课时水的电离和溶液的酸碱性幻灯片课件.ppt
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1、课时水的电离和溶液的酸碱性幻灯片优选第二节课时水的电离和溶液的酸碱性2 2纯水导电!纯水导电!水是电解质,能发生电离,产生带电离子!水是电解质,能发生电离,产生带电离子!一、水的电离一、水的电离 水是一种极弱的电解质水是一种极弱的电解质 精确的导电性实验表明,纯水大部分以分子的形精确的导电性实验表明,纯水大部分以分子的形式存在,但其中也存在着极少量的式存在,但其中也存在着极少量的H3O和和OH。水中存在着微弱的电离。水中存在着微弱的电离。 H2O + H2O H3O+ + OH- 简写为:H2O H+ + OH-+- H2O+H2O H3O+OH 简化为简化为H2O H+OHK电离电离=c (
2、 H ) .c( OH ) c(H2O)=(1.0107 1.0107)/(1000/18)=1.81016电离电离=已电离的水分子的物质的量已电离的水分子的物质的量水分子总的物质的量水分子总的物质的量100%=(1.0107)/(1000/18)=1.8107%100%在在25 时,实验测得时,实验测得1 L纯水中只有纯水中只有1107 mol H2O电离,即电离,即c(H)c(OH)1107 molL1,电离前后,电离前后H2O的物质的量几乎的物质的量几乎不变。不变。水的电离平衡常数水的电离平衡常数K=c(H+)c(OH-)c(H2O)整理变形整理变形: K c(H2O) =c(H+)c(
3、OH-)定义新常数定义新常数:K c(H2O) =c(H+)c(OH-)= Kw c(H+)总总c(OH-)总总=常数常数Kw水的离子积常数,简称水的离子积水的离子积常数,简称水的离子积等于等于Kw!二、水的离子积常数二、水的离子积常数Kw常温下:常温下: Kw = = c(H+)c(OH-) = 110-14注意注意 K电离电离 KwK电离电离= c(H+)c(OH-)/C(H2O)=110-14(mol/L)2/55.6mol/L=1.810-16mol/L影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素(1)温度温度水的电离为吸热过程,故升高温度,水的电离为吸热过程,故升高温度,促进促进水的
4、电离,使水的电离,使c(H)、c(OH)同时增大,同时增大,KW增大增大,但由于,但由于c(H)与与c(OH)始终相等,故始终相等,故仍显仍显中中性。性。如纯水由如纯水由25 升高到升高到100 ,水电离出的水电离出的c(H)和和c(OH)都由都由107 molL- -1增大为增大为106 molL- -1,故故c(H+ +)仍等于仍等于c(OH- -)。(2)加入酸或碱加入酸或碱向纯水中加入酸或碱,由于酸或碱电离出的向纯水中加入酸或碱,由于酸或碱电离出的H或或OH使水中使水中c(H)或或c(OH)增大,从而使水的电离平衡向左移动,抑制了水的增大,从而使水的电离平衡向左移动,抑制了水的电离,使
5、其电离程度减小。电离,使其电离程度减小。(3)加入强酸的酸式盐加入强酸的酸式盐向纯水中加入强酸的酸式盐,如向纯水中加入强酸的酸式盐,如NaHSO4,由于,由于NaHSO4NaHSO42- -,c(H)增大,抑制了水的电离。增大,抑制了水的电离。复习提问:复习提问: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: H2O H+OH条件变化条件变化移动方向移动方向c(H)c(OH)K电离电离升高温度升高温度加盐酸加盐酸加加NaOH溶液溶液加加FeCl3溶液溶液加加Na2CO3溶液溶液加活泼的金属加活泼的金属Na正向正向 增大增大 增大增大逆向逆向 增大增大 减小减小逆向
6、逆向 减小减小 增大增大正向正向 增大增大 减小减小正向正向 减小减小 增大增大正向正向 减小减小 增大增大增大增大不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变加入强酸加入强酸增大增大OH- 增大增大H+ 减小减小H+:加入强碱弱酸盐或活泼金属:加入强碱弱酸盐或活泼金属 减小减小OH-:加入强酸弱碱盐:加入强酸弱碱盐升高温度升高温度降低温度降低温度加入加入NaHSO4抑制水电离抑制水电离促进水电离促进水电离加入弱酸加入弱酸加入强碱加入强碱加入弱碱加入弱碱【总结总结】水的离子积常数的意义水的离子积常数的意义1KW只随温度变化而变化,温度升高,只随温度变化而变化,温度升高,KW增大。增大。 100时,
7、时,KW = 10-122KW与溶液的酸碱性无关,与溶液的酸碱性无关,25 时,酸性、碱性或中性溶液时,酸性、碱性或中性溶液中中KW均为均为1014。任何水溶液都同时存在任何水溶液都同时存在H和和OH,不同的溶液,不同的溶液c(H)、c(OH)的的相对大小可能不同,酸性溶液中相对大小可能不同,酸性溶液中c(H)c(OH),中性溶液中,中性溶液中c(H)c(OH);碱性溶液中;碱性溶液中c(H)c(OH),中性溶液中,中性溶液中c(H)c(OH);碱性溶液中;碱性溶液中c(H)c(OH-) 酸性酸性c(H+)=c(OH-) 中性中性c(H+)10-7c(H+)=10-7c(H+)10-6c(H+
8、)=10-6c(H+)10-6任意条件下任意条件下Kw=1 10-12 mol2/L2Kw=1 10-14 mol2/L2注意注意 H+与与OH-浓度的相对大小是溶液酸碱性的本质浓度的相对大小是溶液酸碱性的本质三、溶液的酸碱性与三、溶液的酸碱性与pH pH= -lgc(H+)c(H+)= 10-pHpOH = -lgc(OH-)2溶液的溶液的pH 规定规定pH为氢离子浓度的负对数为氢离子浓度的负对数室温下,酸性溶液的室温下,酸性溶液的pH7。思考题思考题0.1 molL1HCl溶液的溶液的pH是多少?是多少? 答案答案1请思考:接近请思考:接近100度时呢度时呢?规律规律: pH + pOH
9、=14pH适用于稀溶液适用于稀溶液 pH是否等于是否等于7,仅为常温时溶液是否是中仅为常温时溶液是否是中性的判断依据性的判断依据c(Hc(H+ +) 10) 100 0 1010-1 -1 1010-2 -2 1010-3 -3 1010-4 -4 1010-5-51010-6 -6 1010-7 -7 1010-8 -8 1010-9 -9 1010-10 -10 1010-11 -11 1010-12 -12 1010-13 -13 1010-14-14 pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1
10、2 13 14 酸性酸性 碱性碱性中性中性常温常温c(H+) pH 注意:注意: c(H+) 越大,酸性越强,越大,酸性越强,pH越小越小溶液的溶液的pH值值酸性增强酸性增强碱性增强碱性增强0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014 c(H+) 越越大,酸性大,酸性越强,越强,pH越小越小3溶液溶液pH的测定的测定测定方法有:测定方法有:pH试纸法、试纸法、酸碱指示剂法、酸碱指示剂法、pH计法。计法。(1)pH试纸法的测量操作试纸法的测量操作只能精确到只能精确到整数整
11、数取一块取一块pH试纸,放在干燥的玻璃片上。试纸,放在干燥的玻璃片上。用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液,点至用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液,点至pH试纸中部。试纸中部。用用pH试纸与标准比色卡对照,确定试纸与标准比色卡对照,确定pH。特别提醒特别提醒apH试纸在使用前不能用蒸馏水润湿试纸在使用前不能用蒸馏水润湿(润湿一定会造成误差吗?)(润湿一定会造成误差吗?)b广泛广泛pH试纸的测定值为整数,不能读试纸的测定值为整数,不能读出小数(出小数(精密精密pH试纸可以精确到试纸可以精确到0.1 )。)。变色规律:变色规律:酸红碱蓝。酸红碱蓝。广泛pH试纸精密pH 试纸3溶液溶液pH的测定的测定(2 2)、酸碱
12、指示剂法)、酸碱指示剂法- -只能确定溶液的只能确定溶液的pH范围范围pHpH1 2 3.1 4.4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 141 2 3.1 4.4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14甲基橙甲基橙红色红色橙色橙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浅红色色红色红色(3)pH计法计法精确测定溶液的精确测定溶液的pH值则应使用值则应使用pH计。计。小结:小结:溶液酸碱性的判断规律溶液酸碱性的判断规律1用用pH大小判断溶液酸碱性时必须注意温度,如大小判断溶液酸碱性时必须注意温度,如100 时,时,pH7的溶液不是中性。的溶液不是中性。2任
13、何溶液中:任何溶液中: 3pH相同的酸,酸越弱,酸的物质的量浓度越大;相同的酸,酸越弱,酸的物质的量浓度越大;pH相同相同的碱,碱越弱,碱的物质的量浓度越大。的碱,碱越弱,碱的物质的量浓度越大。 4pH相同的强酸和弱酸溶液,加水稀释相同的倍数,强酸溶相同的强酸和弱酸溶液,加水稀释相同的倍数,强酸溶液的液的pH变化大,碱也是如此。变化大,碱也是如此。1任何溶液中,水电离的任何溶液中,水电离的c(H)c(OH)。2酸性溶液中,酸性溶液中, 水电离的水电离的c(H)等于溶液中等于溶液中c(OH), 近似看成是酸电离出来的近似看成是酸电离出来的 浓度,浓度, 则来自于水的电离。则来自于水的电离。溶液溶
14、液中中, c(OH)3碱性溶液中,水电离的碱性溶液中,水电离的c(OH)等于溶液中等于溶液中c(H), 近似看成是碱电离出来的近似看成是碱电离出来的 浓度,浓度, 则是来自于水的电离。则是来自于水的电离。溶溶液中液中c(H)练习:练习:0.1mol/l0.1mol/l的的H H2 2SOSO4 4溶液中,溶液中,H H+ +浓度?水浓度?水电离的电离的OHOH- -浓度?水电离的浓度?水电离的H H+ +浓度?浓度?四、酸、碱溶液中四、酸、碱溶液中c(H)、c(OH)的计算的计算1.单一溶液单一溶液:211.36中中500mL0.005mol/L的的H2SO4_将将0.171gBa(OH)2溶
15、于水制成溶于水制成 1000mL溶液溶液_ 1.12LHCl气体(标况)溶于气体(标况)溶于1L水水中,加水稀释至中,加水稀释至5L,溶液,溶液pH 某温度下某温度下,水的水的KW=10-12,则水的则水的 pH=_,呈呈_性性2 酸:先找酸:先找c(H)、再求、再求pH 碱:先找碱:先找c(OH)、再用、再用Kw 求出c(H)、再求、再求pH五五.pH的计算的计算:2.稀释问题稀释问题:pH=1的的HCl 1mL,稀释至稀释至10mL,pH=_;稀释至稀释至100mL,pH=_;稀释至稀释至1000mL,pH=_;稀释至稀释至10 9mL,pH=_;pH=1的的HAc1mL,稀释至稀释至10
16、mL,pH=_;稀释至稀释至100mL,pH=_;234接近接近7(1.2)(1.3)pHH H2 2O O7 7稀释酸稀释酸稀释碱稀释碱将强碱稀释将强碱稀释1010n n倍倍pHpH稀稀= (pH= (pH原原-n)-n)7 7将强酸稀释将强酸稀释1010n n倍倍pHpH稀稀= (pH= (pH原原+n)+n)77;pH 酸酸 + pH碱碱 =14的弱酸和强碱等体积的弱酸和强碱等体积混合后溶液的混合后溶液的pH1mol/L时,使用时,使用pH值不值不方便方便(为负值为负值),所以直接用所以直接用C表示更好。表示更好。 pH值一般表示溶液中值一般表示溶液中c(H+) 或或c(OH) 1mol
17、/L 的稀的稀溶液。溶液。2、PH范围范围0-14之间(之间( 常温下)。常温下)。PH值等于值等于0的溶液不是酸性最强的溶液的溶液不是酸性最强的溶液(c(H+)=1mol/L ) ,PH值等于值等于14的溶液不碱性最强的溶液的溶液不碱性最强的溶液(c(OH) =1mol/L )。3 3、在未指明温度时不能用、在未指明温度时不能用pHpH值或值或c(H+)数值来判断溶数值来判断溶液酸、碱性液酸、碱性; ;溶液的酸碱性是由溶液的酸碱性是由c(H+) 和和c(OH)的相对的相对大小来决定的大小来决定的. 4、PH值越小,溶液的酸性越强,值越小,溶液的酸性越强, PH值越大,溶液的碱性越强。值越大,
18、溶液的碱性越强。溶液的酸碱性溶液的酸碱性-正误判断正误判断1、如果、如果c(H+)不等于不等于c(OH)则溶液一定呈现酸碱性。则溶液一定呈现酸碱性。2、在水中加酸会抑制水的电离,电离程度减小。、在水中加酸会抑制水的电离,电离程度减小。3、如果、如果c(H+)/c(OH)的值越大则酸性越强。的值越大则酸性越强。4、任何水溶液中都有、任何水溶液中都有c(H+)和和c(OH)。5、C(H+)等于等于106mol/L的溶液一定呈现酸性。的溶液一定呈现酸性。6、对水升高温度电离程度增大,酸性增强。、对水升高温度电离程度增大,酸性增强。正确正确正确正确正确正确正确正确错误错误错误错误溶液的溶液的pH值值正
19、误判断正误判断1、一定条件下、一定条件下 pH值越大,溶液的酸性越强。值越大,溶液的酸性越强。2、用、用pH值表示任何溶液的酸碱性都很方便。值表示任何溶液的酸碱性都很方便。3、强酸溶液的、强酸溶液的pH值一定大。值一定大。4、pH值等于值等于6是一个弱酸体系。是一个弱酸体系。5、pH值相同的强酸和弱酸中值相同的强酸和弱酸中C(H+)相同。)相同。错误错误错误错误错误错误正确正确错误错误例例1(08海南卷)下列离子方程式中,属于水解海南卷)下列离子方程式中,属于水解反应的是(反应的是( )。)。 AHCOOH+H2O HCOO- + H3O+ BCO2+H2O HCO3- + H+ CCO32-
20、 + H2O HCO3- + OH- DHS- + H2O S2- + H3O+C NH4+ +2H2O NH3H2O +H3O+ Al3+ + 6H2O Al(OH)3 + 3H3O+【基础练习基础练习】(1)下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是(下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是( )。)。 A.H+ B.OH- C.S2- D.Na+ (2)下列物质溶解于水时,电离出的阳离子能使水的下列物质溶解于水时,电离出的阳离子能使水的电离平衡向右移动的是(电离平衡向右移动的是( )。)。 A.CH3COONa B.Na2SO4 C.NH4Cl D.CH3COOHD(3)室温下,由水电离产生的室温下,
21、由水电离产生的c(OH-)=10-12mol/L的溶液中,的溶液中,一定大量共存的离子组(一定大量共存的离子组( )。)。 ANa+ 、NH4+ 、Cl- 、SO42- B. S2- 、CH3COO- 、Na+ 、NH4+ C. K+ 、Na+ 、HCO3- 、NO3- D. K+ 、Na+ 、NO3- 、SO42-CD可能可能ADB. 26M3+例例2(08北京卷)对水的电离平衡不产生影响的粒子是北京卷)对水的电离平衡不产生影响的粒子是 ( )。C变式训练变式训练1(08年高考上海卷年高考上海卷)某溶液中由水电离的某溶液中由水电离的C(H+)=110-13mol/L,该溶液中可能是该溶液中可
22、能是( )。 二氧化硫水溶液二氧化硫水溶液 氯化铵水溶液氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液氢氧化钠水溶液A. B. C. D. A例例3室温下室温下,在在pH=12的某溶液中的某溶液中,由水电离的由水电离的C(OH-)为为( )。A. 110-7mol/L B. 110-6mol/LC. 110-2mol/L D. 110-12mol/LCD (1)纯水在纯水在10和和50的的H+浓度,浓度,前者与后者的关系是(前者与后者的关系是( ) . A、前者大、前者大B、后者大、后者大C、相等、相等D、不能确定、不能确定B【课堂练习课堂练习】(2)下列微粒中不能破坏水的电下列微粒中
23、不能破坏水的电离平衡的是(离平衡的是( ) . A、H+ B、OH- C、NO3- D、Na+CD(3)某温度下纯水中某温度下纯水中c(H+) = 210- -7 mol/L,则此时溶液中的,则此时溶液中的c(OH- -) = _。若温度不变,滴入稀盐酸使若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+) = 510-6-6 mol/L,则此时溶液中的,则此时溶液中的c(OH- -) = _。210- -7 mol/L810- -9 mol/L 酸碱中和滴定酸碱中和滴定目标:目标:1 1理解酸碱中和滴定的原理。理解酸碱中和滴定的原理。2 2掌握有关酸碱中和滴定的计算。掌握有关酸碱中和滴定的计算。3 3了解常用
24、分析仪器了解常用分析仪器 4 4使学生初步了解酸碱中和滴定的操作方法。使学生初步了解酸碱中和滴定的操作方法。5 5掌握酸碱滴定的误差分析。掌握酸碱滴定的误差分析。 在高中化学实验当中经常会用在高中化学实验当中经常会用到酸或碱(通常需要准确配制好的)到酸或碱(通常需要准确配制好的) 用什么方法呢?用什么方法呢?能不能用能不能用PH试纸?试纸? 假如现在不知何原因假如现在不知何原因浓度标签丢失了,而我们浓度标签丢失了,而我们又要知道它的浓度,该怎又要知道它的浓度,该怎么办?么办?0.10194mol/L化学分析的基本方法:化学分析的基本方法:(1) 定性分析定性分析 :物质的组成成分:物质的组成成
25、分(2) 定量分析:各组成成分的含量定量分析:各组成成分的含量中和反应中和反应: 酸跟碱作用而生成盐和水的反应,其实酸跟碱作用而生成盐和水的反应,其实 质是:质是:H+ + OH- = H2O试找出下列各反应中试找出下列各反应中C酸酸、 C碱碱、 V酸酸、 V碱碱的关系的关系盐酸和盐酸和NaOH溶液恰好完全中和溶液恰好完全中和醋酸和醋酸和NaOH溶液恰好完全中和溶液恰好完全中和盐酸和盐酸和Ba(OH)2溶液恰好完全中和溶液恰好完全中和硫酸和硫酸和NaOH溶液恰好完全中和溶液恰好完全中和盐酸和氨水溶液恰好完全中和盐酸和氨水溶液恰好完全中和CHCl VHCl=CNaOHVNaOHC醋酸V醋酸= C
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