【最新】水的电离和溶液的ph值ppt模版课件

第二节 水的电离和溶液的 pH一、水 的 电离二、溶液的酸碱性和 pH2、溶液的酸碱性与 pH 的关系包括：水电离的特点、水的离子积常数、影响水电离的因素1、溶液的酸碱性与 c(H+)、 c(OH-)的关系一、水的电离我们已经知道，水是一种弱电解质。哪么，水的电离和其它弱电解质的电离有什么相同或不同之处呢？思考：（ 1）已知 (水 )=1g/cm3，求水的物质的量浓度？分析： c=n/V=1g/cm31000mL18g/mol1L=55.6mol/L水电离的百分数 110 7mol/L55.6mol/L100%（ 2）通过精确的实验测得，在 250C时， 1L纯水中只有 110 7mol/L水电离，试计算此时水电离的百分数。=1.810 7%问题： 从上面的数据中你能得出什么结论？水的电离和其它弱电解质的电离有什么相同或不同点？写出水的电离方程式。1、水的电离方程式H2O H+ + OH-演示：水的电离2、水电离的特点(1)可逆、微弱 与其它弱电解质相似(2)水是一种极弱的电解质 与其它弱电解质的区别。3、水的离子积常数 KwH2O H+ + OH-250C10-7 mol/L 10-7 mol/L c(H+) c(OH-)= Kc c (H2O) = Kw =110 -14H3O+ + OH-H2O + H2O Kc =c(H+) c(OH-)/c(H2O) Kw叫做 水的离子积常数，简称 水的离子积 。+ +在一定温度时：水的浓度为常数。分析表中的数据，有何规律，并解释之 .温度 0 20 25 50 100Kw 1.1410 -15 6.8110 -15 110 -14 5.4710 -14 110 -12结论 1、 Kw只与温度有关，温度越高， Kw越大。2、水的电离是一个吸热过程。4、影响水电离的因素根据前面所学知识，水的离子积会受什么外界条件影响？(1) 温度对水的离子积常数的影响因为水的电离过程是一个吸热过程，所以，当温度升高时，水的电离平衡向正反应方向移动，水电离出的 c(H )和 c(OH)增大，水的离子积增大。问题与讨论 100 时，水的离子积为 10-12， c（ H+）为多少？此时溶液是否为酸性？水的电离平衡 C(H+) C(OH ) c(H+) c(OH-)HCl溶液NaOH溶液左移 变大 变小左移 变小 变大250C时110 -14(2)、酸、碱对水的电离平衡的影响 H2O H+ + OH-结论：A、在酸、碱溶液中，水的电离平衡被破坏，但 c (H+) c(OH-)不变 .加入酸或碱都将抑制水的电离；B、 c (H+)与 c (OH )成反比， c (H+) 越小， c (OH )越大。实验测得， 100oC时， Kw=110 -12思考： 100OC 的水中， c（ H+） =？ ,c(OH-)=？ .10-6mol/L 10-6mol/L实验证明， Kw只与温度有关，而与溶液浓度无关。也就是说： 在一定温度下的任何酸、碱、盐电解质的稀溶液中，即使H+或 OH 发生改变，水的离子积 Kw也是一个不变的常数。 在水溶液中加入酸、碱，水的电离平衡发生移动，但 Kw不变。室温下的水主要以何种形式存在？1、在水中加入盐酸后，水的离子积是否发生改变？2、在水中加入强碱后，水的离子积是否发生改变？3、在酸碱溶液中水电离出来的 H+和 OH-是否相等？4、 100 时，水的离子积为 10-12，求 H+为多少？5、求 1mol/L盐酸溶液中水电离出来的 H+为多少？6、在酸溶液中水电离出来的 H+和酸电离出来的 H+有什么关系？HCl溶液中的电离情况： HCl= H+Cl-NaOH溶液中的电离情况 : NaOH=Na+OH-二、溶液的酸碱性和 pH1、溶液的酸碱性与 c(H+)、 c(OH-) 的关系思考： 盐酸溶液中有没有 OH-？氢氧化钠溶液中有没有 H+？氯化钠溶液中有没有 H+， OH-？NaCl溶液中的电离情况 : NaCl=Na+Cl-H2O H+OH-H2O H+OH-H2O H+OH-任何水溶液中：无论是酸溶液中还是碱溶液中，都同时存在 H+和OH-！只是相对含量不同，但它们在一定温度下都是定值！思考：酸性溶液： c (H+)c (OH-)常温下： c (H+) 10-7 mol/L碱性溶液 : c (H+) 10-7mol/L pH7中性溶液 : c (H+)= 10-7 mol/L pH=7pH 0 7 14酸性 中性 碱性(1)、意义： 表示溶液酸碱性的强弱。用 H+物质的量浓度的负对数来表示。（ 2）定义： pOH= - lgc（ OH-） 因为： c (H+) c (OH-)= 10-14两边取对数 lg c (H+) c (OH-)= lg10-14 lg c (H+)+-lgc (OH )= 14 pH + pOH =14即 pH=14 pOH溶液的 pH值 c(H+) 0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014酸性增强碱性增强pH越大碱性越强，酸性越弱当 c(H+) 1mol/L或小于10-14 （ c(OH-) 1mol/L）时，使用 pH更不方便。所以用物质的量浓度表示更好 .pH一般表示 1mol/L以下c(H+)的浓度 .pH越小酸性越强，碱性越弱溶液的酸碱性 -正误判断1、如果 H+不等于 OH-则溶液一定呈现酸性或碱性。2、如果 H+/OH-的值越大则酸性越强。3、任何水溶液中都有 H+和 OH-。4、 H+等于 10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。5、对水升高温度电离度增大，酸性增强。溶液的 pH值 正误判断1、一定条件下 pH值越大，溶液的酸性越强。2、用 pH值表示任何溶液的酸碱性都很方便。3、强酸溶液的 pH值一定大。4、 pH值等于 6是一个弱酸体系。5、 pH值有可能等于负值。6、 pH值相同的强酸和弱酸中 H+相同，物质的量浓度也相同。3、 pH值测定方法： 酸碱指示剂法、 pH试纸法、 pH计法等。酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱，他们的颜色变化是在一定的 pH值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的 pH值范围叫做指示剂的变色范围。pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14甲基橙 红色 橙色黄色石蕊 红色 紫色 蓝色酚酞 无色 浅红色红色(1).定性测定：酸碱指示剂法 .以 HIn代表石蕊分子： HIn（ 红色） H+ +In- （ 蓝色）【 提问 】 ： 测定溶液酸碱性的方法有哪些？3.14.45.08.08.010.0其中， pH计最精确。广泛 pH试纸的误差是： 1 ，精密 pH试纸的误差是： 0.1（ 2） .定量测定： pH试纸法、 pH计法等 .(1)pH试纸法：【 交流与讨论 】 ：能否直接把 pH试纸伸到待测液中？是否要先湿润 pH试纸后，再将待测液滴到 pH试纸上？能否用 pH试纸测出 pH=7.1来？如用湿润的 pH试纸检验待测液，对该溶液 pH值的测定A.一定有影响 B.偏大 C.偏小 D.不确定a.试纸的使用方法 :用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的 pH试纸上，试纸上显出颜色后马上跟 标准比色卡 相对比 .1.pH试纸使用操作中正确的是A.将 pH试纸的一端浸入溶液，观察颜色的变化B.将 pH试纸浸入溶液一会儿，再取出跟标准比色卡相比较C.用洁净的玻璃棒沾取被测溶液，滴在 pH试纸上，颜色变化后与比色卡对照D.先将 pH试纸用蒸馏水润湿，再用洁净的玻璃棒沾取被测溶液，滴在 pH试纸上，颜色变化后与比色卡对照【 课堂练习 】 ：C3.溶液中有关 pH的计算 .(见后面专题 ) 2.某溶液取少量滴在 pH试纸上，半分钟后，试纸呈深蓝色，此溶液中不可能大量共存的离子是A.PO43- B.HCO3- C.Al3+ D.K+BC小结：1、水是极弱的 ( )，能电离出 ( )和 ( )，当向水中加酸时，水的电离平衡 ( )， H 浓度 ( )OH 浓度，当向水中加碱时，水的电离平衡 ( )， H 浓度 ( )OH 浓度 .2、在酸碱溶液中，水的电离平衡被破坏，但 H+浓度与 OH 浓度的乘积 ( )，等于 ( )，溶液的酸碱性与 c (H+)、 c (OH-)的关系是 ( )3、若溶液的 pH 7，显 ( )性，若溶液的 pH 7，显 ( )性这一标准的适用温度是 250C.在 1000C时， Kw=10-12，pH=6为中性 . 电解质的水溶液能够导电，经过 28次蒸馏的纯水能够导电吗？例 1、计算 0.01mol/l盐酸溶液的 pH；计算 0.01mol/lNaOH溶液的 pHpH= - lgc（ H+） =-lg10-2=2pH= - lgc（ H+） =-lg10-1410-2 =12练习：计算 0.01mol/LH2SO4溶液的 pHpH值计算 1 酸、碱溶液的 pH的计算pH值计算 2 混合而不反应：强酸与强酸混合例 4：在 25 时， pH值等于 1的盐酸溶液 1L和 pH值等于 4的硫酸溶液 1000L混合 pH值等于多少？解： pH=-lgH+ =-lg（ 110 1 +100010 4 ） /（ 1+1000）=-lg210 4=4-lg2=3.7关键：抓住氢离子进行计算！pH c(H+) n(H+)/V(总 ) 守恒！练习： pH=2和 pH=4的两种盐酸溶液等体积混合 ，求混合溶液的pH。小结：当酸稀释时视水为另一种酸。酸 I+酸 II c(H+) =pH值计算 3 混合而不反应：强酸与强酸混合例 5：在 25 时， pH值等于 1的盐酸溶液和 pH值等于 4的硫酸溶液等体积混合 pH值等于多少？解： pH=-lgH+ =-lg（ 110 1 +110 4 ） /（ 1+1）=-lg510 2=2-lg5=1.3.关键：（ 1）抓住氢离子进行计算！（ 2）当两者浓度相差较大（ =100倍）时，可忽略稀溶液中的酸（或碱）的影响，视之为相对浓溶液的稀释，若为等体积混合，则混合后溶液的： pH混 = pH小 +0.3pH1=8的 NaOH溶液与 pH2=10的 NaOH溶液等体积混合，求混合溶液的 pH。错解： c(H+)1= 10 8 mol/L c(H+)2= 10 10 mol/L c(H+)混 = (10 8 + 10 10)/2 = 5.0510 9 mol/LpH = 9 lg5.05 = 8.3正解： c(H+)1= 10 8 mol/L c(OH )1= 10 6 mol/Lc(H+)2= 10 10 mol/L c(OH )1= 10 4 mol/L c(OH )混 = (10 6 + 10 4)/2 = 5.0510 5 mol/L pOH = 5 lg5.05 = 4.3 pH = 9.7pH值计算 4 强碱与强碱混合pH混 = pH大 -0.3 关键：碱混合时须抓住氢氧根离子进行计算！切记不可直接用 c(H+)进行计算！pH值计算 4 强碱与强碱混合解：=4-lg5 =3.3例 6：在 25 时， pH值等于 9和 pH值等于 11的两种氢氧化钠溶液等体积混合 pH值等于多少？c(OH )=（ 1 10 5 +110 3 ） /(1+1)pOH=-lgOH pOH=-lg510 -4pH=14- pOH =10.7关键：（ 1）抓住氢氧根离子进行计算！（ 2）当两者浓度相差较大（ =100倍）时，可忽略稀溶液中的碱的影响，视之为相对浓溶液的稀释，若为 等体积混合 ，则混合后溶液的： pH混 = pH大 -0.3pH值计算 5 混合后反应：强酸与强碱混合 酸过量例 7：在 25 时， 100mlO.6mol/L的盐酸与等体积 0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后 ,溶液的 pH值等于多少？解： NaOH + HCl = NaCl + H2O0.060.04pH=-lgH+ =-lg0.02/（ 0.1+0.1） =-lg101 =1关键：酸过量抓住氢离子进行计算！pH值计算 6 混合后反应：强酸与强碱混合 碱过量！例 8：在 25 时， 100mlO.4mol/L的盐酸与等体积 0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后 ,溶液的 pH值等于多少？解： NaOH + HCl = NaCl + H2O0.040.06关键：（ 1）碱过量抓住氢氧根离子进行计算！（ 2）酸过量抓住氢离子进行计算！（ 3） 若为强酸强碱刚好完全中和： 此时用水电离出的氢离子或氢氧根离子进行计算！ 切记此时不要算出酸碱完全中和，氢离子或氢氧根离子浓度为 0，故算出 pH值为 1的错误结果！=1pOH=-lgOH pOH=-lg0.02/(0.1+0.1)pH=14- pOH =133、计算 pH=2的 H2SO4溶液中 H+的浓度及溶液中 OH-浓度。公式： c (H+)=10-pH解：因为 c(H2SO4)=1/2c(H+)=0.510 -2mol.L-1=510 -3molL -1又 因为 c(OH-)=KW/c(H+),所以 c(OH-) =110 -14/110 -2=110 -12molL -1.练习 :求 pH=9的 NaOH溶液中的 c(OH-)及由水电离出的 c(OH-)水口 答 :已知 1000C时 ,纯水的离子积为 110 -12,那么此时纯水的 pH等于几 ?问 :若某溶液 c(H+)=m10 -n molL -1,那么 , 该溶液的pH=_练习 :1、求 0.05molL -1的 H2SO4溶液的 pH。2、求 0.5mol L-1的 Ba(OH)2溶液的 H+浓度及 pH.n-lg m溶液混合后 pH的计算D1、将 pH=8和 pH=10的两种 NaOH溶液等体积混合后，溶液中 c（ H+）最接近（ ）A、 1/2 （ 10-8+10-10） mol L-1 B、（ 10-8+10-10） mol L-1C、（ 110 -4+510 -10） mol L-1 D、 210 -102、常温下， pH=4的 HCl和 pH=10的 NaOH等体积混合，求混合液的 pH。 讨论： (1)pH=5的盐酸和 pH=10的 NaOH等体积混合溶液显什么性？(2)pH=3的盐酸与 pH=10的 NaOH等体积混合后溶液显什么性？你从中可以找到什么规律？小规律：强酸和强碱等体积混合 pH酸 +pH碱 14,pH混 7pH酸 +pH碱 14,pH混 7pH酸 +pH碱 =14,pH混 =7例 2：在 25 时， pH值等于 5的盐酸溶液稀释到原来的 10倍， pH值等于多少？稀释到 1000倍后， pH值等于多少？解： pH=-lgH+ =-lg（ 105 +910 7 ） /10 =-lg106 =6pH=-lgH+ =-lg（ 105 +99910 7 ） /1000=-lg1.110 7=7- lg1.1=6.96酸 I+酸 II c(H+) =二、溶液稀释后 pH的计算之一：酸的稀释小结 规律： a、酸溶液中，抓住氢离子进行计算是关键！b、 pH=n的 强酸稀释 10m倍 ,稀释后 pH=n+mb、当稀释后的氢离子浓度与水电离出的氢离子浓度接近时（ 10-6），不可忽略水电离出的离子浓度的影响。此时，