高中化学 3.1.1 水的电离、溶液的酸碱性课件2 鲁科版选修4-鲁科版高中选修4化学课件

1、第第1节节 水溶液水溶液第第1课时课时 水的电离、溶液的酸碱性水的电离、溶液的酸碱性1.认识电解质在水溶液中的存在形态。认识电解质在水溶液中的存在形态。2.掌握水的离子积，并能用掌握水的离子积，并能用Kw进行简单计算。进行简单计算。3.了解水电离的影响因素。了解水电离的影响因素。4.知道溶液酸碱性与知道溶液酸碱性与pH的关系。的关系。定义：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物称定义：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物称为电解质。为电解质。电解质的定义是什么？哪些物质是电解质？电解质的定义是什么？哪些物质是电解质？ 酸、碱、盐、酸、碱、盐、水水一认识电解质在水溶液中的形态一认识电解质在水溶液中的形

2、态 1.HCl 2.H2SO43.NaOH 4.Ba(OH)2 5.NaCl 6.Na2CO37.CuSO45H2O电离出电离出H+ 和和Cl-电离出电离出H+ 和和SO42-电离出电离出Na+和和OH电离出电离出Ba2+和和OH电离出电离出Na+和和Cl电离出电离出Na+ 和和CO32-电离出电离出Cu2+ 和和SO42-1.电解质的水溶液导电的原因是什么？电解质的水溶液导电的原因是什么？2.水是自然界中的常见溶剂，纯水能导电吗？水是自然界中的常见溶剂，纯水能导电吗？精确的实验证明，纯水能导电。纯水能微弱电离精确的实验证明，纯水能导电。纯水能微弱电离出出H+和和OH-，水是一种极弱的电解质。

3、，水是一种极弱的电解质。电离出了自由移动的离子。电离出了自由移动的离子。水的电离方程式：水的电离方程式：2H2O H3O+OH 简写为简写为 H2O H+OH 水合氢离子水合氢离子 平衡常数平衡常数K =H+OH-H2O实验测知实验测知25 时，时，1 L纯水中只有纯水中只有110-7 mol H2O电电离，试列出离，试列出25 时水的浓度平衡常数时水的浓度平衡常数K的表达式的表达式 ，并计算并计算H+、OH-浓度的乘积。浓度的乘积。K是常数是常数H2O=？55.6 molL-1二水的电离二水的电离H+OH-也是常数也是常数水的离子积水的离子积Kw = H+OH-n(平衡平衡)：约：约55.6

4、 mol 10-7 mol 10-7 molH2O H+ + OH- n(开始开始)：55.6 mol 0 0n(电离电离)：10-7 mol 10-7 mol 10-7 molH+OH-的乘积是个常数，称为水的离子积常数。的乘积是个常数，称为水的离子积常数。简称简称水的离子积。水的离子积。1.水的离子积水的离子积用用Kw表示表示=1.010-14 mol2L-225 比较不同温度下水的离子积，体会比较不同温度下水的离子积，体会Kw与温度的关系：与温度的关系：温度温度25 55 80 100 Kw /mol2L-21.010-147.310-142.510-135.510-13升高温度，升高温

5、度， Kw增大。增大。Kw 和平衡常数和平衡常数K 一样，只与温度有关。一样，只与温度有关。2.Kw只与温度有关。只与温度有关。温度升高，电离向吸热方向移动，水的电离程度增温度升高，电离向吸热方向移动，水的电离程度增大，大，H+和和OH的浓度增大，乘积也增大，所以的浓度增大，乘积也增大，所以Kw增大。增大。已知电离过程都是吸热过程，请从化学平衡移动的已知电离过程都是吸热过程，请从化学平衡移动的角度分析，为什么升高温度，水的离子积角度分析，为什么升高温度，水的离子积Kw增大？增大？条件条件移动方向移动方向 电离程度电离程度KwH+OH-加热加热HClNaOH正向正向增大增大增大增大增大增大增大增

6、大逆向逆向逆向逆向减小减小减小减小不变不变不变不变增大增大减小减小减小减小增大增大根据平衡移动原理分析水电离平衡的影响因素根据平衡移动原理分析水电离平衡的影响因素H2O H+ + OH H0 三水的电离的影响因素三水的电离的影响因素H和和OH在酸性或碱性溶液中都有吗？在酸性或碱性溶液中都有吗？常温下，常温下，H和和OH的浓度有何关系？的浓度有何关系？且且25时，时，Kw= 1.01014 mol2L-2实验证明：实验证明： K=H+OH适用于酸、碱、盐的稀适用于酸、碱、盐的稀溶液溶液室温下，室温下，0.1 molL-1的盐酸中，水电离出的的盐酸中，水电离出的c(OH)是多少？水电离出的是多少？

7、水电离出的c(H+)呢？呢？水的离子积的含义：水的离子积的含义：水溶液中的水溶液中的H+、OH-两种离子浓度的乘积。两种离子浓度的乘积。10-13 molL-1H+= ？盐酸溶液中的盐酸溶液中的OH =水电离的水电离的 OH=水电离的水电离的 H+ 盐酸溶液中：盐酸溶液中：Kw=H+OH-= ？H+水水 +H+酸酸 H+酸酸 1.01014 mol2L-2让我好好想想。让我好好想想。化合物化合物c/molL-1H+/molL-1OH-/molL-1HCl1.010-21.010-2HNO31.010-31.010-3NaOH1.010-21.010-2KOH1.010-31.010-31.01

8、0-121.010-12 1.010-11 1.010-11根据根据室温时室温时水的离子积计算并填写下表，并思考由水的离子积计算并填写下表，并思考由H+与与OH-的关系能证实哪些结论？有哪些新认识？的关系能证实哪些结论？有哪些新认识？常温下，常温下，水电离出的水电离出的H为为10-12 molL-1时，溶液时，溶液是酸溶液，还是碱溶液？是酸溶液，还是碱溶液？都有可能。都有可能。例如：常温下，在例如：常温下，在0.01 molL-1的盐酸和的盐酸和0.01 molL-1的的NaOH溶液中，水电离出的溶液中，水电离出的H都是都是10-12 molL-1。1.25 时，时，0.01 molL-1的盐

9、酸溶液中，的盐酸溶液中，c（H） ？ c（OH-） ？水电离出的水电离出的c(OH-)水水 ？ c(H)水水 ？0.01 molL-110-12 molL-110-12 molL-110-12 molL-12.25 时，时，0.05 molL-1的的Ba(OH)2溶液中，溶液中，c（OH-） ？ c（H） ？水电离出的水电离出的c(OH-)水水 ？ c(H)水水 ？0.1 molL-110-13 molL-110-13 molL-110-13 molL-1OH= OH碱碱+OH水水 氢氧化钡溶液中氢氧化钡溶液中H+=水电离出的水电离出的 H+ 氢氧化钡溶液中：氢氧化钡溶液中：Kw=H+OH-=

10、 ？OH碱碱 11014 mol2L-2温馨提示温馨提示条件条件酸碱性酸碱性移动方向移动方向H+OH-加入加入HCl逆向逆向加入加入NaOH逆向逆向增大增大减小减小减小减小增大增大H2O H+ + OH- H0 常温下水是呈中性的，思考下列情况时的酸碱常温下水是呈中性的，思考下列情况时的酸碱性，并说明水溶液的酸碱性取决于什么。性，并说明水溶液的酸碱性取决于什么。酸性酸性碱性碱性溶液呈中性：溶液呈中性：溶液呈酸性：溶液呈酸性：溶液呈碱性：溶液呈碱性：水溶液的酸碱性取决于什么？水溶液的酸碱性取决于什么？H+和和OH的相对大小的相对大小H+=OHH+OH,H越大酸性越强越大酸性越强H+10-7 mo

11、lL-1 pH7 碱性：碱性：H7pH =-lgH+溶液酸碱性的表示方法溶液酸碱性的表示方法:用用pH表示下列物质溶液的浓度：表示下列物质溶液的浓度：（1）25 的纯水的纯水（2）0.01 molL-1的盐酸的盐酸（3）0.01 molL-1的的NaOH溶液溶液pH=7pH=2pH=12当当pH改变改变n个单位时，个单位时，H+或或OH-改变改变10n倍倍。pH的适用范围的适用范围pH适用于适用于H+或或OH-1 molL-1的溶液。的溶液。pH适用范围为适用范围为014，当，当pH=0时，时，H+=1 molL-1。 当当pH=14 时，时，OH-=1 molL-1。解题思路：解题思路： K

12、wHOH中性溶液中中性溶液中HOH,显中性显中性H 在在100时，纯水的时，纯水的Kw5.51013 mol2L-2,此时的此时的纯水显什么性？溶液中的纯水显什么性？溶液中的H是多少？是多少？=2.34106.5 mol2L-2 10-7 molL-1 wK当溶液中当溶液中H10-7 molL-1时，该溶液一定是酸时，该溶液一定是酸性溶液吗？性溶液吗？不一定，可能是酸性溶液，也可能为中性溶液。不一定，可能是酸性溶液，也可能为中性溶液。必须指明温度！必须指明温度！判断下列说法的正误：判断下列说法的正误：1.如果如果H+OH，则溶液一定呈一定的酸碱性。，则溶液一定呈一定的酸碱性。2.如果如果H+/

13、OH的值越大，则酸性越强。的值越大，则酸性越强。3.任何水溶液中都有任何水溶液中都有H+和和OH。4.H+等于等于10-6 molL-1的溶液一定呈现酸性。的溶液一定呈现酸性。5.升高温度，水的电离程度增大，酸性增强。升高温度，水的电离程度增大，酸性增强。测定溶液酸碱性的方法测定溶液酸碱性的方法（2）pH试纸试纸（1）红色或蓝色石蕊试纸）红色或蓝色石蕊试纸 定性判断溶液的酸碱性定性判断溶液的酸碱性粗略测溶液酸碱性的强弱粗略测溶液酸碱性的强弱（4）酸碱指示剂）酸碱指示剂（3）pH计计精确测定溶液的精确测定溶液的pH检测溶液的检测溶液的pH范围范围指示剂指示剂酸酸 碱碱 指指 示示 剂剂 变变 色

14、色 范范 围围甲基橙甲基橙 4.4 黄色黄色石蕊石蕊 8.0 蓝色蓝色酚酞酚酞 10 红色红色先把一小块试纸放在干燥洁净的先把一小块试纸放在干燥洁净的表面皿或玻璃片表面皿或玻璃片上，上，用蘸有待测液的用蘸有待测液的玻璃棒玻璃棒点在试纸的中部，待点在试纸的中部，待30秒后秒后与与标准比色卡对比，粗略确定溶液的标准比色卡对比，粗略确定溶液的pH。 五使用五使用pH试纸测溶液试纸测溶液pH的方法：的方法：关于关于pH试纸的使用，思考下列问题：试纸的使用，思考下列问题：1.能否直接把能否直接把pH试纸伸到待测液中？试纸伸到待测液中？2.是否要先湿润是否要先湿润pH试纸，再将待测液滴到试纸，再将待测液滴

15、到pH试纸上？试纸上？3.能否用能否用pH试纸测出溶液的试纸测出溶液的pH=3.7？ 标准比色卡中的数据都是整数标准比色卡中的数据都是整数注意事项注意事项1.玻璃棒要洁净、干燥。玻璃棒要洁净、干燥。2.pH试纸用镊子夹取，测溶液时不能用蒸馏水湿润，试纸用镊子夹取，测溶液时不能用蒸馏水湿润，否则否则pH可能可能偏大、偏小或不变。偏大、偏小或不变。3.半分钟后，变色的半分钟后，变色的pH试纸与标准比色卡对照比较。试纸与标准比色卡对照比较。4.如果用如果用pH试纸检验气体溶入水后的酸碱度，应先试纸检验气体溶入水后的酸碱度，应先将试纸湿润，再检验。将试纸湿润，再检验。1.水的离子积常数水的离子积常数

16、K，简称水的离子积。，简称水的离子积。（1）K只与温度有关。只与温度有关。（2）25 时，时，酸、碱、盐的稀溶液中酸、碱、盐的稀溶液中 Kw=？Kw =1.01014 mol2L-2条件条件移动方向移动方向 电离程度电离程度KwH+OH-加热加热HClNaOH正向正向增大增大增大增大增大增大增大增大逆向逆向逆向逆向减小减小减小减小不变不变不变不变增大增大减小减小减小减小增大增大H2O H+ + OH H0 2.水的电离的影响因素水的电离的影响因素pH =-lg H+3.溶液酸碱度的表示方法溶液酸碱度的表示方法:pOH=-lgOH-25 ：中性溶液：中性溶液：H=10-7 molL-1 pH=7

17、 酸性溶液：酸性溶液：H10-7 molL-1 pH7 碱性溶液：碱性溶液：H71.下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A.HCl溶液中无溶液中无OHB.NaOH溶液中无溶液中无H+C.NaCl溶液中既无溶液中既无OH也无也无H+D.常温下，任何物质的水溶液中都有常温下，任何物质的水溶液中都有H+和和OH，且且Kw=H+OH=10-14 mol2L-2D2.下列试纸使用中，在测溶液的性质时，预先不能用蒸下列试纸使用中，在测溶液的性质时，预先不能用蒸馏水润湿的是（馏水润湿的是（ ）A.蓝色石蕊试纸蓝色石蕊试纸 B.红色石蕊试纸红色石蕊试纸C.KI-淀粉试纸淀粉试纸 D.pH试纸试纸D3.（双选）某温度下水的（双选）某温度下水的Kw为为110-12 moL2L-2,若某若某溶液中的溶液中的H+为为110-7 moLL-1，则该溶液（，则该溶液（ ）A.呈碱性呈碱性 B.呈酸性呈酸性C.呈中性呈中性 D.c(OH-)=100 c(H+)4.25 的下列溶液中，