第二节水的电离及溶液的酸碱性.ppt

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1、第二节第二节 水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性静宁县成纪中学高二化学备课组静宁县成纪中学高二化学备课组一、水的电离一、水的电离1 1、水是一种弱电解质，能发生电离、水是一种弱电解质，能发生电离: : H2O+H2O H3O+OH 电离常数：电离常数：K K 电离电离C(H+)C(OH-） C(H2O） H2O H+OH简写为简写为25时，水电离出来的时，水电离出来的 H+=OH=107mol/L，说明水的电离程度如何？说明水的电离程度如何？ 水是一种水是一种极弱极弱的电解质（的电解质（通常通常的电流表的电流表无法检验其中离子）无法检验其中离子）Kw=H+OH-2、水的离子积表达式：

2、、水的离子积表达式：注：常数无单位注：常数无单位KW 叫做水的离子积常数，简称水的离子积。叫做水的离子积常数，简称水的离子积。特别提示特别提示：此时的此时的H+ 和和OH-是溶液中的是溶液中的总量总量。在在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，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也就是任何水溶液中都是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=H+.OH- （Kw 25 =10-14 ）思考：思考：含含有有H+的溶液一定是酸，含的溶液一定是酸，含OH-的溶的溶液一定是碱吗？液一定是碱吗？3、条件改变对、条件改变对及及的影响的影响思考与交流思考与交流（

3、1）升高温度，）升高温度，Kw增大。已知增大。已知KW100=10-12，则，则在在100 时纯水中的时纯水中的H+等于多少？等于多少？ H+ 10-6（2）温度不变温度不变，加入溶质对水的，加入溶质对水的电离平衡电离平衡及及KW的影响。的影响。A：加入酸（如：加入酸（如：HCl）或碱（如：）或碱（如：NaOH）对水的）对水的电离有什么影响？（促进还是抑制？）电离有什么影响？（促进还是抑制？）Kw呢？呢？ 酸碱由于电离产生酸碱由于电离产生H+或或OH-，能抑制水的电离，使水，能抑制水的电离，使水的电离程度减小，但的电离程度减小，但KW不变不变B：加入：加入NaAc或或NH4Cl对水的电离平衡又

4、有什对水的电离平衡又有什么影响？么影响？ Ac-、NH4+等等“弱离子弱离子”因结合水电离出的因结合水电离出的H+或或OH-能促进水的电离平衡，使水的电离程度增大，能促进水的电离平衡，使水的电离程度增大，但但KW不变不变C：加入：加入NaCl呢？呢？对水的电离无影响，对水的电离无影响， KW不变不变水的电离平衡的移动水的电离平衡的移动2、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、

5、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D1、根据水的电离平衡根据水的电离平衡H2O = H+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 2、0.01mol/L盐酸溶液中。盐酸溶液中。 H+、OH-分别为多少？分别为多少？ 0.01mol/L NaOH溶液中。溶液中。 H+、OH-分别为多少？分别为多少？3、 25、浓度均为、浓度均为0.1mo

6、l/L的下列溶液中的下列溶液中H+由大到小由大到小的的排列顺序排列顺序：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+= 10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。，则该溶液一定是纯水。 4、利用Kw的定量计算求溶液中的求溶液中的H+或或OH- H+ 10-2mol/L、OH- 10-12 mol/L H+ 10-12mol/L 、OH- 10-2mol/L v思考讨论思考讨

7、论1、0.01mol/L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分分别是多少？别是多少？Why？H+H2O 10-12 mol/L 、OH-H2O 10-12 mol/L 2、 0.01mol/L NaOH溶液中。由水电离出的溶液中。由水电离出的H+H2O、OH-H2O分别是多少？分别是多少？Why？H+H2O 10-12 mol/L 、OH-H2O 10-12 mol/L 任何水溶液中由水电离出来的任何水溶液中由水电离出来的H+ H2O与与OH- H2O相等相等v计算计算1、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 mol/L ，则

8、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 ？可能可能酸性酸性为，也可能为碱性！为，也可能为碱性！酸性时：酸性时：H+ 10-3 mol/L 、 OH- 10-11 mol/L碱性时：碱性时： H+ 10-11 mol/L 、 OH- 10-3 mol/L 4、利用Kw的定量计算求求H+H2O或或OH- H2O1、溶液的酸碱性跟溶液的酸碱性跟H+ 和和OH-浓度的关系浓度的关系H+ = OH-H+OH-H+OH-中性溶液中性溶液酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液思考与交流课本P46二、溶液的酸碱性与二、溶液的酸碱性与pHpH不能用不能用 H

9、+ 等于多少来判断溶液酸、碱性，只能等于多少来判断溶液酸、碱性，只能H+ 、OH- 通过两者通过两者相对大小相对大小比较比较2、pH与溶液中与溶液中H+ 的关系（1 1）、定义：是）、定义：是HH+ + 的负对数，即的负对数，即pH=pH=lglg H H+ + 。如：如：H+ = 1107mol/L， pH=lg107 7.0H+ = 1105mol/L， pH=lg105 5.0H+ = 1109mol/L， pH=lg109 9.0注意：当溶液中注意：当溶液中HH+ + 或或OHOH- - 大于大于1mol/L1mol/L时，不时，不用用pHpH表示溶液的酸碱性。表示溶液的酸碱性。（2

10、2）、）、pHpH与溶液的酸碱性与溶液的酸碱性(25时时) pH溶液的酸碱性溶液的酸碱性pH7溶液呈碱性，溶液呈碱性，pH越大，溶液的碱性越强越大，溶液的碱性越强3、pH值测定方法值测定方法（1）、酸碱指示剂法（书）、酸碱指示剂法（书P51阅读）阅读）pH试纸法、试纸法、pH计法等计法等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3.14.45.08.08.010.0指示剂的变色范围指示剂的变色范围讨论：讨论： （2）pH试纸法试纸法 pH试纸的使用试纸的使用能否直接

11、把能否直接把pH试纸伸到待测液中？试纸伸到待测液中？是否要先湿润是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？试纸上？能否用能否用pH试纸测出试纸测出pH=7.1的值？的值？ 标准比色卡中的数据都是整数标准比色卡中的数据都是整数使用方法：使用方法：直接把待测液滴在干燥的直接把待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸上，试纸上显出颜色后马上（试纸上显出颜色后马上（30s内）跟内）跟标准比色标准比色卡卡相对比相对比广泛广泛pH试纸试纸精密精密pH 试纸试纸（3）精密）精密PH计计三、有关三、有关pH的计算的计算 1、单一溶液的计算强酸溶液中，如强酸溶液中，如HnA，设浓度为，设浓

12、度为c mol/L , H+=nc mol/L ， pH= lg H+= lg nc ；强碱溶液中，如强碱溶液中，如B(OH)n ，设浓度为，设浓度为c mol/L , H+=10-14/nc ，pH= lg H+= 14 lg nc；2、两种强酸（或强碱）混合、两种强酸（或强碱）混合pH值的计算值的计算【例题【例题2 】在在25时，时，pH=2的盐酸溶液的盐酸溶液1L与与pH=4的盐酸溶液等体积混合，混合后溶液的的盐酸溶液等体积混合，混合后溶液的pH值等于多少？值等于多少？关键：关键：1、抓住氢离子进行计算！、抓住氢离子进行计算！pH=-lg C（H+）=-lg（1102+1104）/2=-

13、lg（5103 ）=3-lg5=2.3【例【例3】将】将pH=8的氢氧化钠溶液与的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液等体的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液中的积混合后，溶液中的pH最接近于最接近于 （ ）A、 8.3 B、 8.7 C、9 D、9.7 c（OH-）=（ 1 106 +1104) / (1+1) = 510-5 mol/L pH=14- pOH =9.7=10 - lg2=-lg(10-14/ 510-5 )= 9.7=-lg(210-10 )pH=-lgKW/c(OH)=5-lg5=4.3pOH=-lgc(OH)=-lg(510-5)关键：先求关键：先求c(OH-) 进行计算

14、！再转化为进行计算！再转化为c(H+)D3、强酸与强碱混合、强酸与强碱混合pH值的计算值的计算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根离子氢氧根离子进行计算！进行计算！N

15、aOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04u有关有关pH的计算的计算 强酸、强碱溶液强酸、强碱溶液混合混合后溶液的计算后溶液的计算 两强酸混合两强酸混合两强碱混合两强碱混合一者过量一者过量212211)()()(VVVHcVHcHc混212211)()()(VVVOHcVOHcOHc混混混HcOHc)()(碱酸碱碱酸酸VVVOHcVHc|)()(|【例题【例题5】25。C下，下，10-5mol/L 的盐酸溶液的盐酸溶液.v 溶液中，溶液中， C（OH-） = _mol/L.v将上述盐酸稀释将上述盐酸稀释 10倍，溶液中倍，溶液中 C（H+） = _ C（OH-） =_v将上述溶液稀释将上

16、述溶液稀释10000倍，溶液中倍，溶液中C（H+） = _C（OH-） =_109106108107107C（H+） =注意：当酸提供的注意：当酸提供的C（H+）很小时，不能忽略水电离出的很小时，不能忽略水电离出的C（H+） 4、酸（碱）的稀释：、酸（碱）的稀释：C（H+）水水+ C（H+）酸酸= 107+ 109 107 mol/L【例题【例题6】在】在25时，时，pH=9的的NaOH溶液稀释到溶液稀释到10倍，倍，pH值等于值等于 多少？多少？C（OH-） =105/10= 106 mol/L pH=-lg C(H+) = -lgKW/ C(OH-) = -lg10-8 =8v在在25时，

17、时，pH=9的的NaOH溶液稀释到溶液稀释到10000倍后，倍后， pH值为多少？值为多少？注意注意1 碱的稀释碱的稀释先求先求C（OH-） ，再转换成，再转换成C（H+）2 当碱提供的当碱提供的C（OH-）很小时，不能忽略水电离出的）很小时，不能忽略水电离出的C（OH-） C（OH-） = C（OH-）水水+ C（OH-）碱碱= 10-7+ 10-9 10-7pH=-lg C（H+） = -lgKW/ C（OH-）= -lg107 =7 an7a1pHV/mL1000AB强酸强酸(弱酸弱酸)、强碱、强碱(弱碱弱碱)加水后的加水后的pH的计算：的计算： 1.强酸强酸 pH=a，加水稀释，加水稀

18、释10n倍，倍，2.弱酸弱酸 pH=a，加水稀释，加水稀释10n倍，倍，3.强碱强碱 pH=a，加水稀释，加水稀释10n倍，倍，4.弱碱弱碱 pH=a，加水稀释，加水稀释10n倍，倍，则则 pH=an则则 pHbn5.弱碱无限稀释时，弱碱无限稀释时，pH只能约等于只能约等于7或接近或接近7，酸不能酸不能7,碱也不能碱也不能7（常温下）（常温下）练习练习1、弱酸弱酸HY溶液的溶液的pH=3.0，将其与等体积水混合，将其与等体积水混合后的后的pH范围是范围是 ( ) A. 3.03.3 B. 3.33.5 C. 3.54.0 D. 3.74.32、25时，将某强酸和某强碱溶液按时，将某强酸和某强碱

19、溶液按1:10的体积的体积比混合后溶液恰好中性，则混合前此强酸与比混合后溶液恰好中性，则混合前此强酸与强碱溶液的强碱溶液的pH之和是之和是 A. 12 B. 13 C. 14 D. 15 BA由由H+OH- H2O，溶液呈中性，溶液呈中性， 则则n(H+)=n(OH-)，即，即H+酸酸1=OH-碱碱10，将，将OH-碱碱= 代入并整理得代入并整理得pH酸酸+pH碱碱=13。正确答案为。正确答案为B 碱HKW三、三、pH的应用的应用 pH的测定和控制在工农业生产、科学实验和的测定和控制在工农业生产、科学实验和医疗等方面都很重要。医疗等方面都很重要。实践活动实践活动P48酸碱中和滴定酸碱中和滴定酸

20、碱中和滴定实验酸碱中和滴定实验练习练习1、pH=1的两种酸溶液的两种酸溶液A、B各各1 mL，分别加水稀释到，分别加水稀释到1000mL，其其pH值与溶液体积的关系如图，下列说法正确的是值与溶液体积的关系如图，下列说法正确的是 A、A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等两种酸溶液的物质的量浓度一定相等 B、稀释后，、稀释后，A酸溶液的酸性比酸溶液的酸性比B酸溶液强；酸溶液强； C、若、若a = 4，则，则A是强酸，是强酸，B是弱酸；是弱酸； D、若、若1 a 4，则，则A、B都是弱酸。都是弱酸。2、用用pH试纸测定某无色溶液的试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是时，规范的操作是 A. 将将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化，跟标准比色卡比较试纸放入溶液中观察其颜色变化，跟标准比色卡比较 B. 将溶液倒在将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较试纸上，跟标准比色卡比较 C. 用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比试纸上，跟标准比色卡比较色卡比较 D. 在试管内放入少量溶液，煮沸，把在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较颜色，跟标准比色卡比较 CCpHaAB101000 mL