水的电离和溶液的酸碱性课件.ppt
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1、关于水的电离和溶液的酸碱性第1页,此课件共49页哦 知道水的离子积常数知道水的离子积常数Kw及其与温度的及其与温度的关系关系 了解溶液的了解溶液的pH、溶液中、溶液中c(H+)和和c(OH-)的大小、溶液的酸碱性三者之间的关系的大小、溶液的酸碱性三者之间的关系 了解溶液了解溶液pH与与c(H+)的定量关系,能的定量关系,能进行有关溶液进行有关溶液pH值的简单计算值的简单计算第2页,此课件共49页哦1、水的、水的电离电离 (1)H2O H+OH-(2)水是)水是极弱极弱的电解质的电解质25C 1L水只有水只有10-7molH2O发生发生电离电离(3)25C,多少个水分子才有,多少个水分子才有1个
2、电离?个电离?55.6107考点一考点一:水的电离和水的离子积水的电离和水的离子积(4)平衡常数:平衡常数:K 电离电离c(H+)c(OH-)c(H2O)第3页,此课件共49页哦【思考与交流思考与交流】能发生自电离的共价化合物很多。如:能发生自电离的共价化合物很多。如:BrF3+BrF3 BrF4+BrF2+,以水自电离思考,写,以水自电离思考,写出液氨、乙醇、乙酸自电离的电离方程式。出液氨、乙醇、乙酸自电离的电离方程式。NH3+NH3 NH4+NH2 CH3CH2OH+CH3CH2OH CH3CH2OH2+CH3CH2O CH3COOH+CH3COOH CH3COOH2+CH3COO 第4页
3、,此课件共49页哦在一定温度时: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视为常数,水的浓度视为常数,K 电离电离也是常数也是常数所以所以 K W c(H+)c(OH-)为一个新的常数。)为一个新的常数。提问:提问:常数是否就不变呢?根据前面所学知识,常数是否就不变呢?根据前面所学知识,水的离子积会受什么外界条件影响?水的离子积会受什么外界条件影响?c(H+)=c(OH-)=110-7mol/L第5页,此课件共49页哦 分析表格中的数据,有何规律,并解释之。分析表格中的数据,有何规律,并解释之。KwKw
4、1005025200温度温度1.1410-15 6.8110-15 110-14 5.4710-14 110-12温度越高,温度越高,KwKw越大。越大。水的电离是水的电离是吸热吸热过程。过程。升高温度,升高温度,促进促进水的电离水的电离,Kw,Kw增大。增大。KwKw只于温度有关只于温度有关,与浓度无关。与浓度无关。第6页,此课件共49页哦(6)根据)根据Kw=C(H)C(OH)在特定温度下为定在特定温度下为定值值,C(H)和和C(OH)可以互求可以互求.(5)不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液,)不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液,水水电离出电离出的的C(H+)C(OH)(4)常温下常温下,任
5、何稀的水溶液中任何稀的水溶液中 Kw=C(H+)C(OH)=11014(3)溶液的酸碱性与)溶液的酸碱性与C(H+)的相对大小)的相对大小有关有关(2)在溶液中)在溶液中,Kw中的中的C(H+)指溶液中总)指溶液中总的离子浓度的离子浓度.(1)Kw取决于温度取决于温度,不仅适用于纯水不仅适用于纯水,还适用于其他溶液。还适用于其他溶液。【小结小结】第7页,此课件共49页哦(2000年上海)水的电离过程为年上海)水的电离过程为H2O HOH,在不同温度下其平衡常数为,在不同温度下其平衡常数为K(25)1.01014,K(35)2.11014。则下列叙。则下列叙述正确的是述正确的是 A.c(H)随着
6、温度的升高而降低随着温度的升高而降低 B.在在35时,时,c(H)c(OH)C.水的电离度水的电离度(25)(35)D.水的电离是吸热的水的电离是吸热的D体验高考体验高考第8页,此课件共49页哦液氨与水性质相似,也存在微弱的电离:液氨与水性质相似,也存在微弱的电离:2NH3(液液)NH4+NH2,其离子积常数,其离子积常数K=c(NH4+)c(NH2)=21030(223K),维持,维持温度不变,向液氨中加入少量温度不变,向液氨中加入少量NH4Cl固体或固体或NaNH2固体,不发生改变的是(固体,不发生改变的是()A液氨的电离度液氨的电离度 B液氨的离子积常数液氨的离子积常数 Cc(NH4+)
7、Dc(NH2)跟踪训练跟踪训练第9页,此课件共49页哦强酸弱碱盐强酸弱碱盐强碱弱酸盐强碱弱酸盐强酸强碱盐强酸强碱盐考点二、影响水的电离平衡的因素考点二、影响水的电离平衡的因素1)酸酸2)碱碱3)盐盐4)温度温度抑制水的电离,抑制水的电离,KW保持不变保持不变抑制水的电离,抑制水的电离,KW保持不变保持不变促进水的电离,促进水的电离,KW保持不变保持不变促进水的电离,促进水的电离,KW保持不变保持不变不影响水的电离,不影响水的电离,KW保持不变保持不变升高温度促进水的电离,升高温度促进水的电离,KW增大增大注意注意:KW是一个温度函数只随温度的升高而增大是一个温度函数只随温度的升高而增大第10页
8、,此课件共49页哦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:加入强碱弱酸盐 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强酸及中强酸的酸式盐。加入强酸及中强酸的酸式盐。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】第11页,此课件共49页哦 (2)下列物质溶解于水时,电离出的阴离子下列物质溶解于水时,电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是(能使水的电离平衡向右移动的是()A、CH3COONa B、Na2SO4 C、NH4Cl D、CH3COOHA(1)下列微粒中不能破坏
9、水的电离平下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是(衡的是()A、H+B、OH-C、S2-D、Na+D【课堂练习课堂练习】第12页,此课件共49页哦(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,则此时溶液中的中的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,则此时溶液中的此时溶液中的c(OH-)=_210-7 mol/L810-9 mol/L(4)在常温下,)在常温下,0.1mol/L的盐酸溶液中水的盐酸溶液中水电离出的电离出的c(H )和和c(OH)是多少是多少?水电离出的水电离出的c(OH-)=1
10、10-14/0.1=110-13mol/L =c(H )【课堂练习课堂练习】(5)在常温下,)在常温下,0.1mol/L的的NaOH溶液中水电溶液中水电离出的离出的c(H)和和c(OH)是多少是多少?第13页,此课件共49页哦(6)在常温下,由水电离产生的在常温下,由水电离产生的C(H+)=110-13 mol/l的溶液,则该溶的溶液,则该溶液的酸碱性如何?液的酸碱性如何?答:可能是酸性也可能是碱性答:可能是酸性也可能是碱性(7)某溶液中由水电离出来的某溶液中由水电离出来的C(OH)=10-12mol/L,则该,则该溶液中的溶质不可能是(溶液中的溶质不可能是()A、HCl B、NaOH C、N
11、H4Cl D、H2SO4C第14页,此课件共49页哦课堂练习课堂练习(8)室温下,由水电离产生的室温下,由水电离产生的c(OH)=10-11mol/L的溶液中,一定大量共存的离子组(的溶液中,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-、SO42-一定一定可能可能DAD第15页,此课件共49页哦练习:练习:1)10-5mol/L、0.1mol/L、0.5mol/L、1mol/L、3mol/L盐酸溶液的盐酸溶液的pH值分别为多少?值分别为多少?2)10-5mol/L、0.
12、1mol/L、1mol/LNaOH溶液的溶液的pH值为多少?值为多少?计算计算碱溶液碱溶液pH值应值应先算先算c(OH-),再利用,再利用KW计算出计算出c(H+)若若pOH用用OH-物质的量浓度的负对数来表示物质的量浓度的负对数来表示,则则0.1mol/LNaOH 溶液的溶液的pOH值为多少?值为多少?1、意义:、意义:pH的大小能反映出溶液中的大小能反映出溶液中c(H+)的高低的高低,即表示稀溶液酸、碱性的强弱。即表示稀溶液酸、碱性的强弱。2、表示:、表示:用用H+物质的量浓度的物质的量浓度的负对数负对数来表示。来表示。pH=-lgc(H+)pH+pOH=14(一一)pH值概念值概念表示表
13、示的的c(H+)=10-12mol/L时,很时,很麻烦麻烦但但应用广应用广所以引入了一种方便方案:所以引入了一种方便方案:c(H+)10-12mol/L 12 -lg c(H+)lgc(H+)-12 负对数负对数 pH+(hydrogen)Hlg2=0.3lg3=0.477 lg5=0.7Lg5.5=0.74考点三、考点三、溶液的溶液的pH第16页,此课件共49页哦(二二)溶液的溶液的pH值与酸碱性强弱的关系值与酸碱性强弱的关系酸性溶液酸性溶液c(H+)c(OH-)c(H+)1107mol/L碱性溶液碱性溶液c(H+)c(OH-)c(H+)1107mol/LpH=7pH7pH7讨论:讨论:pH
14、值变化与酸碱性变化的关系怎样?值变化与酸碱性变化的关系怎样?(未给明条件时)不能用(未给明条件时)不能用pHpH值等于多少来判断溶液酸、值等于多少来判断溶液酸、碱性。一般都是未注明条件都是指常温。碱性。一般都是未注明条件都是指常温。pH值越大碱性越强,值越大碱性越强,pH越小酸性越强越小酸性越强中性溶液中性溶液c(H+)=c(OH-)c(H+)=1107mol/L常温下:常温下:练习练习:KW100=10-12,试求在,试求在100 时纯水的时纯水的pH值值 pH=6是否说明是否说明100 时纯水成弱酸性?时纯水成弱酸性?第17页,此课件共49页哦pH值有关判断正误值有关判断正误1、一定条件下
15、、一定条件下 pH值越大,溶液的值越大,溶液的酸性酸性越强。越强。2、强酸溶液的、强酸溶液的pH值值一定小一定小。3、pH值等于值等于6的溶液,一定是一个的溶液,一定是一个弱酸弱酸体系。体系。4、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。5、在常温下,、在常温下,pH=0的溶液酸性最强,的溶液酸性最强,pH=14的溶液碱性最强的溶液碱性最强6、pH值有可能等于负值。值有可能等于负值。7、常温下,由水电离出的、常温下,由水电离出的c(H+)10-12mol/L,则溶液,则溶液pH定为定为128、相同体积和、相同体积和pH值的盐酸,醋酸、硫酸中值的盐酸,醋酸、硫酸中H+的物
16、质的量的物质的量相等相等第18页,此课件共49页哦【例题例题】(2002年理科综合能力测试)有人曾建年理科综合能力测试)有人曾建议用议用AG表示溶液的酸度,表示溶液的酸度,AG的定义为:的定义为:AG=lgc(H+)/c(OH-)。下列表示正确的是。下列表示正确的是()A.在在25时,若溶液呈中性,则时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=1B.在在25时,若溶液呈酸性,则时,若溶液呈酸性,则pH7,AG0C.在在25时,若溶液呈碱性,则时,若溶液呈碱性,则pH7,AG0D.在在25时,溶液的时,溶液的pH与与AG的换算公式为的换算公式为AG=2(7-pH)D课堂延伸课堂延伸第19页,此课件共49
17、页哦(三三)pH值测定方法值测定方法1.定性测定:酸碱指示剂法定性测定:酸碱指示剂法2.定量测定:定量测定:pH试纸法试纸法、pH计法等计法等酸碱指示剂酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱。一般是弱的有机酸或弱的有机碱。以以HIn代表石蕊分子代表石蕊分子 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HIn(红色)(红色)H+In-(蓝色)(蓝色)第20页,此课件共49页哦讨论:讨论:pH试纸的使用
18、试纸的使用能否直接把能否直接把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来?来?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如用湿润的如用湿润的pH试纸检验待测液,对该溶液试纸检验待测液,对该溶液pH值的测定:值的测定:A、一定有影响、一定有影响 B、偏大、偏大 C、偏小、偏小 D、不确定、不确定使用方法: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,试纸上显出颜试纸上,试纸上显出颜色后马上跟色后马上跟标准比色卡标准比色卡相对比相对比
19、第21页,此课件共49页哦0.1mol/L的的NaOH溶液中,溶液中,pH=?c(OH-)?、)?、c(H)?、)?、由水电离出的由水电离出的c(OH-)水水?、?、c(H)水水?、?、2.0.1mol/L的的H2SO4溶液中,溶液中,c(H)?)?、c(OH-)?、)?、pH=?由水电离出的由水电离出的c(OH-)水水?、?、c(H)水水?、?、3.0.1mol/L的的NaCl溶液中,溶液中,c(OH-)?、)?、c(H)?)?pH=?考点四、有关考点四、有关pH的计算的计算单一溶液的pH计算第22页,此课件共49页哦要注意温度、溶剂对要注意温度、溶剂对Kw的影响。的影响。练习练习1某温度下
20、,重水(某温度下,重水(D2O)的离子积常数为的离子积常数为110-12。若用定义若用定义pH一样来规定一样来规定pD=-lg c(D+),则在该温度下,则在该温度下,下列叙述正确的是:下列叙述正确的是:A.纯净的重水中,纯净的重水中,pD=7 B.1L溶液有溶液有0.01molDCl的重水溶液,其的重水溶液,其pD=2 C.1L溶液有溶液有0.01molNaOD的重水溶液,其的重水溶液,其pD=12D.纯净的重水中,纯净的重水中,c(D+)c(OD-)1.010-14单一溶液的pH计算第23页,此课件共49页哦练习练习2.某温度下的溶液中,某温度下的溶液中,c(H+)=10 xmol/L,c
21、(OH-)=10ymol/L.x与与y的关系如下图所示的关系如下图所示:求该温度下求该温度下,中性溶中性溶液的液的pH.求该温度下求该温度下0.01mol/LNaOH溶液的溶液的pH.由图知由图知c(H+)c(OH-)=10-15,中性中性溶液中溶液中,c(H+)=c(OH-)=10-7.5mol/L pH=7.50.01mol/LNaOH中中,c(OH-)=10-2,c(H+)=KW/c(OH-)=10-13mol/L pH=13单一溶液的pH计算第24页,此课件共49页哦先求混合溶液先求混合溶液 中中c(H+),再求再求 pH,pH将变大将变大强酸混合后求溶液pH例例:pH=5和和 pH=
22、3的两种盐酸等体积混合后的两种盐酸等体积混合后,求混合溶液的求混合溶液的pH。(1010-3-3mol/L+10mol/L+10-5-5mol/Lmol/L 2c c H H+混混 =5 5 1010-4-4mol/Lmol/L则则pH=-lg5pH=-lg5 1010-4-4=3.3=3.3。解析:解析:pH=5pH=5的盐酸溶液中的盐酸溶液中c c H H+=10=10-5-5 mol/L mol/L,pH=3pH=3的盐酸溶液的盐酸溶液中中c c H H+=10=10-3-3mol/Lmol/L,所以,所以:考点四、有关考点四、有关pH的计算的计算第25页,此课件共49页哦先求混合溶液中
23、先求混合溶液中c(OH-),再求再求 混合溶液中混合溶液中c(H+),最后求最后求 pH;强碱混合后求溶液pH例例:常温下常温下pH=10pH=10与与pH=12pH=12的的NaOHNaOH溶液等体积混合,求混合液的溶液等体积混合,求混合液的pHpH。错解:错解:pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶液中溶液中c c H H+=10=10-10-10mol/Lmol/L,pH=12pH=12的的NaOHNaOH溶液中溶液中c c H H+=10=10-12-12mol/Lmol/L,所以,所以:分析:上述解法在近似处理时,是把分析:上述解法在近似处理时,是把pH=12pH=12的的NaO
24、HNaOH溶液中的溶液中的c c H H+忽略不计忽略不计,而对于,而对于NaOHNaOH溶液来说,溶液来说,pHpH越大,碱性越强,越大,碱性越强,NaOHNaOH浓度越大,浓度越大,c c H H+越小,越小,把浓溶液忽略不计,显然是错误的。把浓溶液忽略不计,显然是错误的。(1010-10-10mol/L+10mol/L+10-12-12mol/Lmol/L 2c c H H+混混 =5 5 1010-11-11 mol/Lmol/L则则pH=-lg5pH=-lg5 1010-11-11=10.3=10.3。正解:正解:pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶液中溶液中c c H H+=
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