《水的电离和溶液的酸碱性》.ppt

高中化学优秀课件：第三章第二节水的电离和溶液的酸碱性（人教版选修）第二节水的电离和溶液的酸碱性第二节水的电离和溶液的酸碱性一、水的电离一、水的电离1.水是一种极弱的电解质，能微弱的电离水是一种极弱的电解质，能微弱的电离:25，纯水，纯水+H2O+H2O H3O+OH (H2O H+OH)C(H+)=C(OH-)=110-7mol/L平衡常数：平衡常数：K 电离电离C(H+)C(OH-）C(H2O）v1升升纯纯水的物水的物质质的量是的量是556mol，经实验测经实验测得得250C时时，发发生生电电离的水只有离的水只有110-7mol，二者，二者相比，水的相比，水的电电离部分太小，可以忽略不离部分太小，可以忽略不计计。因此因此电电离前后水的物离前后水的物质质的量几乎不的量几乎不变变，可以，可以视为视为常数，常数乘以常数必然常数，常数乘以常数必然为为一个新的常一个新的常数，用数，用Kw表示，即表示，即为为水的离子水的离子积积常数，常数，简简称称水的离子水的离子积积。在一定温度时：在一定温度时：C(H+)C(OH-)=Kw，叫叫水的离子积水的离子积25时，时，Kw=110-142.水的水的离子积离子积水的浓度为常数，所以水的浓度为常数，所以 K W C(H+)C(OH-）提问：根据前面所学知识，水的离子积会提问：根据前面所学知识，水的离子积会受什么外界条件影响？受什么外界条件影响？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。特别提示特别提示：此时的此时的H+和和OH-是溶液中的总量。是溶液中的总量。KW只是只是温度的函数温度的函数（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：KW25=10-14 KW100=10-12分析下表中的数据有何规律，并解释之分析下表中的数据有何规律，并解释之 讨论：讨论：温温度度0202550100Kw1.1410-156.8110-15110-145.4710-14110-12结论：结论：温度越高，温度越高，Kw越大，水的电离是一个吸热过程越大，水的电离是一个吸热过程水是一种水是一种极弱极弱的电解质（的电解质（通常通常的电流表无法检验其中离子）的电流表无法检验其中离子）v注意注意:v1.任何水溶液中任何水溶液中H+和和OH总是同时存在的总是同时存在的,只只是相对含量不同是相对含量不同.v2.常温下常温下,任何稀的水溶液中任何稀的水溶液中v C(H+)C(OH)=11014v3.不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液，水不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液，水电离出的电离出的C(H+)C(OH)v4.根据根据Kw=C(H)C(OH)在特定温度下为在特定温度下为 定值定值,C(H)和和C(OH)可以互求可以互求.练习练习v1.0.1mol/L的盐酸溶液中水电离出的的盐酸溶液中水电离出的C(H )和和C(OH)是多少是多少?v水电离出的水电离出的C(OH-)=110-14/0.1=110-13mol/L =C(H )2.0.1mol/L的的NaOH溶液中水电离出的溶液中水电离出的C(H)和和C(OH)是多少是多少?v水电离出的水电离出的C(OH-)=110-14/0.1=110-13mol/L =C(H )v3.常温下，在常温下，在0.1 molL1 CH3COOH溶液中，水的离溶液中，水的离子子积积是是 （）v A11014 B11013.v C1.321014 D1.321015.v4.能能影影响响水水的的电电离离平平衡衡，并并使使溶溶液液中中的的c(H)c(OH)的操作是的操作是 （）vA向水中投入一小向水中投入一小块块金属金属钠钠.vB将水加将水加热热煮沸煮沸.vC向水中通入二氧化碳气体向水中通入二氧化碳气体.vD向水中加食向水中加食盐盐晶体晶体ACv5.根据电解质在水中的电离程度，可以将电解质根据电解质在水中的电离程度，可以将电解质分为分为 和和 。强酸、强碱。强酸、强碱和大多数的盐都是和大多数的盐都是 ，它们在水，它们在水中中 ；弱酸、弱碱和水等都；弱酸、弱碱和水等都是是 ，它们在水中，它们在水中 ，存，存在着在着 。强电解质强电解质 强电解质强电解质 弱电解质弱电解质 弱电解质弱电解质 全部电离成离子全部电离成离子 部分电离成离子部分电离成离子 电离平衡电离平衡二、溶液的酸碱性与二、溶液的酸碱性与pHv思考与交流思考与交流v1.稀酸或稀碱电离时，发生电离的水是否仍稀酸或稀碱电离时，发生电离的水是否仍为纯水状态时的为纯水状态时的1107？v酸或碱电离出来的酸或碱电离出来的H或或OH都会抑制水的都会抑制水的电离，使水电离出来的电离，使水电离出来的H与与OH浓度减小。浓度减小。其对水的电离抑制程度决定于酸碱的其对水的电离抑制程度决定于酸碱的c（H）或或c（OH），而与酸碱的强弱无关。溶液），而与酸碱的强弱无关。溶液的酸碱性越强，水的电离度不一定越小。的酸碱性越强，水的电离度不一定越小。2.比较下列情况，比较下列情况，c（H）和）和c（OH）的值是）的值是增加还是减少增加还是减少c（H）=c（OH）增加增加 减小减小 c（H）=c（OH）减小减小 增加增加 c（H）c（OH）c（H）c（OH）v3.v（1 1）酸性溶液：）酸性溶液：c c（H H）c c（OHOH），），vc c（H H）mol/Lv（2 2）中性溶液：）中性溶液：c c（H H）c c（OHOH），），vc c（H H）=mol/Lv（3 3）碱性溶液：）碱性溶液：c c（H H）c c（OHOH），），vc c（H H）mol/L 1.0107 1.0107 1.0107=v4.pHpH与与c c（H H）的关系）的关系（1 1）pHpH是是c c（H H）的）的 ，即即pH=pH=（2 2）中性溶液：）中性溶液：pH=pH=酸性溶液：酸性溶液：pHpH 碱性溶液：碱性溶液：pHpH （3 3）pHpH可以用可以用 测测量量，也可用一种，也可用一种叫叫 的的仪仪器来器来测测量。量。5.5.pH值的概念：值的概念：pH值，通常叫酸碱值，是用来表值，通常叫酸碱值，是用来表示溶液的酸性、中性或碱性的一种示溶液的酸性、中性或碱性的一种数值数值。负对数负对数 lg c（H）777pH试纸试纸 pH计（也叫酸度计）计（也叫酸度计）不能用不能用 H+等于多少来判断溶液酸、碱性，等于多少来判断溶液酸、碱性，只能通过两者只能通过两者相对大小相对大小比较比较溶液稀释的溶液稀释的pHpH计算计算溶液的稀释溶液的稀释稀释后所得稀释后所得溶液的溶液的PHpH=3的稀盐酸加水稀释的稀盐酸加水稀释100倍倍pH=2的稀硫酸加水稀释的稀硫酸加水稀释100倍倍pH=11的的NaOH溶液加水稀释溶液加水稀释100倍倍pH=12的的Ba(OH)2溶液加水稀释溶液加水稀释100倍倍pH=5的稀盐酸加水稀释的稀盐酸加水稀释1000倍倍pH=9的的NaOH溶液加水稀释溶液加水稀释1000倍倍54910约为约为7约为约为7小结小结:溶液稀释的溶液稀释的PHPH计算有关规律计算有关规律1.c(H+)或或c(OH)相差相差（改变改变）10倍，倍，PH相相差差（改变改变）一个单位。一个单位。2.强酸强酸（碱碱）溶液每稀释溶液每稀释10倍，倍，PH增大增大（减小减小）一个单位。一个单位。3.酸酸（碱碱）溶液无限稀释时，溶液无限稀释时，PH均约等于均约等于7（均要考虑水的电离均要考虑水的电离）。）。4.酸酸（碱碱）溶液稀释时，溶液稀释时，OH（H+）的物的物质的量浓度将增大。质的量浓度将增大。三、三、pH的应用的应用v1.pH对对 、v以及以及 和和 都具有重要意义。都具有重要意义。v2.pH值的印染上的应用值的印染上的应用v3.酸碱中和滴定酸碱中和滴定v酸碱中和滴定时需要哪些药品？各有什么作用？酸碱中和滴定时需要哪些药品？各有什么作用？v药品：药品：(1)标准液标准液 (2)待测液待测液 (3)指示剂指示剂 (4)蒸馏水蒸馏水(洗涤和稀释时使用洗涤和稀释时使用)v酸碱中和滴定时需要哪些仪器？如何正确操作？操作时应注意什么？酸碱中和滴定时需要哪些仪器？如何正确操作？操作时应注意什么？v主要仪器：主要仪器：v(1)滴定管滴定管 酸式：玻璃活塞酸式：玻璃活塞v碱式：乳胶管（内有玻璃球）碱式：乳胶管（内有玻璃球）v(2)铁架台（带滴定管夹）铁架台（带滴定管夹）v(3)锥形瓶（可装待测液，也可装标准液）锥形瓶（可装待测液，也可装标准液）v(4)烧杯（盛废液，不能装待测液）烧杯（盛废液，不能装待测液）工农业生产工农业生产 医疗保医疗保健 日常生活日常生活 科学研究科学研究 v用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液溶液v用标准液润洗滴定管用标准液润洗滴定管23次，取标准液。次，取标准液。v用待测液润洗滴定管用待测液润洗滴定管23次，取待测液次，取待测液2500mL于于锥形瓶中。锥形瓶中。v向锥形瓶中滴加向锥形瓶中滴加2滴酚酞指示剂滴酚酞指示剂。v中和滴定：注意指示剂颜色的突变，记下始读数和中和滴定：注意指示剂颜色的突变，记下始读数和末读数，差值即为滴定值（要滴定末读数，差值即为滴定值（要滴定23次，取平均次，取平均值）。值）。v利用中和滴定原理计算。利用中和滴定原理计算。v注：注：v滴定管的使用方法：滴定管的使用方法：v准备过程：检漏准备过程：检漏 水洗水洗 待装液润洗待装液润洗23次次 装液至装液至0刻度以上刻度以上 赶气泡，调整赶气泡，调整液面至液面至0刻度以下，记下始读数和末读数。刻度以下，记下始读数和末读数。v滴定操作：左手控制活塞或玻璃球，右手滴定操作：左手控制活塞或玻璃球，右手摇动锥形瓶摇动锥形瓶眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。变化。v滴定管的读数必须读到小数点后两位，如滴定管的读数必须读到小数点后两位，如2500mL 等。等。v误差分析：滴多偏大，滴少偏小（针对锥形瓶内装误差分析：滴多偏大，滴少偏小（针对锥形瓶内装待测液）待测液）v未用标准液润洗滴定管未用标准液润洗滴定管 (偏大偏大)v用待测液润洗锥形瓶用待测液润洗锥形瓶 (偏大偏大)v装有标准液的滴定管尖嘴气泡未赶走装有标准液的滴定管尖嘴气泡未赶走 (偏大偏大)v用装有标准液的滴定管滴定时，开始前仰视读数，用装有标准液的滴定管滴定时，开始前仰视读数，终了时俯视读数终了时俯视读数 (偏小偏小)v用锥形瓶准确取待测液时，锥形瓶中有少量蒸馏水用锥形瓶准确取待测液时，锥形瓶中有少量蒸馏水 (无影响无影响)v练习练习v1.下列液体下列液体pH7的是（的是（）v A人体血液人体血液 B蔗糖溶液蔗糖溶液 C橙汁橙汁 D胃液胃液v2.90时水的离子积时水的离子积KW3.81013，该温度时纯水的该温度时纯水的pH （）v A等于等于7 B介于介于67之间之间.C大于大于7 D无法确定无法确定ABv3.下列溶液一定是碱性的是（下列溶液一定是碱性的是（）vA溶液中溶液中OHH vB溶液的溶液的Ph=7vC溶液中含有溶液中含有OH vD溶液中溶液中H很小很小v4.常温下，下列溶液中酸性最弱的是常温下，下列溶液中酸性最弱的是 （）vA.pH=4 v B.H+=110-3 molL-1vC.OH-=110-11 molL-1 vD.H+OH-=110-14ADv5.下列下列说说法正确的是法正确的是 （）vA.A.强强碱的水溶液中不存在碱的水溶液中不存在H H+vB.pH=0B.pH=0的溶液是酸性最的溶液是酸性最强强的溶液的溶液 vC.C.在在温温度度不不变变时时，水水溶溶液液中中c c(H(H+)和和c c(OH(OH)不不能能同同时时增大增大 vD.D.某温度下，某温度下，纯纯水中水中c(Hc(H+)=210)=21077 mol/L mol/L，其呈酸性，其呈酸性v6.6.在溶液导电性实验装置里，分别注入在溶液导电性实验装置里，分别注入20 mL v4 mol/L的醋酸和的醋酸和20 mL 4 mol/L的氨水，灯光明的氨水，灯光明暗程度相似，如果把这两种溶液混合后再试验，暗程度相似，如果把这两种溶液混合后再试验，则则 （）vA灯光明暗程度不变灯光明暗程度不变vB灯光变暗灯光变暗vC灯光变亮灯光变亮 D灯光明暗程度变化不灯光明暗程度变化不 CCv7.在在250C某稀溶液中，由水某稀溶液中，由水电电离离产产生的生的c（H+）=10-13mol/L，下列有关溶液的叙述正确的是，下列有关溶液的叙述正确的是 （）vA该该溶液一定呈酸性溶液一定呈酸性 B该该溶液一定呈碱性溶液一定呈碱性vC该该溶液的溶液的pH可能可能约为约为1 D该该溶液的溶液的pH可能可能约为约为13v解解释释：若溶液呈酸性：若溶液呈酸性：v溶液中溶液中OH只来自水的只来自水的电电离离c（H+）水水=c（OH）水水v=c（OH）总总=10-13mol/L，v由由Kw=c（H+）总总c（OH）总总 得：得：vc（H+）总总=10-14/10-13=10-1，pH=1v若溶液呈碱性：若溶液呈碱性：v溶溶液液中中H+只只来来自自水水的的电电离离c（H+）总总=c（H+）水水=10-13mol/L，pH=13C Dv8.在平衡体系在平衡体系Ca(OH)2(s)Ca2+2OH-中，中，能使能使c(Ca2+)减小，而使减小，而使c(OH-)增大的是（增大的是（）vA加入少量加入少量MgCl2固体固体 vB加入少量加入少量Na2CO3固体固体 vC加入少量加入少量KCl固体固体 vD加入少量加入少量Ba(OH)2固体固体v9.在在0.01mol/L醋醋酸酸中中加加入入少少量量硫硫酸酸后后，其其变变化化结结果是果是（）vA氢氢离子离子浓浓度度变变小小 B醋酸的醋酸的浓浓度减小度减小vC酸性增酸性增强强，pH变变小小 D醋酸根离子醋酸根离子浓浓度度变变小小B DCDv10.甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是（是（）vA甲酸能与水以任意比互溶甲酸能与水以任意比互溶vB1mol/L甲酸溶液的甲酸溶液的PH约为约为2vC10mL1mol/L甲酸恰好与甲酸恰好与10mL1mol/LNaOH溶液完全反应溶液完全反应vD在相同条件下，甲酸溶液的导电性比强酸溶在相同条件下，甲酸溶液的导电性比强酸溶液的弱液的弱v11.溶液的溶液的PH相同，物质的量浓度最大的是相同，物质的量浓度最大的是（）vAHCl BHIv CHF DH2SO4B DCv12.纯纯水的水的电导值电导值不不为为零，零，说说明明纯纯水中存在水中存在 。v13.水中水中H和和OH同同时时存在，存在，说说明在水中存在明在水中存在 ，水的离子，水的离子积积常数可以表示常数可以表示为为 ；在；在25时时，水的离子水的离子积积KW 。由于水的。由于水的电电离是吸离是吸热过热过程，所以温度升高程，所以温度升高时时水的离水的离子子积积KW会会 。v13.室温下水溶液的酸碱性：酸性室温下水溶液的酸碱性：酸性时时，H OH（前后空（前后空选择选择填写填写“大于大于”、“小于小于”和和“等于等于”），），vPH 7；中性；中性时时，H OH（前后空（前后空选择选择填写填写“大于大于”、“小于小于”和和“等于等于”），），PH 7；碱性；碱性时时，H OH（前后空（前后空选择选择填写填写“大于大于”、“小于小于”和和“等于等于”），），PH 7。能自由移动的离子能自由移动的离子 电离平衡电离平衡 KWH+OH-KW110-14 mol/L 增大增大 大于大于 小于小于 等于等于 等于等于 小于小于 大于大于 14.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为在不同温度下其离子积为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.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 H+OH-C.水的电离常数水的电离常数K25 K35D.水的电离是一个吸热过程水的电离是一个吸热过程D13.根据水的电离平衡根据水的电离平衡H2OH+OH-和下列和下列条件条件的改变，填空：的改变，填空：升高升高30 加入加入NaCl加入加入NaAc加入加入HClKwOH-变化变化H+变化变化水的电离平衡移动方向水的电离平衡移动方向改变条件改变条件 v15.关于关于pHpH相同的酸（含相同的酸（含强强酸和弱酸）酸和弱酸）v（1）溶液中）溶液中c（H+）（填（填“相等相等”或或“不等不等”）。）。v（2）溶溶液液中中溶溶质质的的物物质质的的量量的的浓浓度度：强强酸酸 弱弱酸酸（填（填“”或或“”）。）。v（3）耗耗碱碱规规律律：pH和和溶溶液液体体积积均均相相同同的的HCl、H2SO4、CH3COOH与与 碱碱 完完 全全 反反 应应 时时，消消 耗耗 碱碱 物物 质质 的的 量量 最最 多多 的的 是是 。v（4）稀稀释释规规律律：分分别别加加水水稀稀释释m倍倍时时，溶溶液液的的物物质质的的量量的的浓浓度度均均变变为为原原来来的的 ,强强酸酸中中c（H+）变变为为原原来来的的 ,但但弱弱酸酸中中c（H+）减减小小 （填填“大大于于”或或“小小于于”）m倍，故稀倍，故稀释释后弱酸酸性后弱酸酸性强强于于强强酸。酸。相等相等107 mol/L，所以所以pH小于小于7。