【步步高】2014-2015学年高中化学 3.1 水溶液同课异构课件 鲁科版选修4.ppt

第第3 3章章 物质在水溶液中的行为物质在水溶液中的行为 第第1 1节节 水溶液水溶液 一、电解质及其电离1、电解质、非电解质、电解质、非电解质定义：电解质：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物；非电解质：在水溶液和熔融状态下都不能导电的 化合物；电解质，非电解质是都属于电解质，非电解质是都属于化合物；单质和化合物；单质和混合物即不是混合物即不是电解质，电解质，也不是也不是非电解质非电解质注意：知识回顾：知识回顾：酸、碱、盐都是电解质。蔗糖、乙醇都是非电解质。区分电解质和非电解质的三个条件：1.化合物化合物2.在熔融状态下或者水溶液里能导电3.自身电离现有固体NaCl 干冰 醋酸 铜 酒精 蔗糖 硫酸溶液 属于电解质的是_ 属于非电解质的是 _ 2.强电解质和弱电解质强电解质和弱电解质强酸：强电解质（1）概念：（2）电离：）电离：（3）存在形态：）存在形态：（4）物质属类：）物质属类：强碱：绝大多数盐：在稀的水溶液中，完全电离的电解质称为强电解质。完全，不可逆离子HCl、H2SO4、HNO3等NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等NaCl、K2CO3、BaSO4、CaCO3等弱酸：弱电解质（1）概念：在稀的水溶液中，部分电离的电解质称为弱电解质。（2）电离：不完全，可逆）电离：不完全，可逆（3）存在形态：）存在形态：分子分子、离子、离子（4）物质属类：）物质属类：弱碱：水：水：CH3COOH、H2CO3、HClO 等H2O氨水3、电离方程式的书写如：HClHCl；NaClNaCl；H2SO42HSO421）强电解质的电离方程式2）弱电解质的电离方程式如：CH3COOH CH3COOH；NH4OH；NH3H2O 一、水的电离一、水的电离1、水的电离方程式是：、水的电离方程式是：2H2O H3O+OH-简写为：简写为：H2O H+OH-电离平衡常数为：电离平衡常数为：K=H+OH-H2O变形为：变形为：K H2O=H+OH-若常温时水的密度为1g/cm3,试计算H2O。H2O H+OH-电离出的各离子浓度的系数次方的乘积，跟溶液中未电离分子的浓度系数次方的乘积之比令：令：K H2O=KWKW叫水的离子积常数，简称叫水的离子积常数，简称水的离子积水的离子积2、水的离子积常数水的离子积常数规律：规律：1）室温时）室温时25，纯水的，纯水的 H+=OH-=10-7mol/L，则，则，KW=110-14mol2L-22）水电离吸热，）水电离吸热，温度升高，Kw增大，温度降低，Kw减小；Kw仅受温度影响。3）KW适用范围：适用范围：4）在任何溶液中，由水电离的H+和OH-的浓度一定相等。任何稀水溶液中，任何稀水溶液中，H+、OH-的乘积都等于的乘积都等于Kw 纯水或酸、碱、盐的稀溶液。1、如果、如果25时某氢氧化钠溶液中时某氢氧化钠溶液中OH-=10-2 mol/L,该氢氧化钠溶液中的该氢氧化钠溶液中的H+是多少？是多少？2、上题中由水电离的氢氧根离子浓度是多少？、上题中由水电离的氢氧根离子浓度是多少？10-12mol/LH+H2O=OH-H2O=10-12mol/L3、25 时，时，0.01molL-1盐酸溶液中。盐酸溶液中。H+、OH-分别为多少？分别为多少？25时，时，0.01molL-1 NaOH溶液中。溶液中。H+、OH-分别为多少？分别为多少？4、25、浓度均为、浓度均为0.1molL-1的下列溶液中的下列溶液中H+由大到小的排列由大到小的排列顺序：顺序：氨水氨水 NaOH 盐酸盐酸 醋酸醋酸1、判断正误：、判断正误：任何水溶液中都存在水的电离平衡。任何水溶液中都存在水的电离平衡。任何水溶液中（不论酸、碱或中性）任何水溶液中（不论酸、碱或中性），都存在，都存在Kw=10-14。某温度下，某液体某温度下，某液体H+=10-7molL-1，则该溶液一定是纯水。，则该溶液一定是纯水。利用Kw的定量计算求溶液中的H+或OH-H+10-2molL-1、OH-10-12 molL-1 H+10-12molL-1、OH-10-2molL-1 2、已知、已知KW100=10-12，在，在100 时，纯水中时，纯水中H+为多少？为多少？迁迁 移移 应应 用用1、0.01molL-1盐酸溶液中。由水电离出的盐酸溶液中。由水电离出的H+H2O、OH-H2O分别是多少？分别是多少？H+H2O 10-12 molL-1、OH-H2O 10-12 molL-1 2、0.01molL-1 NaOH溶液中。由水电离出的溶液中。由水电离出的H+H2O、OH-H2O分别是多分别是多少？少？H+H2O 10-12 molL-1 、OH-H2O 10-12 molL-1 3、25时，时，某溶液中由水电离产生的某溶液中由水电离产生的H+H2O=10-11 molL-1，则该溶液，则该溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中呈酸性还是碱性？并求算该溶液中 H+的可能值的可能值？可能为酸性，也可能为碱性！可能为酸性，也可能为碱性！酸液：酸液：H+10-3 molL-1、OH-10-11 molL-1 碱液：碱液：H+10-11 molL-1、OH-10-3 molL-1 利用Kw的定量计算求H+H2O或OH-H2O条件条件移动移动方向方向电离电离程度程度KW溶液中溶液中H+水电离水电离出出H+加热加热加酸加酸加碱加碱加加NaCl不变不变不变不变3、影响水电离平衡的因素、影响水电离平衡的因素:H2O H+OH-不移动不移动不变不变不变不变不变不变不变不变二、电解质在水溶液中的存在形态二、电解质在水溶液中的存在形态 实验盐酸 氨水 醋酸 氯化钠溶液 3.溶剂化作用：溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用知识回顾：知识回顾：1 1、水的离子积常数、水的离子积常数2.规律：规律：1）室温时）室温时25，纯水的纯水的H+=OH-=10-7mol/L，则，则，KW=110-14mol2L-22）水电离吸热，）水电离吸热，温度升高，Kw增大，温度降低，Kw减小。Kw仅受温度影响。3）KW适用范围：适用范围：纯水或酸、碱、盐的稀溶液。纯水或酸、碱、盐的稀溶液。任何稀水溶液中，任何稀水溶液中，H+、OH-的乘积都等于的乘积都等于Kw 4）在任何溶液中，由水电离的H+和OH-的浓度一定相等。条件条件移动移动方向方向电离电离程度程度KW溶液中溶液中H+水电离水电离出出H+加热加热加酸加酸加碱加碱加加NaCl不变不变不变不变3、影响水电离平衡的因素、影响水电离平衡的因素:H2O H+OH-不移动不移动不变不变不变不变不变不变不变不变化合物化合物HClHClHNOHNO3 3NaOHNaOHH H2 2O OKOHKOHC/C/mol mol L L-1-1HH+/mol mol L L-1-1OHOH-/mol mol L L-1-11.01.010102 21.01.010103 31.01.010102 21.01.010103 3计算室温下，下列水溶液的计算室温下，下列水溶液的HH+、OHOH-1.01.010102 21.01.0101012121.01.010103 31.01.0101011111.01.010107 71.01.010107 71.01.010102 21.01.0101012121.01.0101011111.01.010103 3【归纳归纳】由表中的数据能得出什么规律？由表中的数据能得出什么规律？H H2 2O OHClHClHNOHNO3 3NaOHNaOHKOHKOH【归纳归纳】中性溶液，中性溶液，HH+=OH=OH-;酸性溶液，酸性溶液，HH+OHOH-，且，且HH+越大，酸性越强越大，酸性越强;碱性溶液，碱性溶液，OHOH-HH+，且，且OHOH-越大，碱性越强；越大，碱性越强；二、溶液的酸碱性1.1.水溶液的酸碱性与水溶液的酸碱性与HH+和和OHOH-的相对大小关系为的相对大小关系为:HH+=OH=OH-,溶液呈中性溶液呈中性HH+OHOH-,溶液呈酸性，且溶液呈酸性，且H H越大酸性越强越大酸性越强HH+OH10-7时，一定是酸性溶液吗？时，一定是酸性溶液吗？2.酸碱性强弱表示方法酸碱性强弱表示方法pH值值1 1）pHpH值：值：pH=-lg HpH=-lg H+规律总结：溶液的酸性越强，其PH越小；溶液的碱性越强，其PH越大。2）pH值的范围pH适用于H+或OH-1 mol/L 的溶液pH适用范围为：0141010-pH-pH=H=H+3）PH值与溶液酸碱性的关系（常温25时）溶液的溶液的酸碱性酸碱性H+mol/LOH-mol/LH+与与OH-的相的相对大小对大小 PHPH值值K KW W酸性酸性中性中性碱性碱性10-14HH+OHOH-OHOH-HH+HH+=OH=OH-10-710-7710-710-777在100时，纯水的KW5.51013mol2L-2,此时中性溶液中的H是多少？pH还是7吗？误区警示：判断溶液的酸碱性关键是看溶液中H+与OH-的相对大小；而PH与7的关系仅适用于常温25时的判断。3 3、溶液、溶液pHpH的测量方法：的测量方法：粗略测量溶液的粗略测量溶液的pH-pHpH-pH试纸试纸 标准比色卡pH试纸的使用方法：把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用沾有待测液的玻璃棒点试纸的中部，待30秒与标准比色卡对比来粗略确定溶液的pH，pH读数只取整数。注意：不能把试纸放在待测液中，也不能用水湿润再测定PH值。4、有关、有关pH的简单计算的简单计算1）、强酸或强碱溶液的）、强酸或强碱溶液的pH例1：室温下，求510-3mol/LH2SO4溶液的pH 解析解析:H+=H+H2SO4+H+H2O H+H2SO4 =2c(H2SO4)=2510-3mol/L=110-2mol/L pH=-lgH+=-lg(110-2)=2强酸：强酸：c（酸）（酸）H+pH例2 室温，求510-3mol/LBa(OH)2溶液的pH解析解析:由由Ba(OH)Ba(OH)2 2=Ba=Ba 2+2+2OH+2OH-知知:OH OH-=2cBa(OH)=2cBa(OH)2 2=2510=2510-3-3mol/Lmol/L =110 =110-2-2mol/Lmol/L H H+=1.010 =1.010-12-12mol/Lmol/L PH=-lgH PH=-lgH+=-lg1.010=-lg1.010-12-12=12=12 KwOH-1.0101.010-14-14molmol2 2LL-2-2110110-2-2molLmolL-1-1强碱强碱:c（碱）（碱）OH-H+pHKw2）强酸与强碱溶液混合强酸与强碱溶液混合注意：先判断谁过量，然后再计算注意：先判断谁过量，然后再计算要从以下三种可能去考虑：要从以下三种可能去考虑：（1）若）若n（H+）=n（OH-），恰好中和，），恰好中和，pH=7（2）若）若n（H+）n（OH-），），酸过量，计算剩下酸过量，计算剩下 的的H+，再算，再算pH（3）若）若n（H+）n（OH-），），碱过量，计算剩下的碱过量，计算剩下的OH-，再算，再算pH例：在例：在25时，时，100ml 0.6mol/L的盐酸与等体的盐酸与等体积积0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后，溶液呈的氢氧化钠溶液混合后，溶液呈 性（酸、碱、中）？溶液的性（酸、碱、中）？溶液的pH值等于多少？值等于多少？解：解：NaOH +HCl =NaCl+H2O0.04mol 0.06molpH=-lgH+=-lg0.02/(0.1+0.1)=-lg10-1=1酸过量，溶液呈酸性。酸过量，溶液呈酸性。课堂练习通常两种稀溶液混合，可认为混合后体积为二者体积之和通常两种稀溶液混合，可认为混合后体积为二者体积之和酸过量的计算公式酸过量的计算公式：先求先求H+余余=H+VH+-OH-V(OH-)V(H+)+V(OH-)练：将练：将0.1mol/L盐酸和盐酸和0.06mol/L氢氧化钡氢氧化钡溶液以等体积混合后，求混合溶液的溶液以等体积混合后，求混合溶液的pH。碱过量的计算公式碱过量的计算公式：先求先求OH-余余=OH-V(OH-)-H+VH+V(H+)+V(OH-)再求再求H+=Kw/OH-余余，最后求，最后求PH3）强酸与强酸、强碱与强碱混合）强酸与强酸、强碱与强碱混合例1：pH=2和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合后求溶液的pH是多少？例2：pH=8和pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液的pH是多少？lg2=0.3强酸与强酸混合，先算混合后的强酸与强酸混合，先算混合后的n(H+)，再求，再求H+，最后再算最后再算pH；强碱与强碱混合，先算混合后的强碱与强碱混合，先算混合后的n(OH-)，再求，再求OH-，最后求，最后求H+及及pH归纳：4）溶液加水稀释规律）溶液加水稀释规律强酸强酸pH=a，加水稀释，加水稀释10n倍，倍，则则pH=a+n；例题：例题：（1）pH=2的盐酸溶液稀释的盐酸溶液稀释100倍后溶液的倍后溶液的pH？（2）pH=2pH=2的盐酸稀释的盐酸稀释10001000倍后的溶液倍后的溶液的的pH？pH=6的盐酸稀释100倍后的溶液的pH？酸溶液无限稀释时，pH只能接近7，但不能大于74）溶液加水稀释规律）溶液加水稀释规律例题：例题：（3 3）pH=11pH=11的的氢氧化钠氢氧化钠稀释稀释100100倍后的溶液倍后的溶液的的pH？（4 4）pH=11的氢氧化钠溶液稀释的氢氧化钠溶液稀释1000倍后溶液的倍后溶液的pH？碱溶液无限稀释时，pH只能接近7，但不能小于7强碱强碱pH=b，加水稀释，加水稀释10n倍，倍，则则pH=b-n；100水的离子积常数水的离子积常数Kw=1.010-12mol2L-2 100,求求110-3mol/LNaOH溶液的溶液的pHOH-=c(NaOH)=110-3mol/LH+=110-9mol/L KwOH-1.010-12mol2L-2 110-3mol/LpH=lgH+=lg(110-9)=9 交流研讨已知已知100水的离子积常数水的离子积常数Kw=1.010-12mol2L-2 100纯水的纯水的H+=_ 纯水的纯水的pH=_100纯水的纯水的pH7,说明该温度下的纯水是说明该温度下的纯水是否为酸性的否为酸性的?任意条件下判断溶液酸碱性看任意条件下判断溶液酸碱性看 H+与与OH-的相对大小的相对大小 1106mol/L6注意H+=OH-,故溶液为中性故溶液为中性