水的電離和溶液的ph
1．複習重點
1．通過對水的電離、離子積、ph定義等重要知識和方法遷移應用的練習，提高認知能力；
2．靈活解答水的電離平衡的相關問題；
3．掌握混合溶液ph計算的方法，並能運用數學工具解決一些有關ph計算的綜合問題
2．難點聚焦
一、水的電離及離子積常數
⑴水的電離平衡：水是極弱的電解質，能發生自電離：
h2o+h2o h3o++oh－ 簡寫為 h2o h++oh－ （正反應為吸熱反應）
其電離平衡常數：ka =
⑵水的離子積常數：kw=[h+][oh-]
250c 時kw =1.0×10-14 mol2·l-2
水的離子積與溫度有關，溫度公升高kw增大。如1000c 時kw =1.0×10-12 mol2·l-2 .
⑶無論是純水還是酸、鹼,鹽等電解質的稀溶液，水的離子積為該溫度下的kw。
二、影響水的電離平衡的因素
⑴酸和鹼：酸或鹼的加入都會電離出 h+或oh-,均使水的電離逆向移動,從而抑制水的電離。
⑵溫度：由於水的電離吸熱，若公升高溫度，將促進水的電離， [h+]與[oh-]同時同等程度的增加，ph變小，但[ h+]與[oh-]始終相等，故仍呈中性。
⑶能水解的鹽：不管水解後溶液呈什麼性，均促進水的電離，使水的電離程度增大。
⑷其它因素：如向水中加入活潑金屬，由於活潑金屬與水電離出來的 h+直接作用，使[ h+]減少，因而促進了水的電離平衡正向移動。
三、溶液的酸鹼性及ph的值
溶液的酸鹼性，取決於溶液中[h+]、[oh—]的相對大小：ph值的大小取決於溶液中的[h+]大小
ph=－lg[h+]，
（1）酸性越強，ph值越小，鹼性越強，ph值越大，ph值減小乙個單位，[h+]就增大到原來的10倍，ph值減小n個單位，[h+]的增大到原來的10n倍.
（2）任意水溶液中[h+]≠0，當ph=0時[h+]=1mol/l，一般[h+]＞1mol/l時，ph＜0，故直接用[h+]表示.
（3）判斷溶液呈中性的依據為：[h0]= [oh—]或ph=poh=pkw
只有當室溫時，kw=1×10—14
h+]=[oh—]=10—7mol/l
溶液呈中性
ph=poh=pkw=7
（4）溶液ph的測定方法：
①酸鹼指示劑 ---只能判定ph範圍
②ph試紙---也只能確定在某個值左右（對照標準比色卡），無法精確到小數點後1倍。另外使用時不能預先潤濕試紙。否則相當於又稀釋了待測液，測定結果誤差大。
③ph計---測定較精確.
四、ph
ph實際上是水溶液中酸鹼度的一種表示方法。平時我們經常習慣於用百分濃度來表示水溶液的酸鹼度，如1%的硫酸溶液或1%的鹼溶液，但是當水溶液的酸鹼度很小很小時，如果再用百分濃度來表示則太麻煩了，這時可用ph來表示。
ph的應用範圍在0-14之間。
溶液ph計算的整體思路是：根據ph的定義ph=－lgc(h+)，溶液ph計算的核心是確定溶液中的c(h+)相對大小。
（一）單一溶液的ph的計算
若該溶液是酸性溶液，必先確定c(h+)，再進行ph的計算。若該溶液是鹼性溶液，必先確定c(oh-)，可根據c(h+)·c(oh-)=kw換算成c(h+)，再求ph。
例1、求室溫下1.0×10-3mol/l的ba(oh)2溶液的ph。
解析：由題意c(oh-)=2.0×10-3mol/l，c(h+)·c(oh-)=kw，c(h+)= kw/ c(oh-)=5.0×10-12mol/l，
ph=－lgc(h+)=－lg5.0×10-12=11.3。
（二）溶液混合後的ph的計算
兩種溶液混合後，首先應考慮是否發生化學變化，其次考慮溶液總體積變化，一般來說溶液的體積沒有加和性，但稀溶液混合時，常不考慮混合後溶液的體積的變化，而取其體積之和（除非有特殊說明）。
1、兩強酸混合後的ph的計算
先求混合後的c(h+)混，再直接求ph。即：c(h+)混=[ c(h+)1×v1+ c(h+)2×v2]/（v1+ v2）。
例2、ph=4的鹽酸和ph=2的鹽酸等體積混合後，溶液的ph最接近於（）
a．2.0 b. 2.3 c. 3.5 d. 3.7
解析：由題意ph=4的鹽酸，c(h+)1=1.0×10-4mol/l；ph=2的鹽酸，c(h+)2=1.
0×10-2mol/l。c(h+)混=（1.0×10-4mol/l×v +1.
0×10-2mol/l×v）/2v=5.0×10-3mol/l，ph= 2.3。
故應選b。
2、兩強鹼混合後的ph的計算
先求混合後的c(oh-)混，再間接求ph。即：c(oh-)混=[ c(oh-)1×v1+ c(oh-)2×v2]/（v1+ v2）。
知識拓展——0.3規則（近似規則）
若兩種強酸溶液或兩種強鹼溶液等體積混合，且其ph相差2個或2 個以上時，混合液的ph有如下近似規律：
兩強酸等體積混合時，混合液的ph=ph小+0.3；
兩強鹼等體積混合時，混合液的ph=ph大－0.3。
如上述例2若用0.3規則，就很方便，混合液的ph= ph小+0.3=2+0.3= 2.3。
3、強酸與強鹼溶液混合後的ph的計算
根據n(h+)與n(oh-)的相對大小先判斷酸、鹼的過量情況。
⑴強酸與強鹼恰好完全反應，溶液呈中性，ph=7。
⑵若酸過量，溶液呈酸性，n(h+)＞n(oh-)，c(h+)混=[ n(h+)－n(oh-)]/v總。
⑶若鹼過量，溶液呈鹼性，n(oh-)＞n(h+)，c(oh-)混=[ n(oh-)－n(h+)]/v總，再求出c(h+)混。
例3、60ml0.5mol/lnaoh溶液和40ml0.4mol/l硫酸混合後，溶液的ph最接近於（ ）
a. 0.5 b. 1.7 c. 2 d. 13.2
解析：由題意知，酸鹼中和反應後，酸過量，c(h+)混=[ n(h+)－n(oh-)]/v總=（0.032mol－0.
03mol）/0.1l=0.02mol/l，ph=1.
7，故應選b。
4、若未標明酸鹼的強弱，混合後溶液ph不定，應分析討論。
酸與鹼混合時發生中和反應，但不一定恰好完呈中和。
即使恰好完全中和，也不一定溶液呈中性，由生成的鹽能否水解及水解情況而定
另外酸鹼的強弱不同，提供反應物的量不同也影響著反應後溶液的性質。
下面把常見的幾種情況分列出來.
①等物質的量濃度的一元弱酸一元強鹼溶液等體積混合溶液ph＞7（由生成的強鹼弱酸鹽水解決定）
②等物質的量濃度的一元強酸與一元弱鹼溶液等體積混合後溶液ph＜7（由生成的強酸弱鹼鹽水解決定）
③等物質的量濃度的一元強酸與強鹼溶液等體積混合後溶液ph=7（因生成強酸強鹼鹽不水解）
④當ph=poh的強酸與強鹼溶液以等體積混合後ph=7（與酸、鹼的幾元性無尖）
⑤當ph=3的某一元酸溶液與ph=11的一元強鹼以等體積混合後ph≤7。（考慮酸有強弱之分，若分弱酸，制反應後酸過量）
⑥當ph=3的某一元強酸ph=11的一元鹼溶液的以等體積混合後ph≥7（同理⑤，弱鹼過量）
⑦將ph=3的酸溶液和ph=11的鹼溶液以等體積混合後溶液ph=無法確定.
例4、在室溫下等體積的酸和鹼的溶液，混合後ph一定小於7的是（ ）
a．ph=3的硝酸和ph=11的氫氧化鈉溶液
b．ph=3的鹽酸和ph=11的氨水
c．ph=3的硫酸和ph=11的氫氧化鈉溶液
d．ph=3的醋酸和ph=11的氫氧化鈉溶液
解析：a、c兩選項為強酸與強鹼的混合，且ph1+ ph2=14，則溶液呈中性，ph=7。b選項為強酸與弱鹼的混合，且ph1+ ph2=14，則溶液呈鹼性，ph＞7。
d選項為弱酸與強鹼的混合，且ph1+ ph2=14，則溶液呈酸性，ph＜7。故應選d。
注意：在相關計算過程中，應遵守「酸按酸，鹼按鹼，同強混合在之間，異強混合看過量」。
五、酸鹼溶液的稀釋前後ph值的變化。
由於強酸或強鹼在水中完全電離，加水稀釋後不會有溶質進一步電離，故僅僅是體積增大的因素導致酸溶液中的[h+]或鹼溶液中的[oh—]減小.
弱酸或弱鹼由於在水中不完全電離，加水稀釋同時，能促使其分子進一步電離，故導致相應[h+]或[oh—]減小的幅度降低。
在稀釋弱酸或弱鹼過程中有濃度的變化，又有電離平衡的移動，不能求得具體數值，只能確定其ph範圍。如ph=3的醋酸溶液，稀釋100倍，稀釋後3＜ph＜5；ph=10的氨水，稀釋100倍，稀釋後8＜ph＜10；ph=3的酸溶液，稀釋100倍，稀釋後3＜ph≤5；ph=10的鹼溶液，稀釋100倍，稀釋後8≤ph＜10。
例如 ①等ph值的鹽酸和醋酸，氫氧化鈉和氨水分別加水稀釋。溶液的ph值變化，圖示如下：
強酸弱酸稀釋強、弱鹼稀釋
注意：①酸無論怎樣稀釋，不可能成為鹼性；若無限稀釋，則ph只能無限接近7且小於7.
②鹼無論怎樣稀釋，不可能成為酸性；若無限稀釋，則ph只能無限接近7且大於7
例1、室溫時將ph=5的硫酸溶液稀釋1000倍後，則c(h+):c(so42-)是（ ）
a. 2:1 b. 21:1 c. 20:1 d. 22:1
解析：ph=5時，c(h+)酸=1×10-5mol/l，c(so42-)=5×10-6mol/l，稀釋1000倍後，由硫酸電離出的c(h+)酸=1×10-8mol/l，c(so42-)=5×10-9mol/l，考慮水的電離受硫酸的抑制，設水電離出的c(h+)為xmol/l，故水電離出的c(oh-)也為xmol/l，根據水的離子積在室溫時為一常量，得方程(x+10-8)·x=10-14，解x=9.5×10-8，故c(h+):
c(so42-)=[c(h+)酸+c(h+)水]: c(so42-)=10.5×10-8 mol/l:
5×10-9mol/l=21:1，故應選b。
「水的電離和溶液的PH」教學反思
水的電離和溶液的ph 教學內容包括水的電離 水的離子積 溶液的ph。只有理解水的電離平衡及其移動，才能從本質上認識溶液的酸鹼性和ph值。同時本講內容的學習也為鹽類的水解及電解等知識的教學奠定基礎。因此，為了突出重點，突破難點，為後面的學習打好基礎，結合我校學生實際，我把本講內容分為三課時，第一課時內...
電離平衡 水的電離與溶液的pH
電離平衡專題一 電離平衡 水的電離與溶液的ph 一 判斷電解質 非電解質 強電解質 弱電解質 1 下列物質中，屬於強電解質的是屬於弱電解質的是屬於非電解質的是填序號 氨氣 氨水 硫酸鋇 氯氣 醋酸銨 銅 水 酒精 甲酸 2 下列說法一定正確的是 a 強電解質溶液的導電性比弱電解質溶液的導電性強 b ...
《水的電離和溶液的酸鹼性》教學設計
第二節水的電離和溶液的酸鹼性 教學目標 知識技能 了解水的離子積的含義 掌握 h 和 oh 與溶液酸鹼性的關係 初步學會有關水的離子積的簡單計算。能力培養 通過實驗，培養學生觀察能力和發現問題 思考問題的能力 通過指導學生閱讀課本有關內容，培養學生自學能力 通過質疑和問題討論，培養學生分析問題的能力...