水的电离和溶液的酸碱性 详细版课件

1、 第三章 水溶液中的离子平衡第二节 水的电离和溶液的酸碱性 知 识 回 顾分析HCl在水中的电离过程，写出电离方程式。HCl = H+ + Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-HCl是 电解质 在水溶液中 电离强完全 知 识 回 顾分析CH3COOH在水中的电离过程，写出电离方程式。CH3COOH是 电解质 在水溶液中 电离弱部分CH3COOH H+CH3COO- 下列那幅电离示意图可以表示水的电离过程。以分子形式存在部分电离完全电离如何用实验探究水的电离过程？OH-OH-OH-OH-OH-OH-探究实验精确的纯水导电实验GG现象：指针摆动不亮结论：水是 电解质 极弱H2O H2O H3O O

2、HH2O H OH能发生 电离 微弱灵敏电流计灯泡一、水的电离H2O H OHK电离 =c(H+) c(OH-) c(H2O)c(H+) c(OH-) c(H2O) K电离 =室温下55.6mol H2O中有110-7mol H2O电离，因此c(H2O)可视为常数。 Kw水的离子积Kw =室温下110-14H0注：c(H2O)=1 L1000 g18 gmol-1分析表格中的数据，有何规律，并解释之。t/0102025405090100Kw/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0结论温度越高，Kw越大。 Kw在一定温度下是个常数。升高温度，促进水的电离

3、。水的电离是一个吸热过程。影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素H2O H OH25时，在10 mL蒸馏水中c(H+) 和 c(OH-) 各是多少？向其中加入10 mL0.2 mol/L 盐酸，c(H+) 和 c(OH-) 如何变化？对水的电离平衡有何影响？c(H+)c(OH-)c(H+) 和 c(OH-)大小比较酸碱性平衡移动蒸馏水加酸后10-710-710-110-13c(H+) = c(OH-)中性c(H+) c(OH-)酸性Kw =加酸后110-14不变=c(H+)水酸溶液中Kw =c(H+)酸 c(OH-)水影响水的电离平衡的因素H2O H OH25时，在10 mL蒸馏水中c(

4、H+) 和 c(OH-) 各是多少？向其中加入10 mL0.2 mol/L 氢氧化钠，c(H+) 和 c(OH-) 如何变化？对水的电离平衡有何影响？c(H+)c(OH-)c(H+) 和 c(OH-)大小比较酸碱性平衡移动蒸馏水加碱后10-710-710-110-13c(H+) = c(OH-)中性c(H+) c(OH-)碱性Kw =加碱后110-14不变=c(OH-)水碱溶液中Kw =c(H+)水 c(OH-)碱小结影响水的电离平衡的因素1、温度2、酸3、碱4、盐升高温度促进水的电离，Kw增大抑制水的电离，Kw保持不变（第三节详细介绍）c(H+)水=c(OH-)水 110-7 mol/L巩固

5、练习（1）常温下，浓度为110-5 mol/L的盐酸溶液中，由水电离产生的c(H+)是多少？解：酸溶液中Kw =c(H+)酸 c(OH-)水c(OH-)水=c(H+)水 =Kwc(H+)酸 = 110-9 mol/L=110-14110-5 mol/L巩固练习（2）常温下，浓度为110-5 mol/L的NaOH溶液中，由水电离产生的c(OH-)是多少？解：碱溶液中Kw =c(H+)水 c(OH-)碱c(OH-)水=c(H+)水 =Kwc(OH-)碱=110-14110-5 mol/L = 110-9 mol/L在常温下，由水电离产生的c(H+) =110-9 mol/L的溶液，则该溶液的酸碱性

6、如何？ 学 与 问答：可能是酸性也可能是碱性高考链接A（08上海卷）常温下，某溶液中由水电离出来的c(H)1.010-13 mol/L ，该溶液可能是( ) 二氧化硫 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液 A B C D高考链接【07北京】在由水电离产生的H浓度为11013molL1的溶液中，一定能大量共存的离子组是 K、Cl、NO3、S2 K、Fe2、I、SO42 Na、Cl、NO3、SO42Na、Ca2、Cl、HCO3 K、Ba2、Cl、NO3A B CD酸性条件不能共存碱性条件不能共存能共存酸、碱性条件都不能共存能共存二、c(H+) 和 c(OH-) 与溶液酸碱性、pH的关系、溶液

7、酸碱性的表示法（1）c(H+) 和 c(OH-)（2）c(H+) 和 c(OH-)都较小的稀溶液（1mol/L） 用pH表示。pH = - lgc(H+) 例： c(H+) = 110-7pH = - lg10-7 = 7 2、c(H+) 和 c(OH-) 与溶液酸碱性、pH的关系溶液的酸碱性c(H+) 和 c(OH-) 的关系pH酸性中性碱性常温下c(H+) c(OH-)c(H+) = c(OH-)c(H+) c(OH-) 7= 7 7pH=7的溶液一定是中性溶液吗？答：不一定，只有在常温下才显中性。常温下c(H+)与pH、溶液酸碱性的关系：10-510-410-310-210-110-71

8、0-810-910-1010-1110-1210-1310-1410-65432178910111213146c(H+)pHc(H+)增大，pH减小酸性增强c(H+)减小，pH增大碱性增强c(OH-)减小c(OH-)增大pH的测定：pH计（酸度计）（2）pH试纸注意：不能用水润湿要放在玻璃片（或表面皿）上不是将试纸伸到溶液中广泛pH试纸只能读出整数粗略测定：（1）酸碱指示剂甲基橙石蕊酚酞酸色 碱色 红 黄 红 蓝 无 红精确测定：变色范围(pH) 3.14.4 5.08.0 8.210.0了解用法：用玻璃棒蘸溶液，点在pH试纸中央，半分钟后与比色卡比色（ 2007年高考广东卷）下列可用于测定溶

9、液pH且精确度最高的是( ) (A)酸碱指示剂 (B)pH计 (C)精密pH试纸 (D)广泛pH试纸高考链接B三、pH的应用1、工农业生产2、科学实验3、人类的生活和健康 思考与交流举例说明4、环境保护四、pH的简单计算pH值计算1 单一溶液例1：甲溶液的pH3，乙溶液的pH1，则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)之比为 （ ）A100 B 1/100 C 3 D 1/3pH相差a， c(H+)相差10aB例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+)=10-3

10、mol/L的溶液C例3：(1)0.1mol/L盐酸、硫酸、醋酸c(H+) 、pH大小关系如何？ pH(醋酸) pH(盐酸 ) pH(硫酸)c(醋酸) c(盐酸 ) c(硫酸) (2) pH=1 的盐酸、硫酸、醋酸中的c(H+)及酸的物质的 量浓度关系如何？ c(H+)醋酸 c(H+)盐酸 c(H+)硫酸c(H+)醋酸 = c(H+)盐酸 = c(H+)硫酸解：解：pH值计算2 强酸的稀释例：取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL，溶液的 pH变为多少？解：c(H+) = pH = - lgc(H+) = - lg10-5 = 510-3 mol/L10-3 L=10-5 mol/L1

11、0-1 L=n(H+) VH2SO4(aq)若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍，则溶液的pH变为多少？若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH变为多少？102103pH = 6pH = 8pH 接近于773pHV水pH值计算3强碱的稀释例：取 pH=11的NaOH溶液与水按1:99的体积比混合后， 溶液的pH变为多少？解：稀释前c(OH-) = 10-3 mol/L10-3mol/L=10-5 mol/L1+99若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍，则溶液的pH变为多少？若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH变为多少？103pH = 8pH = 6pH 接近于7原来的102

12、稀释后c(OH-) =稀释后溶液的pH = 9Kwc(OH-)c(H+)= =110-9 mol/L117pHV水117pHV水3弱酸稀释例：pH=2的盐酸稀释10倍后pH=？ pH=2的醋酸稀释10倍后pH=？结论：稀释10倍pH变化（增大）133盐酸醋酸V水32pH10倍稀释相同倍数时pH：盐酸醋酸稀释到相同pH时稀释的倍数：醋酸盐酸pH值计算4弱酸、弱碱的稀释弱碱稀释例：pH=12的NaOH溶液稀释10倍后pH=？ pH=12的氨水稀释10倍后pH=？结论：稀释10倍pH变化（减小）1.1111NaOH氨水V水1211pH10倍稀释相同倍数时pH：氨水NaOH稀释到相同pH时稀释的倍数：

13、氨水NaOHpH值计算4弱酸、弱碱的稀释小 结酸或碱的稀释与pH的关系强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n；弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则pHb-n；酸、碱溶液无限稀释时，pH只能接近7，但酸 不能大于7，碱不能小于7；对于浓度（或pH）相同的强酸和弱酸，稀释 相同倍数，强酸的pH变化幅度大。 （强碱、弱碱相似）pH值计算5强酸、强碱的混合(1)酸过量：则c(H+)=c(H+)V1- c(OH-)V2 V1+V2(2)碱过量：则c(OH-)= c(H+)= Kw/ c(OH-)c(OH-)V2- c(H+)V1 V1+V2取80 mL NaOH溶液加入到120 mL盐酸中，所得溶

14、液的pH为2。如果混合前NaOH溶液和盐酸的物质的量浓度相同，则它们的浓度是多少？解：(1)酸过量：则c(H+)=c(H+)V1- c(OH-)V2 V1+V2巩固练习0.12c(H+) 0.08c(OH-) 0.12+0.0810-2 =c(H+) = c(OH-) = 0.05moL/L(2004年全国) 若1体积硫酸恰好与10体积pH=11的氢氧化钠溶液完全反应，则二者物质的量浓度之比应为 ( ) A10:1 B5:1 C1:1 D1:10高考链接B 实 践 活 动中和滴定1、定义： 2、原理： 用已知物质的量的浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的方法。 盐酸与NaOH溶液的酸碱

15、中和反应的原理是什么？两者的定量关系是什么？ c（H+）V（酸）= c（OH-）V（碱） (一元强酸和一元强碱) 巩固练习110mL0.100mol/L HCl溶液与10mL0.100mol/L NaOH溶液混合后，溶液的pH是多少？220mL0.100mol/L HCl溶液与10mL0.100mol/L NaOH溶液混合后，溶液的pH是多少？310mL0.100mol/L HCl溶液与10mL0.200mol/L NaOH溶液混合后，溶液的pH是多少？3、实验的关键： （1）准确测量参加反应的两种溶液的体积。（2）准确判断中和反应是否恰好完全反应。4、实验仪器及试剂:仪器: 酸式滴定管、碱式

16、滴定管、锥形瓶、铁架台、 滴定管夹、烧杯、白纸、（pH计画曲线用）。试剂：标准液、待测液、指示剂。甲基橙石 蕊酚 酞 3.1 4.4 酸色 中间色 碱色红色 橙色 5.0 8.0 8.2 10.0 红色 紫色 蓝色粉红色无色红色黄色滴定终点应该是恰好反应的点,而常用指示剂没有在PH等于7时变色的?如果选用指示剂去判断滴定终点误差会不会很大?5、指示剂的选择： 思考与交流加入NaOH(ml)0.0010.0015.0018.0019.0019.9620.0020.0421.00溶液PH值 1.0 1.2 1.8 2.3 2.6 3.9 7.0 10.0 11.4问题1:滴定终点消耗碱多少? PH

17、等于多少?向20.00mL 0.100mol/L HCl中滴加0.100mol/L NaOH溶液过程中，溶液的pH变化如下，你发现了什么现象与规律，在实际的中和滴定中，我们需要注意哪些方面？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? PH发生怎样改变?提示：0.04mL约1滴PH1210864210203040突变范围加入NaOH(ml)中和滴定曲线如果酸碱指示剂的颜色在此pH突跃范围发生明显的改变，误差很大吗? 0 10 20 30 40 V(NaOH)mL 12 10 8 6 4 2 PH颜色突变范围中和滴定曲线7酚 酞 0 10 20 30 40 V(NaOH)mL 12 10 8 6 4 2 PH颜色突变范围中和滴定曲线74.4甲基橙左手右手视线与凹液面水平相切滴加速度先快后慢眼睛注视瓶内颜色变化半分钟颜色不变滴定管保持垂直酸式碱式碱式 实 践 活 动中和滴定的步骤