2023学年完整公开课版水的电离gj

第三章水溶液中的离子平衡人教版选修4·化学反应原理2水的电离和溶液的酸碱性25℃，纯水H2O+H2OH3O++OH－

(H2OH＋+OH－)CH=COH-=1×10-7mol/L平衡常数：K电离＝C(H+)×C(OH-）C(H2O）一、水的电离+++-1、水是一种极弱电解质，能微弱电离:w=cHcOH-1表达式：W叫做水的离子积常数，简称水的离子积。在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，也就是任何水溶液中都是H、OH-共存的。任何水溶液中都存在w=cHcOH-水的浓度为常数，所以CH×COH-）=电离CH2O）=常数2、水的离子积常数注：提问：根据前面所学知识，水的离子积会受什么外界条件影响？分析下表中的数据有何规律，并解释之讨论：温度0℃20℃25℃50℃100℃Kw1.14×10-156.81×10-151×10-145.47×10-141×10-12结论：温度越高，Kw越大，水的电离是一个吸热过程w=cHcOH-1表达式：W叫做水的离子积常数，简称水的离子积。2影响W的因素W只与温度有关（与浓度无关）:温度升高，W增大如：25℃W=10-14100℃W=10-12注：常数无单位2、水的离子积常数讨论：对常温下的纯水进行下列操作，完成下表：

酸碱性水的电离平衡移动方向C(H+)C(OH-)C(H+)

与C(OH-)大小关系Kw变化加热

加HCl

加NaOH

中性→↑↑=↑酸性←↑↓＞不变碱性←↓↑＜不变小结：加入酸或碱都抑制水的电离（1）加入酸或碱，抑制水的电离，w不变；（2）升高温度，电离过程是一个吸热过程，促进水的电离，水的离子积增大，在常温时，W=1×10－14；在100℃时，W=1×10－12。知识延伸：1、C（H＋）=1×10－7mol/L，溶液一定呈中性吗？说明：溶液或纯水呈中性，是因为溶液中C（H＋）=C（OH－）2、纯水中溶液CH＋、COH－浓度的计算方法：C（H＋）=C（OH－）=3、影响水电离平衡的因素①根据w=CH＋×COH－在特定温度下为定值,CH＋和COH-可以互求；②任何水溶液中由水电离出来的cHH2O与cOH-H2O相等;4、利用w的定量计算有关原则：③纯水中溶液CH＋、COH－浓度的计算方法：C（H＋）=C（OH－）=溶液中，c（OH-）＝？、c（H＋）＝？、由水电离出的c（OH-）水＝？、c（H＋）水＝？、24溶液中，c（H＋）＝？、c（OH-）＝？、由水电离出的c（OH-）水＝？、c（H＋）水＝？、3溶液中，c（OH-）＝？、c（H＋）＝？练习例题⑴﹑H＋和COH－是多少⑵﹑H＋和COH－是多少水电离出的COH-=1×10-14/01=1×10-13mol/L=CH＋水电离出的CH=1×10-14/01=1×10-13mol/L=COH-3、根据w=cH×cOH-为定值,cH＋和cOH-可以互求；酸性溶液中水电离出来的cH可以忽略、碱性溶液中水电离出来的OH-离子可以忽略；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、常温下,任何稀的水溶液中cH×cOH-=1×10－144、w大小只与温度有关,与是否为酸碱性溶液无关。25℃时，w=1×10-14100℃时，w=1×10-12再次强调:讨论1、某溶液中由水电离产生的cHH2O=10-12mol/L，则该溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中cH的可能值？2、HH2O大小关系为：①盐酸②醋酸溶液③硫酸溶液④氢氧化钠溶液解答：cHH2O=cOH-H2O=10-12mol/L若cHaq=cHH2O=10-12mol/L则cOH-aq=10-2mol/L溶液显碱性若cOH-aq=cOH-H2O=10-12mol/L则cHaq=10-2mol/L溶液显酸性②＞①=④＞③一、水的电离1、水的电离2、水的离子积w=cH•cOH-（1）无单位常数（2）意义（3）w只决定于温度，温度升高，w增大25℃w=1×10-14100℃w=1×10-12（4）加入酸或碱，抑制水的电离，但w不变（5）任何溶液中都存在w=cH•cOH-且25℃w=1×10-14H2O+H2OH3O++OH-H2OH++OH-简写：课堂小结5、水中加入氢氧化钠固体，cOH-_____；则水的电离平衡向______移动，水的电离被___，w__________，cH________。6、已知100℃时，w=1×10-12,分别求出该温度下,纯水、溶液、H。4、25℃时，向纯水中加入少量氯化氢气体，仍能保持不变的是（）AcHBcOH-CwDcH/cOH-第二课时根据室温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分析下列问题。1酸或碱的稀溶液的密度与纯水相近，1L酸或碱的稀溶液约为1000g，其中，H2O的物质的量近似为1000g/18g/mol=556mol。此时，发生电离的水是否仍为纯水状态时的1×10-7mol？因酸电离出来的H＋或碱电离出来的OH－对水的电离有抑制作用，所以发生电离的水的物质的量小于纯水状态时的1×10-7mol。思考与交流2比较下列情况下，cH和cOH-）的值或变化趋势（增加或减少）：纯水加少量盐酸加少量氢氧化钠c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比较10-7mol/L10-7mol/LcH=cOH-变大变小cH>cOH-变小变大cH<cOH--存在？碱性溶液中是否有H存在？注意：（1）只要是水溶液，不管是酸性、碱性或中性，一定存在水的电离，也或多或少的存在H和OH-。且水电离出的CH总等于水电离出的COH-。（2）水的电离是吸热的，升高温度，促进水的电离，此时水的电离平衡常数和水的离子积都增大。如1000C时，W=1×10-12。（3）影响水的电离平衡的因素：①温度②H或OH-（抑制）③与H或OH-反应的离子（促进）。c(H+)与c(OH-)关系25℃，c(H+)/mol·L-1

溶液酸碱性

cH=cOH-=1×10-7中性cH>cOH->1×10-7酸性cH<cOH-<1×10-7碱性二、溶液的酸碱性与pH值-1、溶液的酸、碱性跟CH、COH-的关系讨论：W100℃=10-12在100℃时，纯水中＞1×10—7mol/L是否说明100℃时纯水溶液呈酸性？不能用等于多少来判断溶液酸、碱性，只能通过两者相对大小比较100℃时，=1×10—7mol/L溶液呈酸性还是碱性？=1×10—6mol/L否碱性CH﹥1mol/L或COH-﹥1mol/L时，可直接用CH或COH-表示溶液的酸碱性。一定温度下CH越大,溶液酸性越强。COH-越大，溶液碱性越强，酸性越弱。CH﹤1mol/L时，常用PH表示溶液的酸碱性。2、溶液的酸碱性的表示方法溶液的pH1pH的定义：CH的负对数2使用范围：CH<1mol/L例：cH=0001mol/Lol/LpH=-lg1×10-12=12pH=-lgcHlg2=03lg3=0477溶液的酸碱性c(H+)和c(OH-)的关系常温下：c(H+)常温下：pH中性溶液1×10-7mol/L[H+]＞[OH-]＞7酸性溶液碱性溶液＞1×10-7mol/L＜7=7＜1×10-7mol/L3、溶液的酸、碱性跟pH的关系溶液的pH值0100110—1210—2310—3410—4510—5610—6710—7810—8910—91010—101110—111210—121310—131410—14酸性增强碱性增强4、pH值测定方法测定方法：酸碱指示剂法、pH试纸法、pH计法等。酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱，他们的颜色变化是在一定的pH值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围。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pH测定：①pH试纸测定：不可先润湿。与比色卡对照②pH计（酸度计）。pH值有关判断正误1、一定条件下ol/L，则溶液pH定为127、相同体积和pH值的盐酸，醋酸、硫酸中H的物质的量相等×××√××√5、pH值的简单计算【例1】计算下列溶液的PH1溶液，求所得溶液的PH。2气体（标况）溶于1L水中，加水稀释至5L，求所得溶液的PH。3。4OH2溶液中cH及PH。（1）PH＝12（2）PH＝2（3）PH＝1（4）cH＝10－14mol/LPH＝14【例2】（1）计算PH＝2的H2SO4溶液中H2SO4和OH－的浓度。（2）求PH＝9的NaOH溶液中cOH－及水电离出的cOH－水。（1）cH2SO4=／LcOH-=10－12mol/L（2）cOH-＝10－5mol/LcOH－水=10－9mol/L第三课时三、pH值的有关计算1、溶液pH的计算原理关键是先求出CH（1）强酸溶液由CH直接求出pH（2）强碱溶液由COH-先求出CH再求pH。2、计算类型：例题：计算250C时001mol/L的盐酸溶液和001mol/L的NaOH溶液的pH。答案：2；12pH值计算1——定义型①酸的稀释例题：在25℃时，pH值等于3的盐酸溶液稀释到原来的100倍，pH值等于多少？解：pH=-lg=-lg10×10-5=5关键：抓住氢离子进行计算！==10×10-5mol/LpH值计算2——溶液的稀释例题：在25℃时，pH值等于12的强碱溶液稀释到原来的100倍，pH等于多少？解：稀释前：=pH=-lg关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！稀释后：===10=1×10-2mol/L=1×10-4mol/L==1×10-10mol/L②碱的稀释1、①在25℃时，pH等于2的盐酸溶液稀释到原来的10倍，pH等于多少？稀释到1000倍后，pH等于多少？解：pH=-lgcH=-lg10－2/10=-lg10-3=3此时不能忽视H2O的电离产生的H＋。设水产生的cH＋=cOH-=，则有：10－8＋·=10-14≈095×10-7mol/LcH=W/cOH-pH=-lg10-14/095×10-8=14-8098=698由HCl产生的cH=10-5/1000=10-8mol/L②在25℃时，pH等于5的盐酸溶液稀释到原来的1000倍后，pH等于多少？解：pH=-lgcH=-lg10－2/1000=-lg10-5=5练习溶液的稀释稀释后所得溶液的PHPH=3的稀盐酸加水稀释100倍PH=2的稀硫酸加水稀释100倍PH=11的NaOH溶液加水稀释100倍PH=12的Ba(OH)2溶液加水稀释100倍PH=5的稀盐酸加水稀释1000倍PH=9的NaOH溶液加水稀释1000倍54910约为7约为7巩固练习结论2：强酸pH=a，加水稀释10n，则pH=an。结论4：弱酸pH=a，加水稀释10n，则pH＜an，但肯定大于a。结论5：弱碱pH=b，加水稀释10n，则pH＞b-n，但肯定小于b。结论3：强碱pH=b，加水稀释10n，则pH=b-n。结论6：酸碱无限稀释，pH只能接近于7，酸不可能大于7，碱不可能小于7。知识小结:溶液稀释的PH计算有关规律结论1：cH或cOH－相差（改变）10倍，PH相差（改变）一个单位。①强酸与强酸混合例题：在25℃时，pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少？解：pH=-lg=-lg（1×10—11×10—4）/（11）=-lg5×10—2=2-lg5=13关键：抓住氢离子进行计算！pH值计算３——溶液的混合②强碱与强碱混合解：=-lg211=107例题：在25℃时，pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少？=（1×10—51×10—3）/11pH=-lg10-14/10-3/2关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！③强酸与强碱混合例题：在25℃时，的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？解：NaOHHCl=NaClH2O006004pH=-lg=-lg002/（0101）=-lg10—1=1关键：酸过量抓住氢离子进行计算！④强酸与强碱混合例题：在25℃时，的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？解：NaOHHCl=NaClH2O004006关键：碱过量抓住氢氧根离子进行计算！=0106-04/02=10-14/01pH=-lg10-13=13小结（1）酸I酸II=2碱I碱II=（3）酸I碱II完全中和：=1×10－7mol/L酸过量：=小结第四课时例题：PH1=8的NaOH溶液与PH2=10的NaOH溶液等体积混合，求混合溶液的PH。解：cH1=10－8∴cOH－1=10－6cH2=10－10∴cOH－2=10－4∴cOH－混=10－610－4/2=505×10－5∴POH=5－lg505=43∴PH=97两溶液等体积混合稀释后所得溶液的PH甲溶液乙溶液PH=3的HClPH=5的HClPH=2的HClPH=5的HClPH=9的NaOHPH=11的NaOHPH=9的NaOHPH=12的NaOHPH=4的HClPH=10的NaOHPH=3的HClPH=9的NaOHPH=5的HClPH=11的NaOH3323107117733107巩固练习知识小结:混合溶液PH计算的有关规律1、强酸或强碱溶液的等体积混合，当PH相差两个或两个以上的单位时，（酸）=PH小03（碱）=PH大－03PH混

2、强酸和强碱的等体积混合若PH酸PH碱=14，则PH混=7若PH酸PH碱＜１４，则PH混=PH酸03若PH酸PH碱＞1４，则PH混=PH碱－03第五课时人体几种体液和代谢产物的正常pH人体体液和代谢产物都有正常的pH范围，测定人体体液和代谢产物的pH，可以帮助了解人的健康状况。一些体液和代谢产物的正常pH如上图所示。三、pH值的应用作物pH作物pH水稻6~7生菜6~7小麦6.3~7.5薄荷7~8玉米6~7苹果5~6.5大豆6~7香蕉5.5~7油菜6~7草莓5~7.5棉花6~8水仙花6~6.5马铃薯4.8~5.5玫瑰6~7洋葱6~7烟草5~6一些重要农作物最适宜生长的土壤的pH值酸碱中和滴定一、酸碱中和滴定基本原理：1、化学分析的分类：鉴定物质组成成分，叫做———————；测定物质组成成分的含量，叫做———————；定性分析定量分析酸碱中和滴定就是一种基本定量分析方法2、酸碱中和滴定的定义用已知来测定————————————————————的定量分析方法叫做酸碱中和滴定；物质的量浓度碱（或酸）的酸（或碱）未知物质的量浓度的一、酸碱中和滴定基本原理：HOH－=H2O酸碱中和滴定3、原理：中和反应当n（H=nOH-,完全中和对于一元酸与一元碱反应时：C酸V酸=C碱V碱4、关键：①准确测出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进行完全。突跃范围加入NaOH溶液的体积VmL溶液的pH“突跃”的存在为准确判断终点提供了方便1酸碱中和滴定所需的仪器酸式滴定管碱式滴定管锥形瓶铁架台滴定管夹移液管洗耳球二、酸碱中和滴定所需的仪器和试剂1、如何判断酸式滴定管和碱式滴定管？4、滴定管准确读到多少毫升？可估读到多少毫升？2、量筒和滴定管的“0”刻度位置是否一致？3、量筒和滴定管哪个更精确一些？想一想：中和滴定——主要实验仪器量取液体常用仪器：量筒、移液管、滴定管量筒：粗量仪，、，无“O”刻度。移液管：精量仪，准确量取一定量的试液中和滴定时用来量取待测液）滴定管标有温度、容积、“0”刻度在最高点思考：“0”刻度在最高点的构造有何好处？常用规格：25mL、50mL思考：25mL量程的滴定管只能盛放25mL的液体吗？最小分刻度：，（精量仪可估读一位，粗量仪不能估读）中和滴定——主要实验仪器三、酸碱中和滴定实验操作滴定锥形瓶的准备滴定管的准备计算检漏—洗涤—润洗—注液—赶气泡—调液—读数润洗：用标准液或待测液分别润洗酸式滴定管和碱式滴定管。调液：调节液面至零或零刻度线以下。如果尖嘴部分有气泡，要排出气泡。读数：视线和凹液面最低点相切（平视）滴定管的准备洗涤后，用滴定管注入一定体积的待测溶液到锥形瓶中，滴加2-3滴指示剂。——只要洗干净即可

锥形瓶的准备1、取标准盐酸溶液：用标准液润洗酸式滴定管1~2次；注入标准液至“0”刻度线以上；固定在滴定管夹上；迅速转动活塞将尖嘴气泡排除并调整液面在“0”刻度以下。记下准确读数。操作步骤：2、取待测NaOH溶液：用待测液润洗碱式滴定管1~2次；注入待测液至“0”刻度线以下；固定在滴定夹上；迅速挤压玻璃球，将尖嘴气泡排出；调整液面在“0”或“0”刻度线以下，准确记下读数。往洁净的锥形瓶内准确放入2500毫升的碱液。操作步骤：3、滴定滴定至终点—记录读数—重复2-3次滴定过程中注意：左手：控制活塞活塞朝右，滴液先快后慢）右手：持锥形瓶，不断旋转。眼睛：锥形瓶中的颜色变化滴定的速度滴定终点判断：溶液颜色发生变化且在半分钟内不恢复滴定—根据cHClVHCl=cNaOHVNaOH例：标准液滴定某浓度的NaOH溶液。这位同学做了三次平行实验，其结果如下表，根据表中数据计算此盐酸溶液的浓度。计算实验编号待测NaOH溶液的体积（mL）滴定前酸的读数（mL）滴定终点酸的读数（mL）125.000.0022.30225.001.0023.34325.002.0024.32酸碱