第一节弱电解质的电离第二课时

1、2020年10月19日星期一,新课标人教版化学选修,第三章 水溶液中的离子平衡 第一节 水的电离 第二课时,学习目标,1.了解溶液酸碱性和PH的关系。 2.掌握有关溶液PH的简单计算。,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1000 g，其中，H2O的物质的量近似为1000 g / 18 g /mol =55.6 mol。此时，发生电离的水是否仍 为纯水状态时的110-7mol ？,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110-7mol 。,思考与交流

2、,（教材P46）,2.比较下列情况下，c (H+)和c (OH-）的值或变化趋势（增加或减少）：,10-7mol/L,增加,减少,10-7mol/L,减少,变大,c(H+)= c(OH-),c(H+)c(OH-),c(H+)c(OH-),3.酸性溶液中是否有OH-存在？碱性溶液中是否有H+存 在？试解释原因。,在水溶液中都有水的电离平衡,c (H+) c (OH-),c (H+)=c (OH-),c (H+)c (OH-), 110-7,=110-7, 110-7,一、溶液酸碱性的表示方法,1.用c(H+) 和 c(OH-)表示, 110-7,=110-7, 110-7,酸性强弱：,c (H+

3、)的大小，C(H+)越大，溶液酸性越强,碱性强弱：,c (OH-)的大小。,酸的强弱：,酸电离的难易。,碱性,在没有说明温度时，不能用c(H+) 等于多少 来判断溶液酸碱性。,已知：100 KW=10-12,1.在100 时，纯水中c (H+)为多少？,c (H+) =110-6mol/L,2.100 时c (H+) =110-7mol/L溶液呈酸性、碱性还是 中性？,思考与交流,（1）pH的定义： C(H+)的负对数，即：,(3)使用范围：,例：c(H+) = 0.01mol /L的溶液pH=_ 。 c(OH-) = 0.01mol /L 的溶液PH=_。,12,一、溶液酸碱性的表示方法,2

4、. 用PH表示,（2）图像：,2,c(H+) 和 c(OH-)都较小的稀溶液（1mol/L）用pH表示。,0PH14,（4）c(H+) 和 c(OH-) 与溶液酸碱性、pH的关系,c(H+) c(OH-),c(H+) = c(OH-),c(H+) c(OH-), 7,= 7, 7,思考：pH=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。 100时显碱性,常温下,c(H+),pH,c(OH-)减小,c(OH-)增大,（5）pH的测定：,pH计（酸度计）,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：,酸碱指示

5、剂 只能判断溶液的酸碱性,甲基橙 石蕊 酚酞,酸色 碱色 红 黄 红 蓝 无 红,精确测定：,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,（6）pH的应用,1、工农业生产,2、科学实验,3、人类的生活和健康,4、环境保护,1、单一强酸、强碱 溶液：,强酸：,c(酸),电离,c (H+),lg,pH,强碱：,c(碱),电离,c (OH),Kw,c (H+),lg,pH,二、有关溶液的pH的计算,涉及公式：,Kw =c(H+) c(OH-),溶质的物质的量浓度与离子浓度的关系。如1mol/LH2SO4溶液,PH=-lgC(H+),酸：PH=a，则C(H+)=10-a。 碱：PH=

6、b，则C(OH-)=10-(14-b)。,1、单一强酸、强碱 溶液：,强酸：,c(酸),电离,c (H+),lg,pH,强碱：,c(碱),电离,c (OH),Kw,c (H+),lg,pH,二、有关溶液的pH的计算,例题1：常温下下列溶液的PH值 0.005 mol/L H2SO4溶液； 0.005 mol/L Ba(OH)2 溶液的pH值,解：c (H+) 0.00520.01,pH - lg 0.01 2, c(OH) 0.00520.01,pH = - lg 10-12 12,H2SO4=2H+SO42-,Ba(OH)2=2OH-+Ba2+,1.计算下列溶液的PH (1)0.4gNaOH

7、固体溶于水配成1000ml溶液，求所得溶液的PH (2)0.05mol/LH2SO4溶液 (3)求0.5mol/LBa(OH)2溶液,2.已知PH求浓度 （1）计算PH2的H2SO4溶液中H2SO4和OH的浓度。,（2）PH9的NaOH溶液中c(OH)及水电离出的c(OH)。,PH=14,PH=12,PH=1,c(H2SO4)=0.005molL c(OH-)= 10-12mol/L,c(OH-) 10-5mol/Lc(OH-)水= 10-9mol/L,课堂练习,3、 25、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中c(H+)由大到小的排列顺序：_ 氨水 NaOH 盐酸 醋酸,课堂练习, ,例题2：

8、在25时，pH=5的盐酸稀释到原来的10倍，pH值等于多少？如果稀释到1000倍后， pH值又等于多少呢？,H2O H + OH,PH=5 10-5 10-9,x,10-6+ x 10-6,（x=10-8）,加水再平衡 (mol/L),pH=6,盐酸加水稀释，水的电离正向移动，增加的H+对盐酸电离的H+来说很小，可以忽略。但增加的OH-对原有的OH-来说很大,稀释时，并不是所有的离子浓度都减少。,思考：对于强酸的稀释有何规律？,变化浓度,910-9,平衡,10倍,例题2：在25时，pH=5的盐酸稀释到原来的10倍，pH值等于多少？如果稀释到1000倍后， pH值又等于多少呢？,（2）若酸稀释为

9、原来的10n倍，则PH增加n个单位。,规律： （1）若酸稀释为原来的2倍，则PH增加0.3。,以PH=2的盐酸为例：,2.3,2+1,2+2,2+3,10n,2+n,思考:pH=5的盐酸稀释到原来的1000倍，PH是多少？,H2O H + OH,平衡(mol/L),PH=5 10-5 10-9,x,例题2：在25时，pH=5的盐酸稀释到原来的10倍，pH值等于多少？如果稀释到1000倍后， pH值又等于多少呢？,10-8+ x,此时氢离子不能忽略水的电离。,PH略小于7。,强酸：,c(酸),电离,c (H+),lg,pH,强碱：,c(碱),电离,c (OH),Kw,c (H+),lg,pH,二

10、、有关溶液的pH的计算,2、强酸、强碱 稀释：,若酸稀释为原来的10n倍，则PH增加n个单位。无限稀释略小于7。,若碱稀释为原来的10n倍，则PH减少n个单位。无限稀释略大于7。,酸：PH=a，则C(H+)=10-a。 碱：PH=b，则C(OH-)=10-(14-b)。,1、单一强酸、强碱 溶液：,思考：PH都等于2的盐酸和醋酸，分别稀释到原来的100倍后，PH各为多少？,盐酸：PH=4,醋酸：2PH4,例题3：计算20mL 0.25mol/L HCl和10mL 0.5 mol/L H2SO4混合溶液的pH,解： 盐酸：c (H+)=0.251=0.25 mol/L 硫酸：c (H+)= 0.

11、52=1 mol/L,c (H+)混合=,pH - lg 0.5 0.3,分析：HCl=H+Cl-,H2SO4=2H+SO42-,混合液中的H+来自盐酸和硫酸电离的H+,4.pH2的盐酸溶液和PH=4硫酸溶液等体积混合，(体积变化忽略不计），试计算混合溶液的pH值,解：盐酸：c (H+)=0.01 mol/L 硫酸：c (H+)=0.0001 mol/L,两种强酸等体积混合，混合液pH pH 小 lg2 pH小0.3,c (H+)混合=,pH - lg 0.005 2.3,课堂练习,思考：两种强碱等体积混合的PH有何规律？,二、有关溶液的pH的计算,（1）强酸与强酸混合：,3、强酸、强碱混合：

12、,强酸：,c,电离,c (H+),强酸：,c,电离,c (H+),c (H+)混合,lg,pH,例4. 25 时，10mL 0.1mol/L NaOH和10mL 0.05 mol/L Ba(OH)2混合，计算混合溶液的pH值,解：氢氧化钠：c(OH)=0. 1 mol/L 氢氧化钡： c (OH)=0.0520.1mol/L,c (OH)混合=,c(H+)混合=,=10-13mol/L,PH=13,分析：NaOH=Na+OH-,混合液中的OH-来自NaOH和Ba(OH)2电离的OH-,Ba(OH)2=2OH-+Ba2+,二、有关溶液的pH的计算,（1）强酸与强酸混合：,3、强酸与强酸、强碱与强

13、碱混合：,强酸：,c,电离,c (H+),强酸：,c,电离,c (H+),c (H+)混合,lg,pH,（2）强碱与强碱混合：,强碱：,C,电离,C (OH),强碱：,C,电离,C (OH),C (OH)混合,lg,pH,Kw,C (H+)混合,5.将pH=8的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液等 体积混合后，溶液中的氢离子浓度最接近于（ ） A、 molL-1 B、 molL-1 C、(10-810-10)molL-1 D、210-10 molL-1,D,H2O H + OH,平衡,由于碱溶液中OH-来自碱的电离和水的电离，一般是忽略水的 电离，所以OH-的物质的量是相加，H+不是相加。

14、,混合,课堂练习,为什么两种碱等体积混合，C(H+)不是两者的C(H+)和的一半呢？,平衡,x,x=210-10,5.将pH=8的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液等 体积混合后，溶液中的氢离子浓度最接近于（ ） A、 molL-1 B、 molL-1 C、(10-810-10)molL-1 D、210-10 molL-1,D,PH=9.7,课堂练习,两种强碱等体积混合，混合液pH = pH 大 lg2 = pH大 0.3,思考：两种强碱等体积混合的PH有何规律？,二、有关溶液的pH的计算,（1）强酸与强酸混合：,3、强酸与强酸、强碱与强碱混合：,强酸：,c,电离,c (H+),强酸：,c

15、,电离,c (H+),c (H+)混合,lg,pH,（2）强碱与强碱混合：,强碱：,C,电离,C (OH),强碱：,C,电离,C (OH),C (OH)混合,lg,pH,Kw,C (H+)混合,碱溶液与碱溶液混合OH-的物质的量是相加，H+不是相加。,酸溶液与酸溶液混合H+的物质的量是相加，OH-不是相加。,4、强酸强碱混合： H+OH-=H2O,（1）强酸强碱恰好完全反应，溶液呈中性，混合溶液 pH = 7,（2）强酸强碱混合酸过量，先求过量的酸的浓度，再求pH,二、有关溶液的pH的计算,（3）强酸强碱混合碱过量，先求过量的碱的浓度，再求pH,先计算出酸的n(H+)，碱的n(OH-)。比较n

16、(H+)、n(OH-)的大小,例题5：求30mL pH=3的盐酸溶液与20mL 0.001mol/L的 氢氧化钠溶液反应后溶液的pH,解： 盐酸： c(H+)=10-3 mol / L 氢氧化钠：c(OH)=10-3 mol / L 显然盐酸过量,pH=lg 210-4 =-lg2+4=3.7,=210-4mol/L,解： 硫酸： c(H+)=10-2 mol / L 氢氧化钠：c(OH)=10-2 mol / L 显然氢氧化钠过量,例题6：求30mL pH=2的硫酸溶液与70mLpH=12的氢氧 化钠溶液反应后溶液的pH,c(H+)=,6.0.1L pH=2盐酸和0.1L pH=10的NaO

17、H溶液相混合， 求混合后溶液的pH值。 7.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。 8.0.1L pH=4硫酸和0.1L pH=12的NaOH溶液相混合， 求混合后溶液的pH值,课堂练习,强酸与强碱等体积混合后的PH有何规律？,2.3,7,11.7,二、有关溶液的pH的计算,5、 0.3规则（强酸、强碱等体积混合，PH2）,两种溶液的PH之和,14混合液pH = pH大- 0.3,=14 混合液pH = 14,14混合液pH = pH小+ 0.3,两种溶液的PH之和等于14，,酸的C(H+)与碱的C(OH-)相等 。,两种溶液的PH之和小于14，有2

18、种可能：,两种溶液都是酸：由于PH相差2，C(H+)相差100倍，混合时可以 忽略C(H+）小的（PH大的）。相当于PH小的加等体积的水。,一酸一碱：酸的C(H+)比碱的C(OH-）大很多，混合时可以忽略 碱。相当于酸加等体积的水。,6.0.1L pH=2盐酸和0.1L pH=10的NaOH溶液相混合， 求混合后溶液的pH值。 7.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。 8.0.1L pH=4硫酸和0.1L pH=12的NaOH溶液相混合， 求混合后溶液的pH值,课堂练习,强酸与强碱等体积混合后的PH有何规律？,2.3,7,11.7,10.将pH=2

19、的H2SO4溶液和pH=10的NaOH溶液相混合，混和后溶液pH=7，H2SO4溶液和NaOH溶液的体积比为 （ ） A、110 B、120 C、19 D、1100,D,9. 20mL pH=2盐酸和20mL pH=11的NaOH溶液相混合， 求混合后溶液的pH值。,2.3,课堂练习,PH=7说明酸碱恰好反应，即酸的n(H+)=碱的n(OH-),设硫酸的体积为xL，氢氧化钠溶液的体积为yL 10-2x=10-4y,10. 25时，将某强酸和某强碱溶液按101的体积比混合溶液恰好呈中性，则混合前此强酸与强碱溶液的pH之和是 （ ） A、12 B、13 C、14 D、15,D,课堂练习,设酸的PH

20、=a， 碱的PH=b 10-a10=10-(14-b)1,10-a+1=10-(14-b) -a+1=-(14-b),11、把pH=13的NaOH溶液与pH=2的硫酸溶液混合后，所得溶液的pH=11，则NaOH溶液和硫酸溶液的体积之比为_.,1:9,课堂练习,混合后PH=11说明碱过量,1、单一强酸、强碱 溶液：,强酸：,c(酸),电离,c (H+),lg,pH,强碱：,c(碱),电离,c (OH),Kw,c (H+),lg,pH,小结：有关溶液的pH的计算,涉及公式：,Kw =c(H+) c(OH-),溶质的物质的量浓度与离子浓度的关系。如1mol/LH2SO4溶液,PH=-lgC(H+),酸：PH=a，则C(H+)=10-a。 碱：PH=b，则C(OH-)=10-(14-b)。,强酸：,c(酸),电离,c (H+),l