水的离子积与溶液的酸碱性教案资料

水的离子积与溶液的酸碱性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第1课时水的电离一、水的电离探究实验精确的纯水导电实验G灵敏电流计灯泡G现象：指针摆动不亮结论：水是

电解质

极弱H2O＋H2OH3O＋

＋OH－H2OH＋

＋OH－能发生

电离

微弱简写为：H2OH＋

＋OH－K电离=c(H+)·c(OH-)c(H2O)c(H+)·c(OH-)c(H2O)·K电离=Kw1、水的离子积=c(H+)·c(OH-)室温下55.6molH2O中有1×10-7molH2O电离，因此c(H2O)可视为常数。水的离子积在一定温度下，水中c(H+)和c(OH-)的乘积是一个常数，这个常数叫做水的离子积常数，简称水的离子积，记作Kw。2.影响水的电离平衡的因素（1）温度分析表格中的数据，有何规律？并解释之。t/℃0102025405090100Kw/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0结论②Kw在一定温度下是个常数。①

温度越高，Kw越大。1×10-14室温下：Kw=③

Kw只受温度的影响。（2）酸碱溶液中水的电离①25℃时，向10mL蒸馏水中加入10mL0.2mol/L盐酸，对水的电离平衡有何影响？c(H+)和c(OH-)如何变化？平衡移动c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比较酸碱性蒸馏水加酸后10-710-710-110-13c(H+)=c(OH-)中性c(H+)＞c(OH-)酸性↓↑结论稀酸溶液中水的离子积不变。Kw=c(H+)·c(OH-)≈c(H+)酸·c(H+)水=1×10-14（2）电解质溶液中水的电离平衡②25℃时，向10mL蒸馏水中加入10mL0.2mol/LNaOH溶液，对水的电离平衡有何影响？c(H+)和c(OH-)如何变化？平衡移动c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比较酸碱性蒸馏水加碱后10-710-710-110-13c(H+)=c(OH-)中性酸性↓↑结论稀碱溶液中水的离子积不变。Kw=c(H+)·c(OH-)≈c(OH-)水·c(OH-)碱c(H+)＜c(OH-)=1×10-14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

＜1×10-7mol/L【说明】(3)水的离子积不仅适用纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液，即任何水溶液中都存在Kw=c(H+)·c(OH-)(1)任何水溶液中H+和OH－总是同时存在的，只是相对含量不同。(2)不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液，由水电离出的c(H+)＝c(OH－)。4.关于水的离子积常数的计算（1）常温下，浓度为1×10-5mol/L的盐酸溶液中，由水电离产生的c(H+)是多少？解：稀酸溶液中Kw=c(H+)酸

·

c(H+)水Kwc(H+)酸==1×10-51×10-14mol/L1×10-9mol/L如果换成同浓度NaOH溶液，由水电离产生的c(OH-)是多少呢？c(OH-)水=1×10-9mol/Lc(H+)水=2、在常温下，由水电离产生的c(H+)=1×10-9mol/L的溶液，则该溶液的酸碱性如何？学与问答：可能是酸性也可能是碱性3、[07北京]在由水电离产生的H＋浓度为1×10－13mol/L的溶液中，一定能大量共存的离子组是（）①K＋、Cl－、NO3－、S2－

②K＋、Fe2＋、I－、SO42－

③Na＋、Cl－、NO3－、SO42－

④Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO3－

⑤K＋、Ba2＋、Cl－、NO3－A．①③ B．③⑤ C．③④ D．②⑤B25℃时:中性溶液：酸性溶液：碱性溶液：C(H+)<C(OH-)C(H+)<1×10-7mol/LC(H+)>C(OH-)C(H+)>1×10-7mol/LC(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L1.溶液的酸、碱性与C(H+)、C(OH-)的关系注意①酸性溶液：C(H+)>C(OH-);C(H+)越大酸性越强②碱性溶液：C(H+)<C(OH-);C(OH-)越大碱性越强二、溶液的酸碱性与pH(2)表示方法：pH=-lgc(H+)酸性溶液：c(H+)>c(OH—)pH<7中性溶液：c(H+)=c(OH—)pH=7碱性溶液：c(H+)<c(OH—)pH>725℃时：(3)溶液的酸碱性与pH值的关系：2.溶液的酸碱性与pH(1)表示溶液酸碱性的强弱程度。如：c(H+)=1×10—7mol/L的溶液pH=7如：c(OH-)=1×10—4mol/L的溶液pH=1010-510-410-310-210-110-710-810-910-1010-1110-1210-1310-1410-65432178910111213146c(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-)增大常温下:【思考】pH=7的溶液一定是中性溶液吗？不一定，只有在常温下才显中性。溶液呈中性的标志是c(H+)=c(OH-)，此时pH不一定为7100℃时（KW=10-12）：

pH=6为中性溶液pH<6为酸性溶液，pH>6为碱性溶液(2)pH=0并非无H+，而是c(H+)=1mol/LpH=14并非无OH-，而是c(OH-)=1mol/L[注意](1)c(H+)或c(OH-)≤1mol/L的溶液，用溶液的PH表示酸碱性；C(H+)或C(OH-)≥1mol/L用离子浓度表示酸碱性。室温时，pH∈[0，14]正误判断:1、一定条件下pH值越大，溶液的酸性越强。2、用pH值表示任何溶液的酸碱性都很方便。3、一定温度下，强酸溶液的pH值一定小。4、pH值等于6是一个弱酸体系。5、一定温度下，pH值相同的强酸和弱酸中c(H+)相同。××××√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．1/3B2、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(标况)HCl的溶液C.c(OH-)=10-12mol/L的溶液D.c(H+)=10-3mol/L的溶液C两溶液的pH相差a个单位,溶液的[H+]相差10a倍随堂练习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第2课时pH的计算①强酸如HnA，设浓度为cmol/L，则c(H＋)＝

，pH＝－lgc(H＋)＝

。②弱酸如一元弱酸HA，设浓度为cmol/L，则c(H＋)<cmol/L，pH

－lgc。ncmol/L－lg(nc)>1、0.1mol/L的HCl溶液的pH为多少？pH=12、求10-3mol/lH2SO4溶液的pH为多少？pH=2.7随堂练习3、0.1mol/L的醋酸与盐酸溶液的pH比较？pH(盐酸)=1＜pH(醋酸)①强碱如B(OH)n，设浓度为cmol/L，则：c(OH－)＝

，c(H＋)＝

，pH＝－lgc(H＋)＝

。ncmol/L14＋lg(nc)<><②弱碱如一元弱碱BOH，设浓度为cmol/L，则：c(OH－)

cmol/L，c(H＋)

mol/L，pH

14＋lgc。1、0.1mol/L的NaOH溶液的pH为多少？pH=132、求10-3mol/lBa(OH)2溶液的pH为多少？pH=11.3随堂练习3、0.1mol/L的氨水与NaOH溶液的pH比较？pH(氨水)＜pH(NaOH)=13①酸碱溶液无限稀释，pH只能无限接近于7，酸不可能大于7、碱不可能小于7。②对于pH＝a的强酸或弱酸，每稀释10n倍，强酸的pH就增大

个单位，即pH＝

；稀释后弱酸的pH的范围是：

。3、稀释后溶液pH的变化规律7abcdpH水a：b：c：d：NaOH溶液盐酸氨水醋酸na＋n[(a＋n)<7]a<pH<(a＋n)③对于pH＝b的强碱和弱碱溶液，每稀释10n倍，强碱的pH减小

个单位，即pH＝

，弱碱的pH的范围是：

。b－n[(b－n)>7](b－n)<pH<bn1、取1mLpH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL，溶液的pH变为多少？pH=5pH=8pH接近于7。73pHV水强酸溶液每稀释10倍,pH增大一个单位随堂练习2、若上述溶液加水稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH变为多少？3、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？pH=7pH接近于7pH=9117pHV水强碱溶液每稀释10倍，pH减小一个单位.4、若稀释到体积为原来的104倍，则溶液的pH变为多少？5、pH=3醋酸加水稀释到原来10倍,溶液的pH值范围：_____________;pH=12氨水加水稀释到原来10倍,溶液的pH值范围_____________。3＜pH＜4结论：弱酸(碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢不到

一个单位。弱酸(碱)无限稀释时，pH均无限接近7。随堂练习11＜pH＜12强酸Ⅰ：c酸Ⅰ强酸Ⅱ：c酸Ⅱ1．两强酸混合c(H+)Ⅰc(H+)Ⅱc(H＋)混合pH2．两强碱混合强碱Ⅰ：c碱Ⅰ强碱Ⅱ：c碱Ⅱc(OH-)Ⅰc(OH-)Ⅱc(OH-)混合Kwc(H＋)混合pHC(H+)1V1+C(H+)2V2V1+V2

c(H+)混=1、①pH=3和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合，求混合溶液的pH值？②pH=3和pH=6？③pH=2和pH=6？若两强酸溶液的pH之差≥2，且等体积混合，则混合后溶液的pH等于混合前溶液pH较小值加0.3。随堂练习2、①pH=10和pH=8的两种NaOH溶液等体积混合，求混合溶液的pH值？

②

pH=12和pH=8？若两强碱溶液的pH之差≥2，且等体积混合，则混合后溶液的pH等于混合前溶液pH较大值减0.3。3、将pH＝9的Ba(OH)2和pH＝12的NaOH溶液以体积比4：1相混合，则室温时混合液的c(H+)=()mol/L.(A)(10-2+4×10-5)(B)(10-2+8×10-9)(C)5×10-12(D)×10-1053C3．强酸与强碱混合①强酸与强碱正好完全反应，溶液呈

，c(H＋)

c(OH－)

10－7mol·L－1，pH＝

。中性7＝＝②酸过量C(H+)酸V酸-C(OH-)碱V碱V酸+V碱

c(H+)混=pH③碱过量C(OH-)碱V碱-

C(H+)酸V酸V酸+V碱

c(OH-)混=c(OH-)混Kwc(H＋)混pH随堂练习1、100ml0.6mol/L的HCl与等体积0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH值等于多少？pH=12、100ml0.6mol/L的NaOH与等体积0.4mol/L的HCl溶液混合后，溶液的pH值等于多少？pH=13先确定过少量，再算pH值。方法：3、pH=2盐酸和pH=12的Ba(OH)2溶液等体积相混合，求混合后溶液的pH值？4、pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合，所得溶液pH=11，则强碱溶液与强酸溶液的体积比是？pH=71:9①pH为12的NaOH溶液和pH为2的醋酸溶液等体积相混合，则混合液呈_____性。②pH为12的氨水和pH为2的盐酸等体积相混合，则混合液呈____性。③pH为2的盐酸和pH为12的某碱等体积相混合，则混合液pH_______。④pH为12的NaOH溶液和pH为2的某酸溶液等体积相混合，则混合液pH_____。⑤pH为12的氨水和pH=2的醋酸溶液等体积混合，则混合液的pH___________。酸碱≥7≤7比较α大小4、弱酸强碱或强酸弱碱混合1、pH=2的酸与pH=12的碱溶液等体积混合后的pH有几种可能？①强酸与强碱：pH=7②强酸与弱碱：pH>7③弱酸与强碱：pH<7④弱酸与弱碱：pH=7pH>7pH<7随堂练习5.溶液pH值测定方法测定方法：酸碱指示剂法、pH试纸法、pH计法等。①酸碱指示剂法指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围。常见酸碱指示剂的变色范围：pH1234567891011121314甲基橙红色橙色黄色石蕊红色紫色蓝色酚酞无色浅红色红色3.1-4.45-88.2-10pH

01234567891011121314

强酸性

弱酸性中性弱碱性

强碱性红色橙红色橙黄色浅草绿色深草绿色蓝色深蓝色黄色蓝紫色②PH试纸法PH试纸法：[注意]

①不能用水润湿；②要放在玻璃片（或表面皿）上；③不是将试纸伸到溶液中。操作：用镊子取一小块pH试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上，然后用玻璃棒沾取少量待测液点在试纸中央，试纸显色后再与标准比色卡比较，即知溶液的pH值。③pH计（酸度计）法1、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滴入酚酞、甲基橙、石蕊试液分别呈现什么颜色？pH=4BC2、取少量某溶液滴在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+巩固练习3、取80mLNaOH溶液加入到120mL盐酸中，所得溶液的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/L4、室温下，下列溶液等体积混合后，所得溶液的pH值一定大于7的是（）A.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液B.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钡溶液C.pH＝4的醋酸溶液和pH＝10的氢氧化钡溶液D.pH＝4的盐酸和pH＝l0的氨水BD巩固练习5、(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()

A．10:1 B．5:1 C．1:1 D．1:10高考链接B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第3课时pH的应用下列溶液的pH<7的是()A．人体内血液 B．橙汁C．蔗糖水 D．胃液BD1．概念

利用

，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。中和反应2.原理H++OH－=H2Oc(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱即c(H＋)＝

或c(OH－)＝c(OH－)·V碱V酸V碱c(H＋)·V酸[例]用0.1032mol/L的HCl溶液滴定25.00mL未知浓度的NaOH溶液，滴定完成时，用去HCl溶液27.84mL。通过中和滴定测得NaOH的物质的量浓度是多少？0.1149mol/L关键：a.准确测定V标准和V待测溶液的体积b.准确判断中和滴定的终点—滴定管—酸碱指示剂酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧杯。3.仪器①有“0”刻度，且“0”刻度在上边。③酸式滴定管：(不能盛放碱性溶液)主要用来精确地放出一定体积的液体。②精确度：0.01④碱式滴定管：(不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液)用途：特点：使用方法：a.检查仪器：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。b.润洗仪器：在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗2—3遍。c.加入反应液：分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2—3ml处。d.调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满反应液，然后调节滴定管液面，使其处于某一刻度，准确读取数值并记录。读数的方法：25.60mL视线和凹液面最低点相切1、25ml的滴定管盛有溶液，液面恰好在20.00ml处，若把滴定管中溶液全部排出，则体积（）2、下列所述仪器“0”刻度位置正确的是（）A.在量筒的上端B.在滴定管上端C.容量瓶上端D.在托盘天平刻度尺的右边3、量取25.00mL，KMnO4溶液可选用仪器（）A.50mL量筒B.100mL烧杯C.25mL酸式滴定管D.50mL碱式滴定管你知道吗？A.=5mLB.=20mLC.大于5mLD.小于5mLCCB①标准液②待测液③指示剂4.试剂NaOH(ml)0.0018.0019.6819.9820.0020.0220.2022.0023.00溶液pH1.02.33.34.37.0

9.710.711.712.5【例】用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00ml、物质的量浓度为0.1000ml/l的盐酸溶液。5.酸碱滴定曲线溶液pH变化有什么特点呢？突跃范围20.02mL19.98mL加入NaOH溶液的体积V(mL)溶液的pH中和滴定曲线反应终点2.酸碱指示剂的颜色在此pH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。1.滴定终点时溶液的pH值尽可能与指示剂的变色范围一致。6.指示剂的选择指示剂变色范围甲基橙红3.1橙4.4黄酚酞无色8浅红10红石蕊红5紫8蓝选择原则：终点时指示剂的颜色变化明显、灵敏、易观察。因为石蕊试剂颜色变化不灵敏，所以一般不用石蕊作中和滴定的指示剂。常用指示剂：甲基橙和酚酞。酸碱中和滴定指示剂的选择滴定类型选用的指示剂达滴定终点时颜色变化指示剂用量滴定终点判断标准强酸滴定强碱强碱滴定强酸强酸滴定弱碱强碱滴定弱酸甲基橙酚酞甲基橙酚酞甲基橙酚酞黄色→橙色红色→无色红色→橙色无色→浅红色黄色→橙色无色→浅红色2～3滴当溶液刚好变色，并在半分钟内不恢复原来的颜色，即认为已达滴定终点加入少量水检查活塞或橡胶管是否漏水，再检查活塞转动是否灵活。1.检漏7.操作步骤2.洗涤用水洗净后，各用少量待装液润洗滴定管2－3次。锥形瓶不能用待测液润洗3.装液用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中，使液面高于“0”刻度2-3cm。4.赶气泡酸式滴定管：快速放液。碱式滴定管：橡皮管向上翘起。5.调整液面调节滴定管中液面，使液面位于某一刻度，并记下读数。6.取液(1)从碱式滴定管中放出25.00ml氢氧化钠溶液于锥形瓶中(2)滴入2～3滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。

左手控制活塞，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色变化。滴定速率：先快后慢，逐滴加入，不能成股流下。7.滴定操作终点的判断：当滴入最后一滴刚好使指示剂变色，且半分钟不再变色，即到终点，读数并记录。8.记录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复原滴定管保持垂直为减小误差，滴定时，要求重复实验2～3次，求平均值。C(标)·V(标)=C(待)·V(待)C(待)＝C(标)·V(标)V(待)次数待测液体积（Ｌ）标准液体积（Ｌ）滴定前滴定后用量平均值129.数据处理10.误差分析C(待)＝C(标)·V(标)V(待)c.锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗(1)仪器润洗不当a.盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗偏高b.盛待测液滴定管用蒸馏水洗后未用待测液润洗偏低偏高d.锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水无影响(2)读数方法有误正确视线仰视视线俯视视线读数偏大读数偏小“0”刻度在上边c.滴定前俯视读数，滴定后正确读数a.滴定前正确读数，滴定后仰视读数偏高b.滴定前正确读数，滴定后俯视读数偏低d.滴定前仰视读数，滴定后俯视读数偏低e.取待测液时，开始正确读数，后来俯视读数f.取待测液时，开始仰视读数，后来正确读数偏高偏高偏高(3)操作出现问题a.盛标准液的滴定管漏液偏高b.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡偏高c.滴定过程中振荡时有待测液滴溅出偏低e.滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水d.滴定过程中,将标准液滴到锥形瓶外偏高无影响f.所配标准盐酸的物质的量浓度偏大偏低AD巩固练习1．用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度，待测液放在锥形瓶中。中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是()A．碱式滴定管未用待测碱液润洗B．酸式滴定管未用标准盐酸润洗C．滴定过程中滴定管内不慎有标准液体溅出