第二节 水的电离和溶液的酸碱性1.ppt
第二节第二节水的电离水的电离与与 溶液的酸碱性溶液的酸碱性（第一课时第一课时）一、水的电离：一、水的电离：讨论：讨论：写出水的电离方程式。写出水的电离方程式。1、水的电离平衡、水的电离平衡在纯水及在纯水及任何稀溶液任何稀溶液中，中，2H2O H3O+OH-可简写为：可简写为：H2O H+OH-定性讨论定性讨论定性讨论定性讨论 纯水的组成微粒有哪些纯水的组成微粒有哪些？作为弱电解质，水的电离平衡受哪些外界因素影响？作为弱电解质，水的电离平衡受哪些外界因素影响？温度、离子浓度（温度、离子浓度（H+、OH-）等影响等影响 在水中投入金属钠，对水的电离平衡有无影响？在水中投入金属钠，对水的电离平衡有无影响？讨论：讨论：对常温下的纯水进行下列操作，完成下表：对常温下的纯水进行下列操作，完成下表：加入试剂加入试剂酸碱性酸碱性水的电离平水的电离平衡移动方向衡移动方向c(H+)c(OH-)c(H+)与与c(OH-)大小关系大小关系加加 热热HCl气体气体NaOH中性中性右右=酸性酸性左左碱性碱性左左小结：小结：加入酸或碱都抑制水的电离加入酸或碱都抑制水的电离实验测定：纯水中实验测定：纯水中2525 c c（H H）=c c（OHOH）=1 110107 7mol/Lmol/L100100 c c（H H）=c c（OHOH）=1 110106 6mol/Lmol/LH H2 2OO的电离常数的电离常数K K电离电离 1.81.810101616 定量分析：定量分析：2.水的离子积常数水的离子积常数Kw=c(H+).c(OH-)1)表达式：表达式：KW 叫做水的离子积常数，简称叫做水的离子积常数，简称水的离子积水的离子积。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都是H+、OH-共存的。共存的。任何水溶液中都存在任何水溶液中都存在Kw=c(H+).c(OH-)一、水的电离一、水的电离思考与交流：分析思考与交流：分析P46表表3-2相关数据，有何规律，并相关数据，有何规律，并解释之，从中能得出什么结论。解释之，从中能得出什么结论。2)影响影响KW的因素的因素KW只与只与温度有关温度有关（与浓度无关）（与浓度无关）:温度升高，温度升高，KW值增大值增大如：如：25 KW=10-14 100 KW=10-122.水的离子积常数水的离子积常数一、水的电离一、水的电离结论：结论：温度越高，温度越高，Kw越大。越大。水的电离是吸热过程。水的电离是吸热过程。注注意意：对对于于中中性性水水，尽尽管管温温度度升升高高KwKw增增大大,电电离程度增大，但仍是中性。离程度增大，但仍是中性。温度升高时温度升高时KwKw增大，所以说增大，所以说KwKw时要强调温度。时要强调温度。1.水的电离过程为水的电离过程为H2O H+OH-，在不同温度下其离子积在不同温度下其离子积为为KW25=110-14，KW35=2.1 10-14。则下列叙述正确的是：则下列叙述正确的是：A、c(H+)随着温度的升高而降低随着温度的升高而降低B、在、在35时，纯水中时，纯水中 c(H+)c(OH-)C、水的电离常数水的电离常数K25 K35 D、水的电离是一个吸热过程水的电离是一个吸热过程练习练习2)0.01mol/L盐酸溶液中。盐酸溶液中。c(H+)、c(OH-)分别为多少？分别为多少？由水电离出的由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少？为什分别是多少？为什么？么？1)判断正误：判断正误：1)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。2)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。3)某温度下，某液体某温度下，某液体c(H+)=10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。则该溶液一定是纯水。3.利用利用Kw的定量计算的定量计算 3)0.01mol/L NaOH溶液中溶液中.c(H+)、c(OH-)分别为多少？分别为多少？由水电离出的由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少？为什么分别是多少？为什么？一、水的电离一、水的电离3)25：A、B、C 三种溶液，其中三种溶液，其中A中中c(H+)=103mol/L，B 中中 c(OH-)=5107mol/L，C中中c(H+)/c(OH-)=106,则三则三种溶液的酸性种溶液的酸性强弱顺序强弱顺序如何？如何？4)25、浓度均为、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中的下列溶液中c(H+)由大到小的由大到小的排列排列顺序顺序：氨水氨水 NaOH 盐酸盐酸 醋酸醋酸A C BB中中c(H+)=KW/c(OH-)=2 10-8mol/L C中中c(H+)=10-4mol/L 任何水溶液中任何水溶液中由水电离出来由水电离出来的的 c(H+)H2O与与 c(OH-)H2O相等相等 v讨论讨论1、某溶液中由水电离产生的某溶液中由水电离产生的c(H+)H2O=10-12 mol/L，则该则该溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中 c(H+)的可能值的可能值？2、浓度均为浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的的下列溶液中由水电离出的c(H+)H2O大小关系为：大小关系为：盐酸盐酸 醋酸溶液醋酸溶液 硫硫酸溶液酸溶液 氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 解答：解答：c(H+)H2O=c(OH-)H2O=10-12 mol/L若若c(H+)aq=c(H+)H2O=10-12 mol/L 则则 c(OH-)aq=10-2 mol/L 溶液显碱性溶液显碱性若若c(OH-)aq=c(OH-)H2O=10-12 mol/L 则则 c(H+)aq=10-2 mol/L 溶液显酸性溶液显酸性 =第二节第二节水的电离水的电离与与 溶液的酸碱性溶液的酸碱性（第二课时第二课时）结论结论：(常温时）常温时）c（H+）=110-7 mol/Lc（H+）110-7 mol/Lc（H+）110-7 mol/L1、溶液的酸碱性与、溶液的酸碱性与c（H ）、）、c（OH ）的关系的关系+-二、溶液的酸碱性与二、溶液的酸碱性与pHc（H+）c（OH-）c（H+）c（OH-）c（H+）c（OH-）中中性：性：酸性酸性：碱碱性：性：（1）溶液的溶液的pH：pH的数学表达式的数学表达式pH=c（H ）+2、溶液的酸碱性与、溶液的酸碱性与pH练习：练习：1、计算、计算0.1mol/L的盐酸的的盐酸的pH。2、pH=12的的NaOH溶液中溶液中c(H+)、c(OH-)分别为多少分别为多少？3、有甲、乙两种溶液，、有甲、乙两种溶液，甲溶液的甲溶液的pH值是乙溶液的两倍值是乙溶液的两倍，则甲溶液中则甲溶液中H+与乙溶液中与乙溶液中H+的比值为的比值为 （）A、2 1 B、100 1 C、1 100 D、无法确定、无法确定溶液的酸溶液的酸碱性碱性c(H+)和和c(OH-)的关系的关系常温下：常温下：c(H+)常温常温下：下：pH中性溶液中性溶液110-7mol/LH+OH-7（2）溶液的）溶液的pH值值与酸碱性与酸碱性溶液的酸碱性跟溶液的酸碱性跟pH的关系：的关系：酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液H+=OH-H+110-7mol/L7=7H+OH-H+110-7mol/L溶液的溶液的pH值值0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014酸酸性性增增强强碱碱性性增增强强pH值测定方法值测定方法测定方法：酸碱指示剂法、测定方法：酸碱指示剂法、pH试纸法、试纸法、pH计法等。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色变化是在一定的pH值范围内发生的。我们把指示剂发值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围。值范围叫做指示剂的变色范围。pH1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14甲基橙甲基橙红色红色橙橙色色黄色黄色石蕊石蕊红色红色紫色紫色蓝色蓝色酚酞酚酞无色无色浅红色浅红色红色红色3、有关、有关pH简单计算简单计算 例题：计算例题：计算pH=2的的H2SO4溶液中溶液中H2SO4物质的量物质的量浓度及溶液中浓度及溶液中OH 的物质的量浓度。的物质的量浓度。-v判断：判断：1、100时纯水的时纯水的pH值为值为6，小于，小于7，因而此时纯水呈酸性，因而此时纯水呈酸性2、10时纯水的时纯水的pH值比值比60时纯水的时纯水的pH值大值大3、25相同物质的量浓度的相同物质的量浓度的NaOH溶液和盐酸的溶液和盐酸的pH值之和为值之和为144、25 pH=3的醋酸溶液中的的醋酸溶液中的H+与与pH=11的氨水中的氨水中OH-相等。相等。练习练习HA、HB、HC三种浓度均为三种浓度均为0.1mol/L的的一元弱酸一元弱酸，HA溶液的溶液的pH值为值为2.7，HB溶液中溶液中OH-=210-12mol/L，HC溶液中溶液中H+/OH-的值为的值为108。则三种酸由强到弱的顺序为。则三种酸由强到弱的顺序为_。HA HB HC溶液溶液pH计算的类型计算的类型1、溶液稀释的、溶液稀释的pH计算计算（1）pH=1的的H2SO4 1ml稀释至稀释至100ml，pH=？C（H ）如何变化？如何变化？C（OH ）如何变化？如何变化？+-（2）pH=12的的NaOH 1ml稀释至稀释至100ml，pH=？C（H ）如何变化？如何变化？C（OH ）如何变化？如何变化？+-对于强酸溶液（对于强酸溶液（pH=a）每稀释）每稀释10n倍，倍，pH增大增大n个单位，即个单位，即pH=a+n对于强碱溶液（对于强碱溶液（pH=b）每稀释）每稀释10n倍，倍，pH减小减小n个个单位，即单位，即pH=a-n思考与交流：思考与交流：1将将pH为为5的硫酸溶液稀释的硫酸溶液稀释100倍，稀释后溶液中倍，稀释后溶液中pH为多少？为多少？2、将、将pH为为3的硫酸溶液和醋酸溶液同时稀释的硫酸溶液和醋酸溶液同时稀释100倍，倍，稀释后二者的稀释后二者的pH分别为多少？分别为多少？3、现有失去标签，、现有失去标签，pH相等的两试剂瓶的相等的两试剂瓶的NaOH溶溶液和氨水，请你设计实验将其鉴别。液和氨水，请你设计实验将其鉴别。无论是酸还是碱，无限稀释始终还是酸和碱无论是酸还是碱，无限稀释始终还是酸和碱弱酸弱碱稀释时，必须考虑弱酸弱碱的电离平衡。弱酸弱碱稀释时，必须考虑弱酸弱碱的电离平衡。关键：关键：1、抓住氢离子进行计算！如果是碱则先求、抓住氢离子进行计算！如果是碱则先求c(OH-)，再由再由Kw求求c(H+)2、当酸提供的、当酸提供的c(H+)、c(OH-)很小时，不能忽略水电离很小时，不能忽略水电离出的出的c(H+)、c(OH-)1、有有相相同同pH的的三三种种酸酸HX、HY、HZ的的溶溶液液，稀稀释释相相同同倍倍数数后后，pH的的变变化化值值依依次次增增大大，则则HX、HY、HZ的的酸酸性性由由强强到到弱弱的的顺顺序是序是 （）A、HX.HY.HZ B、HZ.HY.HX C、HX.HZ.HY D、HY.HZ.HX2、pH=2的的A、B两种酸溶液各两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到分别加水稀释到1000mL，其，其pH值与溶液体积值与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是：的关系如图所示。下列说法正确的是：v A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等两酸溶液的物质的量浓度一定相等v 稀释后，稀释后，A溶液的酸性比溶液的酸性比B溶液强溶液强v a=5时，时，A是强酸，是强酸，B是弱酸是弱酸v 若若A、B都是弱酸，则都是弱酸，则5a2a721pHV/mL1000ABBC、D练习练习（1）强酸与强酸混合）强酸与强酸混合vpH=2的的盐盐酸酸和和pH=4的的盐盐酸酸溶溶液液等等体体积积混混合合后后，所所得得溶溶液液的的pH。vpH=2的的盐盐酸酸和和pH=5的的硫硫酸酸溶溶液液等等体体积积混混合合后后，所所得得溶溶液液的的pH。两种两种pH值不同的强酸等体积混合时值不同的强酸等体积混合时pH2时，时，pH混混 pH小小+0.32、溶液混合的、溶液混合的pH计算计算（2）强碱与强碱混合）强碱与强碱混合例例：将将pH=8的的氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液与与pH=10的的氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液等等体体积积混合后，溶液中的氢离子浓度最接近于混合后，溶液中的氢离子浓度最接近于 （）A、molL-1 B、molL-1C、(10-810-10)molL-1 D、210-10 molL-1 OH-=（1 106+1104)/(1+1)=510-5 mol/L=10-lg2=-lg(10-14/510-5)=9.7=-lg(210-10)pH=-lgKW/OH关键：抓住关键：抓住OH-进行计算！再转化为进行计算！再转化为H+D2、溶液混合的、溶液混合的pH计算计算（2）强碱与强碱混合）强碱与强碱混合1、pH=13 的的Ba(OH)2 溶液与溶液与pH=10的的NaOH溶液体积比按溶液体积比按1 3混合后的混合后的pH值值_。2、pH=13 的的Ba(OH)2 溶液与溶液与pH=10的的NaOH溶液体积比按溶液体积比按1 1混合后的混合后的pH值值_。两种两种pH值不同的强碱等体积混合时值不同的强碱等体积混合时pH2 时，时，pH混混 pH大大-0.3 2、溶液混合的、溶液混合的pH计算计算（3）强酸与强碱混合）强酸与强碱混合v在在25时，时，100ml 0.4mol/L的盐酸与等体积的盐酸与等体积0.6mol/L的的NaOH溶液混合后溶液混合后,溶液的溶液的pH值等于多少？值等于多少？v在在25时，时，100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积的盐酸与等体积0.4mol/L的的NaOH溶液混合后溶液混合后,溶液的溶液的pH值等于多少？值等于多少？关键：酸过量抓住关键：酸过量抓住氢离子氢离子进行计算！进行计算！NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04碱过量抓住碱过量抓住氢氧跟离子氢氧跟离子进行计算！进行计算！NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.042、溶液混合的、溶液混合的pH计算计算（4）强酸与强碱混合）强酸与强碱混合 一般中和一般中和把把pH=13的的NaOH溶液与溶液与pH=2的硫酸溶液混合后，所得溶液的硫酸溶液混合后，所得溶液的的pH=11，则，则NaOH溶液和硫酸溶液的体积之比为溶液和硫酸溶液的体积之比为_。2、溶液混合的、溶液混合的pH计算计算练习：练习：v把把pH=12 的的NaOH溶液溶液V1 和和 pH=2的的HCl溶液溶液V2混合后，溶液呈混合后，溶液呈中性。则中性。则V1：V2=_；v把把pH=11的的NaOH溶液溶液V1 和和 pH=2的的HCl溶液溶液V2混合后，溶液呈混合后，溶液呈中性。则中性。则V1：V2=_；v把把pH=13 的的NaOH溶液溶液V1 和和 pH=2的的HCl溶液溶液V2混合后，溶液呈混合后，溶液呈中性。则中性。则V1：V2=_；1：101：110：11：10三、三、pHpH的应用的应用 1 1、pHpH与人体健康的关系与人体健康的关系2 2、pHpH在环保上的应用在环保上的应用3 3、土土壤壤pHpH与与土土壤壤有有效效成成分关系。分关系。问题与讨论问题与讨论1 1、在水中加入盐酸后，水的离子积是否发生改变？、在水中加入盐酸后，水的离子积是否发生改变？2 2、在水中加入强碱后，水的离子积是否发生改变？、在水中加入强碱后，水的离子积是否发生改变？3 3、在酸碱溶液中，水电离出来的、在酸碱溶液中，水电离出来的HH+和和OHOH-是否相是否相等？等？4 4、100100时，水的离子积为时，水的离子积为1010-12-12，求，求HH+为多少？为多少？5 5、求、求1mol/L1mol/L盐酸溶液中水电离出来的盐酸溶液中水电离出来的HH+为多少？为多少？6 6、在酸溶液中水电离出来的、在酸溶液中水电离出来的HH+和酸电离出来和酸电离出来的的HH+什么关系？什么关系？
