第二节水的电离与溶液酸碱性

1、学习目标：学习目标：1、认识水的电离平衡及影响因素。、认识水的电离平衡及影响因素。2、理解水的离子积常数。、理解水的离子积常数。H2O + H2O H3O+ + OH简写为：简写为：H2O H+ OH(水电离出的水电离出的H、OH浓度相等浓度相等)一、水的电离一、水的电离 水是水是极弱极弱的电解质的电解质25C 1L水只有水只有10-7molH2O分子分子发生电离发生电离多少个水分子才有多少个水分子才有1个电离？个电离？55.6107 K 电离电离c(H+)c(OH-） c(H2O）K . =c ( H+) .c( OH-) c(H2O)Kw =c ( H+) .c( OH-) 其中常数其中常

2、数K与常数与常数c(H2O)的积记为的积记为Kw,称为称为水的离子积常数水的离子积常数，简称为离子积，简称为离子积H2O H+ OHKW =c（H+） c（OH-） =1 10-141.水的离子积常数水的离子积常数25时（常温）时（常温） 如果温度变化如果温度变化Kw会如何变化会如何变化?为什么为什么?实验测得：实验测得：在在2525，水电离出来的，水电离出来的c(Hc(H+ +)=c(OH)=c(OH)=10)=107 7mol/Lmol/LKwKw1005025200温度温度1.1410-15 6.8110-15 110-14 5.4710-14 110-12水的电离水的电离吸热吸热（1

3、1）升高温度，）升高温度，促进促进水的电离，水的电离，Kw增大增大c(Hc(H+ +)=c(OH)=c(OH- -) )升高温度：升高温度：平衡向平衡向 移动移动, c(H ) ,c(OH-) , Kw右右增大增大 增大增大增大增大注意：水的离子积只随温度的改变而改变注意：水的离子积只随温度的改变而改变2. 影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素H2O H+ OHKw适用于适用于一定温度下一定温度下任何稀的电解质溶液任何稀的电解质溶液对常温下的纯水进行下列操作：对常温下的纯水进行下列操作：加加NaOH加加HCl加热加热Kwc(H+)c(OH-)浓度大小关系浓度大小关系c(OH-)c(H+

4、)水的电离平水的电离平衡移动方向衡移动方向酸碱性酸碱性 条件条件(2)(2)加入酸或碱，加入酸或碱，抑制抑制水的电离，水的电离，K Kw w不变。不变。中性中性 酸性酸性碱性碱性H2O H+ OH正反应正反应增大增大增大增大c(Hc(H+ +)=c(OH)=c(OH- -) )增大增大c(Hc(H+ +)c(OH)c(OH- -) ) 不变不变减小减小逆反应逆反应增大增大c(Hc(H+ +)c(OH)1010-7-710cc（OHOH）酸性酸性NaOHNaOH 左移左移 101010-7-7c c（H H+ +）cc（OHOH碱性碱性二、溶液的酸碱性与二、溶液的酸碱性与H+、OH浓度的关系浓度

5、的关系=11014（25）溶液的酸碱性由溶液的酸碱性由溶液中溶液中H、OH浓度相对大小决定：浓度相对大小决定：酸性酸性:c(H+) c(OH)中性中性:c(H+) c(OH)碱性碱性:c(H+) c(OH)常温25c(H+)107mol/Lc(H+)107mol/Lc(H+)107mol/L无论任何温度，无论酸性、中性、碱性溶液，都无论任何温度，无论酸性、中性、碱性溶液，都存在水电离出的存在水电离出的H、OH，并且由水电离出的这，并且由水电离出的这两种离子浓度一定相等。两种离子浓度一定相等。判断正误：判断正误：1. 如果如果c(H+)不等于不等于c(OH-)则溶液一定呈现酸碱性则溶液一定呈现酸

6、碱性。2. 在水中加酸会抑制水的电离，电离程度减小。在水中加酸会抑制水的电离，电离程度减小。3. 如果如果c(H+)/c(OH-)的值越大则酸性越强。的值越大则酸性越强。4. 任何水溶液中都有任何水溶液中都有c(H+)和和c(OH-)。5. c(H+)等于等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性的溶液一定呈现酸性。6. 对水升高温度电离程度增大，酸性增强。对水升高温度电离程度增大，酸性增强。计算下列溶液的计算下列溶液的pHpH，通过计算结果思考：，通过计算结果思考：表示溶液的酸碱性什么时候用表示溶液的酸碱性什么时候用pHpH更加方便？更加方便？2525 10 10-5-5 mol/L mol/

7、L盐酸盐酸 1 mol/L1 mol/L盐酸盐酸 2 mol/L2 mol/L盐酸盐酸2525 10 10-5-5 mol/LNaOH mol/LNaOH溶液溶液 1 mol/LNaOH1 mol/LNaOH溶液溶液引入引入pHpH值意义：值意义： 表示溶液酸碱性的强弱。表示溶液酸碱性的强弱。用用H H+ +物质的量浓度的负对数表示物质的量浓度的负对数表示1. 1. 定义式：定义式：pH=-lgc(H+)用用pHpH值表示值表示c(Hc(H+ +) )或或c(OHc(OH- -)1 mol/L)1 mol/L)1 mol/L的溶液的酸碱性不用的溶液的酸碱性不用pHpH表示。表示。三、溶液的酸碱

8、性与三、溶液的酸碱性与PHpH值与溶液酸碱性值与溶液酸碱性的关系？的关系？pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 酸性增强酸性增强中中 性性碱性增强碱性增强2525回忆初中所学常温下回忆初中所学常温下pHpH大小与溶液酸碱性的关系大小与溶液酸碱性的关系0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 101410141013101210111010109108107106105104103102101 1000 1001 1012 1023 103

9、4 1045 1056 106 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014c(H+) 越大越大pH 越小越小酸性酸性越强，越强，碱性碱性越弱越弱结合结合pHpH与与c(Hc(H+ +) )的关系，的关系，思考思考溶液酸碱性与溶液酸碱性与pHpH的关系的关系中性溶液中性溶液 酸性溶液酸性溶液 碱性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH-)=110-7mol/Lc(H+)c(OH-)110-7mol/Lc(H+)c(OH-)110-7mol/LpH =7pH7pH7思考：思考：pH为为7的溶液是否的溶液是否一定是中性溶液？一定是中性溶液？2. 溶液的

10、酸碱性与溶液的酸碱性与pH的关系的关系任意温度任意温度25酸碱性与酸碱性与PH的关系的关系酸性酸性中性中性碱性碱性c(H+)c(OH-)c(H+) = c(OH-)c(H+)c(OH-)PH7PH = 7PH7c(H+) 越大越大PH越小，酸性越强越小，酸性越强c(OH-) 越大越大PH越大，碱性越强越大，碱性越强不变不变减小减小2. 溶液的酸碱性与溶液的酸碱性与pH的关系的关系1.甲溶液的甲溶液的pH3，乙溶液的，乙溶液的pH1，则甲溶液中，则甲溶液中H+与乙溶液中与乙溶液中H+之比为之比为 A.100 B.1/100 C.3 D.1/3pH相差相差a，H+相差相差10aB练习:2. pH=

11、3的的pH增大增大1，c(H+)差多少倍？盐酸浓差多少倍？盐酸浓度差多少倍？度差多少倍？ c(H+)相差相差10倍倍；物质的量浓度；物质的量浓度强酸相差强酸相差10倍倍 PH=3的的pH增大增大1，c(H+)差多少倍？醋酸差多少倍？醋酸浓度差多少倍？浓度差多少倍？ c(H+)相差相差10倍倍；物质的量浓度；物质的量浓度弱酸相差弱酸相差10倍倍3、有关溶液、有关溶液pH的计算的计算(1)单一溶液的计算：单一溶液的计算：pH=-lgc(H+)酸性酸性:求求c(H+) pH碱性碱性:求求c(OH-) c(H+) pHpHpOH14c（H+） c（OH-） =1 10-14(2)强酸、强碱的稀释：强酸

12、、强碱的稀释：例例 1 . p H = 3 的 盐 酸的 盐 酸 加 水 稀 释 到 原 来 的 加 水 稀 释 到 原 来 的 1 0 倍 ，倍 ，pH=_加水到原来的加水到原来的103倍，倍，pH =_, 加水到原来的加水到原来的104 倍倍pH= _, 加水到原来的加水到原来的106倍，倍，pH=_例例2. pH=10的的NaOH溶液加水稀释到原来的溶液加水稀释到原来的10倍，则倍，则溶液的溶液的pH=_ 加水稀释到原来的加水稀释到原来的102倍，则倍，则溶液的溶液的pH=_加水稀释到原来的加水稀释到原来的103倍，倍，则溶液的则溶液的pH=_加水稀释到原来的加水稀释到原来的105倍，倍

13、，则溶液的则溶液的pH=_关键：抓住氢离子进行计算！关键：抓住氢离子进行计算！关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！结论结论：强酸（碱）每稀释：强酸（碱）每稀释10倍，倍，pH值值向向7靠拢一个单位。靠拢一个单位。强酸溶液每稀释强酸溶液每稀释10倍，倍，PH增大一个单位。增大一个单位。酸、碱溶液无限稀释时，酸、碱溶液无限稀释时，pH均无限接近于均无限接近于7（均要考虑水的电离）。（均要考虑水的电离）。强碱溶液每稀释强碱溶液每稀释10倍，倍，PH减小一个单位。减小一个单位。(3)弱酸、弱碱的稀释弱酸、弱碱的稀释结论：弱酸（碱）每稀释结论：弱酸（碱）每稀释10倍，倍，

14、pH值向值向7靠拢不到一个单位靠拢不到一个单位例例3. pH=3醋酸加水稀释到原来醋酸加水稀释到原来10倍，溶液的倍，溶液的pH值范值范围围_pH=12氨水加水稀释到原来氨水加水稀释到原来10倍，溶液的倍，溶液的pH值范围值范围_ 弱酸、弱碱稀释后溶液弱酸、弱碱稀释后溶液pH的变化比强酸、强碱小。的变化比强酸、强碱小。例例4. 有两瓶有两瓶pH=2的溶液，一瓶是强酸，一瓶是弱酸。的溶液，一瓶是强酸，一瓶是弱酸。现只有石蕊试液、酚酞试液、现只有石蕊试液、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水，而试纸和蒸馏水，而没有其它试剂，简述如何用最简单的实验方法来判断没有其它试剂，简述如何用最简单的实验方法来判断那瓶是

15、强酸？那瓶是强酸？(4)强酸（碱）溶液混合强酸（碱）溶液混合例例6. pH=10和和pH=8的两种的两种NaOH溶液等体积混合，求溶液等体积混合，求混合溶液的混合溶液的pH值。值。例例5. . pH=4和和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合，求混的两种盐酸溶液等体积混合，求混合溶液的合溶液的pH值值 结论：两种强酸溶液等体积混合，溶液的结论：两种强酸溶液等体积混合，溶液的pH值值等于浓溶液的等于浓溶液的pH加加0.3结论：两种强碱溶液等体积混合，溶液的结论：两种强碱溶液等体积混合，溶液的pH值值等于浓溶液的等于浓溶液的pH减减0.3例例7. 0.1L pH=2盐酸和盐酸和0.1L pH=11的的

16、NaOH溶液相混合，溶液相混合，求混合后溶液的求混合后溶液的pH值值 例例8. pH=2盐酸和盐酸和pH=12的的Ba(OH)2溶液等体积相混合溶液等体积相混合，求混合后溶液的，求混合后溶液的pH值。值。(5)强酸、强碱溶液混合强酸、强碱溶液混合方法：先反应方法：先反应-按过量的计算，按过量的计算，若酸过量，求若酸过量，求c（H+），再算），再算pH值。值。若碱过量，求若碱过量，求c（OH-），求），求c（H+），再算），再算pH值值4. pH4. pH的测定方法的测定方法 酸碱指示剂的颜色变化是在一定的酸碱指示剂的颜色变化是在一定的pHpH值范围值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的内发

17、生的。我们把指示剂发生颜色变化的pHpH值范值范围叫做围叫做指示剂的变色范围指示剂的变色范围。pHpH1 2 1 2 3.13.1 4.44.4 5 5 6 7 6 7 8 8 9 9 1010 11 12 13 14 11 12 13 14甲基橙甲基橙红色红色橙色橙色黄色黄色石蕊石蕊红色红色紫色紫色蓝色蓝色酚酞酚酞无色无色浅红浅红色色红色红色(1) 酸碱指示剂（定性测量范围）酸碱指示剂（定性测量范围）(2) pH试纸试纸(定量粗略测量定量粗略测量)pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 强酸性强酸性 弱酸性弱酸性 中性中性 弱碱性弱碱性 强碱性强碱性红红

18、色色橙橙红红色色橙橙黄黄色色浅浅草草绿绿色色深草深草绿色绿色蓝色深蓝色蓝色深蓝色黄黄色色蓝蓝紫紫色色(整数位整数位)讨论：讨论： pH试纸的使用试纸的使用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？是否要先湿润是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？试纸上？能否用广泛能否用广泛pH试纸测出试纸测出pH=7.1来？来？ 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如用湿润的如用湿润的pH试纸检验待测液，对该溶液试纸检验待测液，对该溶液pH值的测定：值的测定：A、一定有影响、一定有影响 B、偏大、偏大 C、偏小、偏小 D、不确定、不确定使用方

19、法：使用方法：直接把待测液滴在干燥的直接把待测液滴在干燥的pH试纸上，跟试纸上，跟标准比色卡标准比色卡相对比相对比注意：不能用水润湿要放在玻璃片（或表注意：不能用水润湿要放在玻璃片（或表面皿）上用玻璃棒蘸待测液滴于试纸上面皿）上用玻璃棒蘸待测液滴于试纸上(3) pH计计(定量精确测量定量精确测量)(小数位小数位)三、三、pH的应用的应用人体几种体液和代谢产物的正常pH:【问题探究一问题探究一】 今有一定体积未知浓度的氢氧化钠溶液，今有一定体积未知浓度的氢氧化钠溶液，你能想出多少种测定其浓度的方法？你能想出多少种测定其浓度的方法？【练习】 有未知浓度的氢氧化钠溶液有未知浓度的氢氧化钠溶液20mL

20、，需加入，需加入0.1mol/L的盐酸溶的盐酸溶液液40mL恰好中和，氢氧化钠溶液恰好中和，氢氧化钠溶液的物质的量浓度是多少？的物质的量浓度是多少？酸碱中和滴定酸碱中和滴定属性：化学分析中的定量分析属性：化学分析中的定量分析特点：简便、快捷、准确特点：简便、快捷、准确应用：广泛用于科研和工农业生产应用：广泛用于科研和工农业生产定义：用定义：用已知物质的量浓度的酸（或碱）已知物质的量浓度的酸（或碱）来测来测定定未知物质的量浓度的碱（或酸）未知物质的量浓度的碱（或酸）的方法叫做的方法叫做酸碱中和滴定。酸碱中和滴定。H+ + OH = H2O酸碱中和滴定原理酸碱中和滴定原理 酸碱中和滴定的关键酸碱中

21、和滴定的关键a.a.准确测定准确测定V V标准标准和和V V待测待测溶液的体积溶液的体积滴定管滴定管(1)构造构造（2）使用方法）使用方法查漏、水洗、润洗、查漏、水洗、润洗、装液、排气泡、装液、排气泡、调整液面并记录。调整液面并记录。b.如何判断中和反应是否恰好进行完全如何判断中和反应是否恰好进行完全(滴定滴定 终点的确定终点的确定)酸碱中和滴定的关键酸碱中和滴定的关键a.a.准确测定准确测定V V标准标准和和V V待测待测溶液的体积溶液的体积滴定管滴定管pHpH1 2 1 2 3.13.1 4.44.4 5 5 6 7 6 7 8 8 9 9 1010 11 12 13 14 11 12 1

22、3 14甲基橙甲基橙红色红色橙色橙色黄色黄色石蕊石蕊红色红色紫色紫色蓝色蓝色酚酞酚酞无色无色浅红浅红色色红色红色酸碱指示剂酸碱指示剂思考：思考：1、酸碱恰好、酸碱恰好中和中和是是滴定终点滴定终点吗？吗？2、如何选择指示剂？、如何选择指示剂？酸碱中和滴定所需的仪器：酸碱中和滴定所需的仪器：酸式滴定管酸式滴定管 碱式滴定管碱式滴定管铁架台铁架台 滴定管夹滴定管夹锥形瓶锥形瓶 烧杯烧杯左手左手右手右手视线与凹液视线与凹液面水平相切面水平相切滴加速度先快后慢滴加速度先快后慢眼睛注视瓶内颜色变化眼睛注视瓶内颜色变化半分钟颜色不变半分钟颜色不变滴滴定定管管保保持持垂垂直直一次滴定一次滴定二次滴定二次滴定三

23、次滴定三次滴定终点读数终点读数起点读数起点读数用量用量差值差值V标标NaOHV待待HClC待待HClC待待HCl平均平均酸碱中和滴定数据处理和计算：酸碱中和滴定数据处理和计算：1.仪器润洗不当仪器润洗不当 盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗；盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗；（ ） 盛待测液的滴定管用蒸馏水洗后未用待测液润洗；盛待测液的滴定管用蒸馏水洗后未用待测液润洗； （ ） 锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗；锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗； （ ） 锥形瓶水洗后未干燥。锥形瓶水洗后未干燥。 （ ）2.取待测液不当取待测液不当 取待测液前尖嘴部分有气泡，取后无气泡；取待测

24、液前尖嘴部分有气泡，取后无气泡； （ ） 取待测液前尖嘴部分无气泡，取后有气泡；取待测液前尖嘴部分无气泡，取后有气泡； （ ） 取液前读数仰视，取液后俯视；取液前读数仰视，取液后俯视； （ ） 取液前读数俯视，取液后仰视。取液前读数俯视，取液后仰视。 （ ）3.滴定不当滴定不当 滴定过程中，不小心将标准液滴到锥形瓶外；滴定过程中，不小心将标准液滴到锥形瓶外；( ） 振荡锥形瓶时，不小心有待测液溅出；（振荡锥形瓶时，不小心有待测液溅出；（ ） 滴定后立即读数；滴定后立即读数；（ ） 锥形瓶中指示剂加的过多；锥形瓶中指示剂加的过多；（ ）达终点后，滴定管尖嘴处悬一滴标准液。达终点后，滴定管尖嘴处悬

25、一滴标准液。（ ） 盛标准液的滴定管，盛标准液的滴定管， 滴前尖嘴部分有气泡，滴后无气泡；（滴前尖嘴部分有气泡，滴后无气泡；（ ） 滴前尖嘴部分无气泡，滴后有气泡；（滴前尖嘴部分无气泡，滴后有气泡；（ ）滴定前读数仰视，滴定后俯视；滴定前读数仰视，滴定后俯视； （ ） 滴定前读数俯视，滴定后仰视。滴定前读数俯视，滴定后仰视。（ ）俯视图俯视图仰视图仰视图滴定管的俯视和仰视滴定管的俯视和仰视正确正确视线视线仰视仰视视线视线正确正确读数读数仰视仰视读数读数读数偏大读数偏大正确正确视线视线俯视俯视视线视线正确正确读数读数俯视俯视读数读数读数偏小读数偏小0先偏大先偏大后偏小后偏小先仰后俯先仰后俯实际读

26、数实际读数正确读数正确读数先俯后仰先俯后仰先偏小先偏小后偏大后偏大实际读数实际读数正确读数正确读数滴定管的俯视和仰视滴定管的俯视和仰视滴定过程中溶液的滴定过程中溶液的pHpH变化：变化：例：用例：用0.100mol/LNaOH溶液滴定溶液滴定20.00mL0.100mol/L盐酸盐酸NaOH(ml)0.0018.0019.6819.9820.0020.0220.2022.0023.00溶液pH 1.0 2.3 3.3 4.3 7.0 9.7 10.7 11.7 12.5问题问题2:滴定终点时多半滴和少半滴溶液性质发生怎样改变滴定终点时多半滴和少半滴溶液性质发生怎样改变? PH发生发生怎样改变怎样改变?问题问题1:滴定终点消耗碱多少滴定终点消耗碱多少? pH等于多少等于多少?问题问题3:以以NaOH加入量为横坐标加入量为横坐标,以以pH值变化为纵坐标值变化为纵坐标,绘制中和绘制中和滴定曲线滴定曲线引出引出pH值突变概念值突变概念及范围及范围PH1210864210203040突变范围突变范围反应终点反应终点加入NaOH(ml)中和滴定曲线中和滴定曲线酸碱指示剂的颜色在此酸碱指示剂的颜色在此pH值突跃范围发生明显的改值突跃范围发生明显的改变，则就能以极小的误差指示出滴定终点的到达。变，则就能以极小的误差指示出滴定终点的