江西省吉安市高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 3.2 水的电离和溶液的酸碱性课件 新人教版选修4.ppt

第二节水的电离和溶液的酸碱性 第一课时 知识回顾 1 什么是ph 酸性的ph 中性的ph 碱性的ph 2 水的ph 水中有没有h oh 一 水的电离 h2o h2oh3o oh 定性讨论 纯水的组成微粒有哪些 作为弱电解质 水的电离平衡受哪些外界因素影响 温度 离子浓度 h oh 等影响 在水中投入金属钠 对水的电离平衡有无影响 定量讨论 阅读教材p45 p46思考1 纯水中c h 与c oh 大小有何关系 思考2 在25 下 c h c oh 等于多少 说明水的电离程度如何 由水电离出的h oh 的物质的量相等 25 时 水电离出来的c h c oh 10 7mol l水是一种极弱的电解质 通常的电流表无法检验其中离子 一 水的电离 室温下1l 55 6mol 水中电离的只有10 7mol1000 18 10 7 n 155 6 10 7 n 1 水的离子积常数 例 水是一种极弱的电解质 在室温下 平均每n个分子只有1个分子发生电离 则n值是 a 10 14b 55 6 107c 107d 55 6 25 时纯水kw c h c oh 10 14 1 水是一种极弱的电解质 能微弱的电离 分析下表中的数据有何规律 并解释之 讨论 2 水的离子积常数 kw c h c oh 1 表达式 注 常数无单位 kw叫做水的离子积常数 简称水的离子积 2 影响kw的因素 kw只与温度有关 与浓度无关 温度升高 kw值增大 思考 含有h 的溶液一定是酸 含oh 的溶液一定是碱吗 任何酸中只含h 任何碱中只含oh 吗 结论 在任何水溶液中 均存在水的电离平衡 也就是任何水溶液中都是h oh 共存的 任何水溶液中都存在kw c h c oh kw25 10 14 如 kw25 10 14kw100 10 12 一 水的电离 讨论 对常温下的纯水进行下列操作 完成下表 中性 酸性 不变 碱性 不变 小结 加入酸或碱都抑制水的电离 1 升高温度 kw增大 已知kw100 10 12 则在100 时纯水中的c h 等于多少 2 温度不变 加入溶质对水的电离平衡及kw的影响 加入酸或碱对水的电离有什么影响 促进还是抑制 kw呢 酸碱由于电离产生h 或oh 能抑制水的电离 使水的电离程度减小 但kw不变加入naac或nh4cl对水的电离平衡又有什么影响 ac nh4 等 弱离子 因结合水电离出的h 或oh 能促进水的电离平衡 使水的电离程度增大 但kw不变加入nacl呢 3 条件改变对水的电离平衡及kw的影响 无影响 一 水的电离 练习 水的电离平衡的移动 2 水的电离过程为h2oh oh 在不同温度下其离子积为kw25 1 10 14 kw35 2 1 10 14 则下列叙述正确的是 a c h 随着温度的升高而降低b 在35 时 纯水中c h c oh c 水的电离常数k25 k35 d 水的电离是一个吸热过程 d 2 0 01mol l盐酸溶液中 c h c oh 分别为多少 1 判断正误 1 任何水溶液中都存在水的电离平衡 2 任何水溶液中 不论酸 碱或中性 都存在kw 10 14 3 某温度下 某液体c h 10 7mol l 则该溶液一定是纯水 4 利用kw的定量计算 1 求溶液中的c h 或c oh c h 0 01mol lc oh kw c h 10 12mol l c oh 0 01mol lc h kw c oh 10 12mol l 3 0 01mol lnaoh溶液中 c h c oh 分别为多少 一 水的电离 3 25 a b c三种溶液 其中a中c h 10 3mol l b中c oh 5 10 7mol l c中c h c oh 106 则三种溶液的酸性强弱顺序如何 4 25 浓度均为0 1mol l的下列溶液中c h 由大到小的排列顺序 氨水 naoh 盐酸 醋酸 a c b b中c h kw c oh 2 10 8mol l c中c h 10 4mol l 思考讨论1 0 01mol l盐酸溶液中 由水电离出的c h h2o c oh h2o分别是多少 为什么 2 0 01mol lnaoh溶液中 由水电离出的c h h2o c oh h2o分别是多少 为什么 4 利用kw的定量计算 2 求c h h2o或c oh h2o 任何水溶液中由水电离出来的c h h2o与c oh h2o相等 一 水的电离 计算1 某溶液中由水电离产生的c h h2o 10 12mol l 则该溶液呈酸性还是碱性 并求算该溶液中c h 的可能值 2 浓度均为0 1mol l的下列溶液中由水电离出的c h h2o大小关系为 盐酸 醋酸溶液 硫酸溶液 氢氧化钠溶液 解答 c h h2o c oh h2o 10 12mol l若c h aq c h h2o 10 12mol l则c oh aq 10 2mol l溶液显碱性若c oh aq c oh h2o 10 12mol l则c h aq 10 2mol l溶液显酸性 再见 第二节水的电离和溶液的酸碱性 广州市第44中学黄橄荣 第二课时 判断 1 任何水溶液中都存在kw 10 14 2 某水溶液中c h 10 6一定是酸性溶液 3 向纯水中加入溶质 水的电离平衡将向逆向移动4 如果由水电离出的h 浓度为10 10 则kw 10 20 复习练习 计算 1 常温下 10 4mol l的盐酸溶液 溶液中 c oh mol l 将上述盐酸稀释10倍 溶液中c h mol l c oh mol l 将上述溶液稀释10000倍 溶液中c h c oh 2 常温下 某溶液中由水电离出的h 和oh 浓度的乘积为1 10 24mol l 该溶液的 h 可能为 10 10 10 5 10 9 接近10 7 接近10 7 10 12mol l或10 2mol l 讨论 溶液的酸碱性跟h 和oh 浓度有什么关系 常温下 c h c oh c h c oh c h c oh 讨论 kw100 10 12在100 时 纯水中c h 为多少 c h 1 10 7mol l是否说明100 时纯水溶液呈酸性 不能用c h 等于多少来判断溶液酸 碱性 只能通过两者相对大小比较 100 时 c h 1 10 7mol l溶液呈酸性还是碱性 练习 1 10 5mol l 0 1mol l 0 5mol l 1mol l 3mol l盐酸溶液的ph值分别为多少 2 10 5mol l 0 1mol l 1mol lnaoh溶液的ph值为多少 计算碱溶液ph值应先算c oh 再利用kw计算出c h 若poh用oh 物质的量浓度的负对数来表示 则0 1mol lnaoh溶液的poh值为多少 1 意义 ph的大小能反映出溶液中c h 的高低 即表示稀溶液酸 碱性的强弱 2 表示 用h 物质的量浓度的负对数来表示 ph lgc h ph poh 14 一 ph值概念 表示较小的c h 10 12mol l时 很麻烦但应用广 所以引入了一种方便方案 c h 10 12mol l 负对数 ph hydrogen h lg2 0 3lg3 0 477lg5 0 7lg5 5 0 74 二 溶液的酸碱性与ph 二 溶液的ph值与酸碱性强弱的关系 ph 7 ph 7 ph 7 讨论 ph值变化与酸碱性变化的关系怎样 未给明条件时 不能用ph值等于多少来判断溶液酸 碱性 一般都是未注明条件都是指常温 ph值越大碱性越强 ph越小酸性越强 练习 kw100 10 12 试求在100 时纯水的ph值ph 6是否说明100 时纯水成弱酸性 ph值有关判断正误 1 一定条件下ph值越大 溶液的酸性越强 2 强酸溶液的ph值一定小 3 ph值等于6的溶液 一定是一个弱酸体系 4 ph值相同的强酸和弱酸中c h 相同 5 在常温下 ph 0的溶液酸性最强 ph 14的溶液碱性最强6 ph值有可能等于负值 7 常温下 由水电离出的c h 10 12mol l 则溶液ph定为128 相同体积和ph值的盐酸 醋酸 硫酸中h 的物质的量相等 练 ph相同的等体积的两份溶液a和b a为盐酸 b为醋酸 分别和锌反应 若最后仅有一份溶液中存在锌 且放出氢气的质量相同 则下列说法正确是的 反应所需要的时间b a 开始反应时的速率a b 参加反应的锌的物质的量a b 反应过程的平均速率b a 盐酸里有锌剩余 醋酸里有锌剩余a b c d a 三 ph值测定方法 1 定性测定 酸碱指示剂法 书p49阅读 2 定量测定 ph试纸法 书p47阅读 ph计法等 酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱 以hin代表石蕊分子 3 1 4 4 5 0 8 0 8 0 10 0 指示剂的变色范围 hin 红色 h in 蓝色 讨论 ph试纸的使用能否直接把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 标准比色卡中的数据都是整数如用湿润的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 使用方法 直接把待测液滴在干燥的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 c 练习 酸过量 c h 10 4mol l ph 4 2 将10ml0 21mol l的盐酸和10ml0 1mol l的ba oh 2溶液混合 再加入水稀释至1l 取出10ml滴入 甲基橙 石蕊试液分别呈现什么颜色 3 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 酚酞 b c 溶液的ph值c h 酸性增强 碱性增强 ph值越大碱性越强 酸性越弱 当c h 1mol l或小于10 14 c oh 1mol l 时 使用ph值更不方便 所以用物质的量浓度表示更好 ph值一般表示1mol l以下c h 的浓度 ph值越小酸性越强 碱性越弱 再见 第二节水的电离和溶液的酸碱性 广州市第44中学黄橄荣 第三课时 ph值的计算一 直接求酸和碱的ph ph lgc h poh lgc oh 常温下 ph poh 141 求0 05mol l的h2so4溶液的ph 2 求0 5mol l的ba oh 2溶液的h 浓度及ph 四 有关ph的计算 1 简单计算 单一溶液 四 有关ph的计算 1 简单计算 单一溶液 2 下列溶液在常温下酸性最强的是 a ph 4的溶液b 1l溶液里溶有22 4ml stp hcl的溶液c c oh 10 12mol l的溶液d c h 10 3mol l的溶液 3 ph 0的溶液 下列叙述正确的是 a 是酸性最强的溶液b 与0 5mol lh2so4溶液中c h 相同c c h 0的溶液d 与1mol lch3cooh溶液中c h 同 1 甲溶液的ph 3 乙溶液的ph 1 则甲溶液中c h 与乙溶液中c h 之比为 a 100b 1 100c 3d 1 3 ph相差a c h 相差10a b 四 有关ph的计算 1 简单计算 单一溶液 4 0 1mol l盐酸 硫酸 醋酸ph大小关系如何 ph 醋酸 ph 盐酸 ph 硫酸 ph 1的盐酸 硫酸 醋酸中 h 物质的量浓度关系如何 h 相等 物质的量浓度 弱 一元强 多元强 酸或碱均符合 现有ph值 体积相等的h2so4 hcl 醋酸三种酸溶液 投入足量的相同形状 大小的锌粒 开始瞬间反应速率大小关系是 充分反应后生成h2体积大小 相同状况 关系是 0 5 某温度下 纯水中c h 2 10 7mol l 则此时纯水中的c oh mol l 滴入盐酸使c h 5 10 6mol l 则c oh mol l 滴入naoh溶液使得c oh 5 10 6mol l 则ph 6 ph 3的盐酸ph增大1 c h 差多少倍 盐酸浓度差多少倍 c h 相差10倍 物质的量浓度强酸相差10倍ph 3的醋酸ph增大1 c h 差多少倍 醋酸浓度差多少倍 c h 相差10倍 物质的量浓度弱酸相差 10倍 相等 醋酸 硫酸 盐酸 1 酸的稀释 在25 时 ph 5的盐酸稀释到原来的10倍 ph值等于多少 如果稀释到1000倍后 ph值又等于多少呢 ph lgc h lg10 5 10 lg10 6 6 h 水 oh 水 h 水 10 8 h 水 10 14 h h 水 10 8 1 05 10 7ph 7 四 有关ph的计算 2 溶液的稀释 关键 1 抓住氢离子进行计算 2 当酸提供的 h 很小时 不能忽略水电离出的 h 将ph 5的醋酸溶液稀释 稀释10倍 求ph值 范围 5 6 ph值 v相同的不同酸 稀释相同的倍数ph弱 因为稀释10倍 ph小于6 所以如ph 6 要大于10倍 四 有关ph的计算 2 溶液的稀释 练 1 ph 3的醋酸溶液加水稀释到原溶液体积的2倍 则稀释后溶液的ph值约为 a 2 8b 3 2c 3 3d 4 b 2 ph 2的a b两种酸溶液各1ml 分别加水稀释到1000ml 其ph值与溶液体积v的关系如图所示 下列说法正确的是 a b两酸溶液的物质的量浓度一定相等稀释后 a溶液的酸性比b溶液强a 5时 a是强酸 b是弱酸若a b都是弱酸 则5 a 2 c d 2 碱的稀释 在25 时 ph 9的naoh溶液稀释到10倍 ph值等于多少 c oh 10 5 10 10 6 ph lgc h lgkw c oh lg10 8 8 四 有关ph的计算 2 溶液的稀释 向100ml纯水中加入1滴 0 05ml 0 2mol lba oh 2溶液 ph变为多少了 关键 1 抓住氢氧跟离子进行计算 先求oh 在转换成h 在25 时 ph 9的naoh溶液稀释到1000倍后 ph值为多少 ph 11的氨水稀释到ph 10 则nh3 h2o的电离平衡向 方向移动 所得氨水的物质的量浓度 填大于 小于或等于 原溶液浓度的1 10 2 当碱提供的 oh 很小时 不能忽略水电离出的 oh 1 强酸与强酸混合 在25 时 ph 1的盐酸溶液1l与ph 4的盐酸溶液1000l混合 混合后溶液的ph值等于多少 关键 1 抓住氢离子进行计算 2 当相加 减的两个量相差100倍以上时 小的可忽略 四 有关ph的计算 3 溶液的混合 ph lgc h lg 1 10 1 1000 10 4 1 1000 lg 2 10 4 4 lg2 3 7 1 强酸与强酸混合 四 有关ph的计算 3 溶液的混合 ph 2的盐酸和ph 4的盐酸溶液等体积混合后 所得溶液的ph ph 2的盐酸和ph 5的硫酸溶液等体积混合后 所得溶液的ph 两种ph值不同的强酸等体积混合时 ph 2时 ph混 ph小 0 3 ph 3的盐酸和ph 4的硫酸溶液体积比按1 1混合后溶液的ph ph 1时 ph混 ph小 0 26 2 强碱与强碱混合 四 有关ph的计算 3 溶液的混合 例 将ph 8的氢氧化钠溶液与ph 10的氢氧化钠溶液等体积混合后 溶液中的氢离子浓度最接近于 a mol l 1b mol l 1c 10 8 10 10 mol l 1d 2 10 10mol l 1 c oh 1 10 6 1 10 4 1 1 5 10 5mol l ph 14 poh 9 7 10 lg2 lg 10 14 5 10 5 9 7 lg 2 10 10 关键 抓住oh 进行计算 再转化为h d 2 强碱与强碱混合 四 有关ph的计算 3 溶液的混合 1 ph 13的ba oh 2溶液与ph 10的naoh溶液体积比按1 3混合后的ph值 2 ph 13的ba oh 2溶液与ph 10的naoh溶液体积比按1 1混合后的ph值 两种ph值不同的强碱等体积混合时 ph 2时 ph混 ph大 0 3 ph 1时 ph混 ph大 0 26 3 ph 13的naoh溶液与ph 12的naoh溶液体积比按1 1混合后的ph值 3 强酸与强碱混合 一般中和 四 有关ph的计算 3 溶液的混合 在25 时 100ml0 4mol l的盐酸与等体积0 6mol l的naoh溶液混合后 溶液的ph值等于多少 在25 时 100ml0 6mol l的盐酸与等体积0 4mol l的naoh溶液混合后 溶液的ph值等于多少 关键 酸过量抓住氢离子进行计算 碱过量抓住氢氧跟离子进行计算 naoh hcl nacl h2o 0 06 0 04 3 强酸与强碱混合 一般中和 四 有关ph的计算 3 溶液的混合 1 把ph 13的naoh溶液与ph 2的硫酸溶液混合后 所得溶液的ph 11 则naoh溶液和硫酸溶液的体积之比为 把ph 12的naoh溶液v1和ph 2的hcl溶液v2混合后 溶液呈中性 则v1 v2 把ph 11的naoh溶液v1和ph 2的hcl溶液v2混合后 溶液呈中性 则v1 v2 把ph 13的naoh溶液v1和ph 2的hcl溶液v2混合后 溶液呈中性 则v1 v2 强酸 pha 与强碱 phb 混合呈中性 体积比与ph之和 x 关系pha phb 14 两溶液中 h oh va vb 1 pha phb 14 两溶液中 h oh va vb 1 1014 x 1 pha phb 14 两溶液中 h oh va vb 10x 14 1 1 1 将ph 2的h2so4溶液和ph 10的naoh溶液相混合 混和后溶液ph 7 h2so4溶液和naoh溶液的体积比为 a 1 10b 1 20c 1 9d 1 100 2 25 时 将某强酸和某强碱溶液按10 1的体积比混合溶液恰好呈中性 则混合前此强酸与强碱溶液的ph之和是 a 12b 13c 14d 15 练习 3 把1ml0 1mol l的硫酸加水稀释制成2l溶液 在此溶液中由水电离产生的h 其浓度接近于 a 1x10 4mol lb 1x10 8mol lc 1x10 11mol ld 1x10 10mol l 常温下 将某强酸溶液和某强碱溶液按体积比1 10混和 所得溶液的ph 7