水的电离和溶液的酸碱性学案(共3课时)

1、高二化学第3章学案 时间：2010年11月26日【 第二节 】 水的电离和溶液的酸碱性第1课时学习目标：1、使学生了解水的电离和水的离子积2、生了解溶液的酸碱性与pH的关系3、通过水的离子积和溶液酸碱性等内容的教学，对学生进行矛盾的对立统一、 事物间的相互关系和相互制约等辨证唯物主义观点的教育学习重点：水的离子积，溶液酸碱性和溶液pH值的关系学习难点：水的离子积 【旧知回顾】1、写出下列物质在水溶液中的电离方程式KHCO3 KAl(SO4)2H2SO4 H2SCa(OH)2 NH3H2O2、思考 我们通常会说纯水不导电，那么水是不是电解质？它能电离吗？如能请写出水的电离方程式。 纯水中有哪些微

2、粒？根据所学的弱电解质的电离平衡，请列举出可能会影响水的电离的因素。【新知讲解】一、水的离子积阅读P45：1水的电离：水是 电解质，发生 电离，电离过程 水的电离平衡常数的表达式为 。2思考： 实验测得，在室温下1L H2O（即 mol）中只有110-7 mol H2O电离，则室温下C(H+)和C(OH-)分别为多少?3水的离子积 水的离子积表达式：KW= 。一定温度时，KW是个常数，KW只与 有关， 越高KW越 。25时，KW= ，100时，KW=10-12。注意：（1）KW不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。 任何水溶液中，由水所电离而生成的c (H+) c (OH-)。思考：pH

3、 = 7 的溶液一定是酸性吗？（2）25时，任何水溶液中，H+ 离子浓度和OH- 离子的浓度乘积都为 110- 14二、溶液的酸碱性和pH1影响水的电离平衡的因素 （1）温度：温度升高，水的电离度 ，水的电离平衡向 方向移动，C(H+)和C(OH-) ，KW 。（2）溶液的酸、碱度：改变溶液的酸、碱度均可使水的电离平衡发生移动。 例题1： 在0.01mol/LHCl溶液中, C(H+)= ， C(OH-)= ，由水电离出的H+浓度= ，由水电离出的OH-浓度= 。, 在0.01mol/LNaOH溶液中，C(OH-)= ，C(H+)= ，由水电离出的H+浓度= ，由水电离出的OH-浓度= 。 在

4、0.01mol/LNaCl溶液中， C(OH-)= ，C(H+)= ，由水电离出的H+浓度= ，由水电离出的OH-浓度= 。小结 根据上面的计算，填写下表（影响水的电离平衡的因素）条件变化平衡移动方向c（H+）c（OH -）水的电离程度Kw升高温度加入HCl加入NaOH 结论：（1）升高温度，促进水的电离KW增大（2）酸、碱抑制水的电离例题2：常温下，某溶液中由水电离的c(H+)=110-13molL-1，该溶液可能是 ( ) 二氧化硫水溶液 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液A B C D2溶液的酸碱性讨论： 在酸性溶液中是否有OH -，在碱性溶液中是否存在H+，试说明原因。 决定溶

5、液酸碱性的因素是什么？小结：溶液的酸碱性： 常温（25） C(H+)C(OH-)Kw中性溶液酸性溶液碱性溶液3溶液的pH： pH=lgc(H+) 注意：当溶液中H+或OH-大于1mol/L时，不用pH表示溶液的酸碱性。【轻松做答】（1）C(H+)110-6mol/L pH=_； C(H+)110-3mol/L pH= C(H+)110-mmol/L pH=_ ； C(OH-)110-6mol/L pH=_ C(OH-)110-10mol/L pH=_ ； C(OH-)110- nmol/L pH=_ （2） pH=2 C(H+)_； pH=8c(H+)_归纳：pH与溶液酸碱性的关系(25时)p

6、H 溶液的酸碱性pH7 溶液呈 性，pH越大，溶液的碱性 【知识拓展】 1、溶液的pOH = _ 2、证明：在25时，pH + pOH = 14 说明：如果题目中没有指明温度，则默认为常温（25）【基础训练】 1纯水在25和80时的氢离子浓度，前者和后者的关系是A、前者大 B、相等 C、前者小 D、不能肯定来源:21世纪教育网2给蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法中错误的是A、H OH- 乘积不变 B、pH增大了 C、OH- 降低了 D、水电离出的H 增加了3常温下，下列溶液中酸性最弱的是A、pH=4 B、H =110-3 molL-1 C、OH- =110-11 molL-1 D、H OH-

7、= 110-14 4、下列说法中正确的是 A在25的纯水中，C(H+)c(OH)107 mol/L，呈中性 B溶液中若c(H+)107 mol/L，则c(H+)c(OH)，溶液显酸性 Cc(H+)越大，则pH值越大，溶液的碱性越强 DpH值为0的溶液中c(H+) = 0 mol/L【能力提高】5.常温下，某溶液中，由水电离出的c(H+)1.01011mol/L，该溶液pH可能为 A11B3C8D76、体积相同、pH相同的盐酸和醋酸，与碱中和时消耗的量 A相同 B盐酸多 C醋酸多 D无法比较7、在水电离出的c(H+)1014mol/L的溶液中，一定能大量共存的 AK、Na、HCO3、Cl BK、

8、Br、AlO2、ClCSO42、Na、NO3、Cl DSO42、NH4、Al3、Cl8、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BA开始反应时的速率AB参加反应的锌的物质的量AB反应过程的平均速率BA盐酸里有锌剩余醋酸里有锌剩余ABC D9、将pH8的NaOH溶液与pH10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H+)最接近于 A1/2 (1081010) mol/L B(1081010) mol/LC（1.010145105）mol/L D21010 mol/L【 第二节 】 水的

9、电离和溶液的酸碱性 第 2 课时【学习目标】了解溶液的酸碱性和pH的关系 掌握有关混合溶液值的简单计算 3.了解溶液稀释时pH的变化规律【学习重点】1.值与溶液酸碱性的关系 有关溶液值的计算【学习难点】值的计算 【旧知回顾】溶液的酸碱性和pH定义：PH= ，广泛pH的范围为014。注意：当溶液中H+或OH-大于1mol/L时，不用pH表示溶液的酸碱性。意义：溶液的酸碱性 常温（25） C(H+)C(OH-)pHKw中性溶液酸性溶液碱性溶液【新知讲解】一、溶液PH的测定方法（1）酸碱指示剂法说明：常用的酸碱指示剂有石蕊、甲基橙、酚酞试液。常用酸碱指示剂的变色范围指示剂 变色范围的石蕊 8蓝色甲基

10、橙 4.4黄色酚酞 10红色（2）试纸法使用方法： （3）PH计法二、有关pH的计算（一）单一溶液的PH计算例1 分别求0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/L Ba(OH)2溶液的PH值。例2 已知常温下浓度为0.01mol/L的CH3COOH溶液的电离度为1%，求该溶液的PH值。（二）酸碱混合溶液的PH计算例3 将PH=2的H2SO4溶液与PH=4的H2SO4溶液等体积混合后,求溶液的PH值。例4 将PH=8的NaOH溶液与PH=10的NaOH溶液等体积混合后,求溶液的PH值。例5 常温下PH=4的HCl和PH=10的NaOH分别按体积比为1:1、11:9、9:11混合，分别求

11、三种情况下溶液的PH值。 , , .。小结 有关pH计算的解题规律（1）单一溶液的pH计算 强酸溶液，如HnA，设浓度为c molL1，则 c（H+）= nc molL1，pH= lgc（H+）= lg nc 强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为c molL1，则 c（H+）= 1014/nc molL1，pH= lgc（H+）=14+lg nc（2）酸碱混合pH计算 适用于两种强酸混合 c(H+)混 = c(H+)1V1+ c(H+)2V2 /（V1+ V2）。 适用于两种强碱混合 c(OH)混 = c(OH)1V1+ c(OH)2V2 /（V1+ V2） 适用于酸碱混合，酸过量时： c(H+

12、)混=c(H+)酸V酸 c(OH)碱V碱/V酸 + V碱说明：若两种强酸（pH之差大于2）等体积混合，混合液pH = pH小 + 0.3若两种强碱（pH之差大于2）等体积混合，混合液pH = pH大 0.3 恰好完全反应，则c(H+)酸V酸 = c(OH)碱V碱（三）酸、碱加水稀释后溶液的PH值例6 常温下，将PH=1的H2SO4溶液和PH=13的NaOH溶液分别稀释1000倍，求所得溶液的PH值。思考：若在常温下，将PH=1的CH3COOH溶液和PH=13的NH3H2O溶液分别稀释1000倍，则所得溶液的PH值在什么范围之内。小结 稀释后溶液pH的变化规律（1） 酸碱溶液无限稀释，pH只能无

13、限接近于7，不可能大于或小于7（2） 对于pH = a 的强酸和弱酸溶液，每稀释10n 倍，强酸的pH就增大n个单位， 即pH = a + n( a + n 7 ) ，弱酸的pH范围是：a pH a + n 。练习 画出酸溶液在稀释过程中pH的变化图（3） 对于pH = b的强碱和弱碱溶液，每稀释10n 倍，强碱的pH就减小n个单位，即pH =b - n( b - n 7 ) ，弱碱的pH范围是：b - n pH b 。练习 画出碱溶液在稀释过程中pH的变化图 （4） 对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数，强酸pH变化程度比弱酸的大（强碱和弱碱也类似）说明：弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度

14、的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体的数值，只能确定其pH范围。【一级目标】1将pH为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c(SO42)和c(H)之比约为A、1:1 B、1:2 C、1:10 D、10:1 2求下列溶液混合后的pH：(1) 把pH2和pH=4的两种强酸溶液等体积混合，其pH 。(2) 把pH12和pH14的两种强碱溶液等体积混合，其pH= 。(3) 把pH5的H2SO4溶液和pH8的NaOH溶液等体积混合，其pH 。320 mL 0.01molL KOH溶液的pH为 ；30 mL 0.005molL H2SO4溶液的pH为 ；两溶液混合后，溶液的pH为 。3在室温下，等体

15、积的酸和碱的溶液混合后，pH一定少于7的是（ ）。（A）pH=3的HNO3跟pH=11的KOH溶液 （B）pH=3的盐酸跟pH=11的氨水（C）pH=3硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液 （D）pH=3的醋酸跟pH=11的氢氧化钡溶液4下列叙述中，正确的是（ ）。（A）中和10 mL 0.1molL-1 醋酸与中和100 mL 0.01molL-1 的醋酸所需同种碱溶液的量不同（B）等体积pH=3的酸溶液pH=11的碱溶液相混合后，溶液的pH=7（C）体积相等, pH相等的盐酸和硫酸溶液中, H+离子的物质的量相等（D）pH=3的甲酸溶液的c(H)与pH=11的氨水溶液的c(OH)相等【二级目标】

16、1、下列试纸使用时, 不宜先用水润湿的是 ( ) A、pH试纸 B、红色石蕊试纸 C、淀粉碘化钾试纸 D、蓝色石蕊试纸2将pH=1的盐酸平均分成2份，l份加适量水，另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为 ( )A9 B10 C11 D12 3 对室温下pH相同、体积相同的氨水和氢氧化钠溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是 ( )A加入适量的氯化铵晶体后，两溶液的pH均碱小B温度下降10oC，两溶液的pH均不变C分别加水稀释10倍，两溶液的pH仍相等D用盐酸中和，消耗的盐酸体积相同4. 25时，向V ml PH=a的盐酸中滴加

17、PH=b的NaOH溶液10V ml，反应后的溶液中 c(Cl)=nc(Na)，则此时a+b的值为 ( ) A12 B13 C14 D155pH=2的两种一元酸HX和HY的溶液分别取50mL，加入过量的镁粉，充分反应后，收集H2的体积在相同状况下分别为V1和V2，若V1V2，下列说法正确的是AHX一定是弱酸 BNaX水溶液的碱性弱于NaY水溶液的碱性CHX一定是强酸 D反应开始时二者生成H2的速率相同6将一元酸HA的溶液与一元碱BOH的溶液等体积混合，若所得溶液显酸性，下列有关判断正确的是 ( )A若混合前酸、碱pH之和等于14，则HA肯定是弱酸B若混合前酸、碱物质的量浓度相同，则HA肯定是弱酸

18、C溶液中水的电离程度：混合溶液纯水BOH溶液D混合溶液中离子浓度一定满足：c(B)c(A)c(H)c(OH)7甲酸和乙酸都是弱酸，当他们的浓度均为0.10molL1时，甲酸中的c（H+）约为乙酸中c（H+）的3倍。现有甲酸溶液a和乙酸溶液b，经测定他们的pH：pHa = pHb。由此可知 ( ) Ac (甲酸)= 3c (乙酸) Bc (甲酸)=1/3 c (乙酸) C两溶液中水电离出的c（OH）相同 D等体积的a、b溶液用NaOH溶液中和时，消耗NaOH的物质的量ab8下列叙述正确的是 （ ）A95纯水的pH14，则Va :Vb=_（填表达式），且Va_ Vb（填：、=）（题中a6、b8）。

19、来源:21世纪教育网11 25时，水的离子积为1014；100时，水的离子积为1012。若在100时，将pH11的NaOH溶液a L与pHl的H2SO4溶液b L混合，请填空： (1) 100比25时水的离子积较大的原因是： _ _ (2) 若所得溶液为中性，则ab_； 若所得混合溶液的pH2，则ab_ 【 第二节 】 水的电离和溶液的酸碱性 第3课时： 酸碱中和滴定【学习目标】1、理解酸碱中和滴定的基本原理。2、初步学会中和滴定的基本操作方法。3、掌握酸碱中和的有关计算和简单误差分析。【学习重点】掌握中和滴定的方法【学习难点】中和滴定的操作技术和实验误差分析。【旧知回顾】测定溶液酸碱性的方法

20、有哪些？ 【新知讲解】一、酸碱中和滴定的原理1、酸碱中和实质：H+OH-H2O2、概念：_叫“中和滴定”。2、 中和滴定操作3、 1、仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、烧杯、滴定管夹、锥形瓶、铁架台。 酸式滴定管可盛装_ 碱式滴定管不能盛装_2、试剂：标准浓度的溶液，待测浓度的溶液，指示剂。3、滴定前准备（1）检查滴定管是否漏液（2）玻璃仪器洗涤： 水洗 用标准液润洗装标准液的滴定管 用待测液润洗装待测液的滴定管（3）向用标准液润洗过的滴定管中装入标准液。调整液面到0刻度或0刻度以下（注意O刻度在上方），排除滴定管尖嘴部分气泡，记下刻度读数。（4）往锥形瓶中加入一定体积(一般为20.00mL)的待

21、测液。（5）向锥形瓶中加入2-3滴指示剂。 指示剂的选择 指示剂的颜色变化要灵敏，变色范围最好接近等当点，且在滴定终点一般由浅色变深色，即： 碱滴定酸宜用酚酞作指示剂，酸滴定碱宜用甲基橙作指示剂（滴定过程中一般 不 能用石蕊作指示剂）。 4、滴定操作 左手操作 ，右手 ，眼睛注意观察 ， 到最后一滴刚好使指示剂颜色发生改变，且半分钟不再变化为止，记下刻度读数。再重复上述操作一次或两次。（定量分析的基本要求）终点的判断方法： 。5、数据的处理取两次操作或叁次操作所耗实际试液体积的 进行计算。（如果有偏差太大的要舍去）三、中和滴定误差分析造成滴定误差的关键因素是： 标准液浓度是否准确 待测液体积

22、滴定时耗标准液的体积。因此，滴定时引起误差的错误操作常有以下几点：用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液（氢氧化钠放于锥形瓶中）下列操作（其它操作均正确），对氢氧化钠溶液浓度有什么影响？未用标准盐酸标准液润洗酸式滴定管 （ ）滴定管内壁不干净，滴定后，酸式滴定管内壁挂水珠 （ ）滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失 （ ）滴定操作时，有少量盐酸滴于锥形瓶外 （ ）滴定前仰视刻度，滴定后俯视刻度 （ ）锥形瓶内用蒸馏水洗涤后，再用待测氢氧化钠润洗 2-3次，将润洗液倒掉，再装NaOH溶液 （ ）锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液 （ ）滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅出一部分。 （ ）

23、指示剂滴加过多 （ ）碱式滴定管用水洗后，未用待测液润洗 （ ）取待测液时，未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除，取液后滴定管尖嘴充满溶液 （ ）在配制待测氢氧化钠溶液过程中，称取一定质量的氢氧化钠时，内含少量的氢氧化钾，用标准盐酸溶液进行滴定。 （ ）同上情况，若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠，结果如何 （ ）注意：（1）酸式滴定管可以盛装酸性或强氧化性等液体，但一定不能盛装碱液，碱式滴定管只能盛装碱性或对橡胶无腐蚀性液体，一定不能盛装酸性或强氧化性液体。（2）滴定管使用时，下端没有刻度部分液体不能用于滴定。（3）滴定管规格常有25.00mL和50.00mL两种。（4）滴定完成后，应即时排除滴

24、定管中废液，用水洗净，倒夹在滴定管架上。（5）中和滴定的终点是指示剂变色点，故溶液一定不是中性。而酸、碱恰刚巧完全中和时，溶液不一定呈中性。例1 准确量取25.00mL KMnO4溶液可以选用的仪器是 （ ）A、50mL量筒 B、10mL量筒 C、50mL酸式滴定管 D、50mL碱式滴定管例2 在一支25mL的酸式滴定管中盛入0.1mol/L HCl溶液，其液面恰好在5mL刻度处。若把滴定管内溶液全部放入烧杯中,再用0.1mol/L NaOH溶液进行中和，则所需NaOH溶液的体积 （ ） A大于20mL B小于20mL C等于20mL D等于5mL【一级目标】1.下列仪器中，没有“0”刻度线的

25、是 （ ）A、温度计 B、量筒 C、滴定管 D、容量瓶2、一支25mL滴定管，内盛溶液液面在15.00mL刻度处，当将滴定管内液体全部排出时，所得液体的体积是 （ ）A、10.00mL B、15.00mL C、小于10.00mL D、大于10.00mL3实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是 （ ） A酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗23次 B开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失 C锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度 D盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗23次4实验室有一

26、瓶混有氯化钠的氢氧化钠固体试剂，经测定NaOH的质量分数约为82.0%，为了验证其纯度，用浓度为0.2mol/L的盐酸进行滴定，试回答下列问题：（1）托盘天平称量5.0g固体试剂，用蒸馏水溶解于烧杯中，并振荡，然后立即直接转入 500mL容量瓶中，恰好至刻度线，配成待测液备用。请指出以上操作中出现的五处错误。（2）将标准盐酸装在25.00mL 滴定管中，调节液面位置在 处，并记下刻度。（3）取20.00mL待测液，待测定。该项实验操作的主要仪器有_。 用_试剂作指示剂时，滴定到溶液颜色由_ 刚好至_ 色时为止。（4）滴定达终点后，记下盐酸用去20.00mL，计算NaOH的质量分数为 。（5）试

27、分析滴定误差可能由下列哪些实验操作引起的 。A转移待测液至容量瓶时，未洗涤烧杯B酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接装盐酸C滴定时，反应容器摇动太激烈，有少量液体溅出D滴定到终点时，滴定管尖嘴悬有液滴 E读滴定管开始时仰视，读终点时俯视【二级目标】5、将含有杂质的4.0g NaOH配成1000mL溶液，取20mL置于锥形瓶中，用0.1molL1的盐酸滴定。用甲基橙作指示剂，滴定达终点时，耗酸19.0mL，则NaOH中含有的杂质不可能为 ( )A、NaCl B、Na2CO3 C、NaHCO3 D、Ca(OH)26、已知常温常压下，饱和CO2的水溶液pH=3.9，则可推断用标准盐酸滴定NaHCO3溶液时

28、，适量选择的指示剂及终点颜色变化的情况是 （ ） A、石蕊，由蓝变红 B、甲基橙，由橙变黄C、酚酞，由红变浅红 D、甲基橙，由黄变橙6、用0.01mol/L NaOH溶液滴定0.01mol/L的H2SO4溶液中和后加水到100mL。若滴定时终点判断有误差：多加了一滴NaOH，少加了一滴NaOH。（设1滴为0.05mL），则和溶液中C（OH-）之比值是 （ ）A、1 B、10-4 C、104 D、41047、两人用同一瓶标准盐酸滴定同一瓶NaOH溶液，甲将锥形瓶用NaOH待测液清洗后，使用水洗后后的移液管移取碱液于锥形瓶中；乙则用甲用过的移液管取碱液于刚用蒸馏水洗过的尚残留有蒸馏水的锥形瓶中，其它操作及读数全部正确，你的判断是（ ） A、甲操作有错 B、乙操作有错C、甲测得的数值一定比乙小 D、乙测得的值较准确。8.下图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时，溶液的pH变化图。根据图所得论正确的是（ ）A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 molL1B.处为0.1 mol的NaOH溶液C.原来盐酸的物质的量浓度为1 molL1D.处为0