成的平衡中，要使RNH2·H2O的电离程度及c（OH－）都增大，可采取的措施是

A.通入HClB.加少量NaOH固体C.加水D.升温

12.在稀氨水中存在平衡：

NH3＋H2O

NH

＋OH－,如进行下列操作，则NH3、NH

、H＋、OH－浓度如何变化？

试用“增大”“减小”“不变”填写。



（1）通适量HCl气体时，c（NH3）,c（H＋）。

（2）加入少量NaOH固体时，c（NH

）,c（OH－）。



（3）加入NH4Cl晶体时，c（NH

）,c（OH－）。



（第二课时）

学习目标：

1、理解盐类水解的实质。

2、学会正确书写盐类水解的离子方程式。

学习过程：

[问题]酸溶液显酸性，碱溶液显碱性，盐溶液一定显中性吗？

[知识回顾]

1．盐的组成：

酸+碱=盐+水

强酸