水的电离和溶液的酸碱性ppt课件-【全【精】优秀PPT.ppt
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1、导航导航第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡其次节其次节 水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性第一课时第一课时第二课时第二课时第三课时第三课时第四课时第四课时第五课时第五课时第六课时第六课时 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡其次节其次节 水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性第一课时第一课时探究实验探究实验精确的纯水导电试验精确的纯水导电试验GG现象:现象:指针摇摆指针摇摆不亮不亮结论:结论:水是水是 电解质电解质 极弱极弱HH2 2OO HH2 2O HO H3 3OO OHOHHH2 2O HO H OHOH能发生能发生 电离电离 微弱微弱灵敏
2、电流计灵敏电流计灯泡灯泡1、水的电离、水的电离HH2 2O HO H OHOHK电离电离=c(H+)c(OH-)c(H2O)c(H+)c(OH-)c(H2O)K电离电离=室温下室温下55.6mol H2O中中有有110-7mol H2O电离,电离,因此因此c(H2O)可视为常数。可视为常数。Kw水的离子积水的离子积Kw=室温下室温下110-14注:注:c(H2O)=1 L1000 g18 gmol-12、水的电离常数、水的电离常数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
3、是任何在任何水溶液中,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=c(H+).c(OH-)3 3、水的离子积常数、水的离子积常数注:注:提问:依据前面所学学问,水的离子积会受什么外界提问:依据前面所学学问,水的离子积会受什么外界条件影响?条件影响?分析表格中的数据,有何规律,并说明之。分析表格中的数据,有何规律,并说明之。t/0102025405090100Kw/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0结论结论温度越高,温度越高,Kw越大。越大。25时时Kw=110-14,1
4、00时时Kw=110-12。Kw在确定温度下是个常数。在确定温度下是个常数。上升温度,促进水的电离。上升温度,促进水的电离。水的电离是一个水的电离是一个吸热吸热过程。过程。4、影响水的电离平衡的因素、影响水的电离平衡的因素温度上升温度上升,Kw变大(为什么?)变大(为什么?)D1、水的电离过程为、水的电离过程为H2O H+OH-,在不同温度,在不同温度下其离子积为下其离子积为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+随着温度的上升而降低随着温度的上升而降低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K
5、25 K35 D、水的电离是一个吸热过程、水的电离是一个吸热过程2、推断正误:1)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)都存在Kw=10-14。3)某温度下,某液体c(H+)=10-7mol/L,则该溶液确定是纯水。定性探讨定性探讨作为弱电解质,水的电离平衡受哪些外界作为弱电解质,水的电离平衡受哪些外界因素影响?因素影响?温度、离子浓度(温度、离子浓度(H+、OH-)等影响)等影响(2)(2)加入酸或碱,加入酸或碱,抑制抑制水的电离,水的电离,K Kw w不变。不变。H2O H+OH-水的电离水的电离水的离子积:水的离子积:影响因素影响因素KW =c(OH-)c(
6、H+)(25时,时,KW=1.0 10-14)温度:温度:酸:酸:碱:碱:T,KW 抑制水的电离,抑制水的电离,KW不变不变抑制水的电离,抑制水的电离,KW 不变不变(3)(3)加入能消耗加入能消耗H+和和OH-的物质的物质而会而会促进促进水水的电离,的电离,K Kw w不变。不变。如:如:NaNa、CuCu2+2+、CHCH3 3COOCOO-对常温下的纯水进行下列操作:对常温下的纯水进行下列操作:加加NaOH加加HCl加热加热Kwc(H+)c(OH-)浓度大小关系浓度大小关系c(OH-)c(H+)水的电离平水的电离平衡移动方向衡移动方向酸碱性酸碱性 条件条件中性中性 正反应正反应 增大增大
7、 增大增大 c(Hc(H+)=c(OH)=c(OH-)增大增大 酸性酸性 逆反应逆反应 增大增大 减小减小 c(Hc(H+)c(OH)c(OH-)不变不变碱性碱性 逆反应逆反应 减小减小 增大增大 c(Hc(H+)c(OH)10-7c(OH-)酸性酸性左移左移10-7c(H+)c(OH-)碱性碱性溶液的酸碱性由溶液的酸碱性由溶液中溶液中H+、OH-浓度相对大小确定浓度相对大小确定酸性酸性:c(H+)c(OH-)中性中性:c(H+)=c(OH-)碱性碱性:c(H+)c(OH-)常温25c(H+)10-7mol/Lc(H+)=10-7mol/Lc(H+)10-7mol/L无论任何温度,无论酸性、中
8、性、碱性溶液,都存无论任何温度,无论酸性、中性、碱性溶液,都存在水电离出的在水电离出的H+、OH-,并且由水电离出的这两,并且由水电离出的这两种离子浓度确定相等。种离子浓度确定相等。推断正误:推断正误:1.假如假如c(H+)不等于不等于c(OH-)则溶液确定呈现酸碱性。则溶液确定呈现酸碱性。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.假如假如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10-6mol/L的溶液确定呈现酸性。的溶液确定呈现酸性。6.
9、对水上升温度电离程度增大,酸性增加。对水上升温度电离程度增大,酸性增加。二、溶液的酸碱性与二、溶液的酸碱性与pH探讨:探讨:KW105=10-12在在105 时,纯水中时,纯水中c(H+)为多少?为多少?c(H+)110-7mol/L是否说明是否说明105 时纯水溶液呈酸性?时纯水溶液呈酸性?不能用不能用 c(H+)等于多少来推断溶液酸、碱性,只能通过等于多少来推断溶液酸、碱性,只能通过两者相对大小比较两者相对大小比较105 时,时,c(H+)=110-7mol/L溶液呈酸性还是碱性?溶液呈酸性还是碱性?计算下列溶液的计算下列溶液的pH,通过计算结果思索:,通过计算结果思索:表示溶液的酸碱性什
10、么时候用表示溶液的酸碱性什么时候用pH更加便利?更加便利?25 10-5 mol/L盐酸盐酸 1 mol/L盐酸盐酸 2 mol/L盐酸盐酸25 10-5 mol/LNaOH溶液溶液 1 mol/LNaOH溶液溶液引入引入pHpH值意义:值意义:表示溶液酸碱性的强弱。表示溶液酸碱性的强弱。用用H H+物质的量浓度的负对数表示物质的量浓度的负对数表示1 1)定义式:)定义式:pH=-lgc(H+)用用pH值表示值表示c(H+)或或c(OH-)1mol/L的溶液的酸碱性不用的溶液的酸碱性不用pH表示。表示。1、pH值值0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 107
11、8 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014中中性性pHC(H)C(OH-)10-1410-1310-1210-1110-1010-910-810-710-610-510-410-310-210-1100酸酸性性碱碱性性增增加加增增加加0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014pH pH 越小越小,c(Hc(H+)越大越大酸性酸性越强;越强;pH pH 越大,越大,c(OHc(OH-)越大越大,碱性碱性越强。越强。结合结合
12、pH与与c(H+)的关的关系,思索溶液酸碱性系,思索溶液酸碱性与与pH的关系的关系pH值与溶液酸碱性值与溶液酸碱性的关系?的关系?pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 酸性增加酸性增加中中 性性碱性增加碱性增加25回忆初中所学常温下回忆初中所学常温下pHpH大小与溶液酸碱性的关系大小与溶液酸碱性的关系中性溶液中性溶液 酸性溶液酸性溶液 碱性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH-)=110-7mol/Lc(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)pH=7pH7pH7思索:思索:pH为为7的溶液是否确定是中性溶液?的溶液是否确定是中性溶液?(25)2)溶液的酸碱性
13、与溶液的酸碱性与pH的关系的关系c(H+)110-7mol/Lc(H+)110-7mol/L中性溶液中性溶液 酸性溶液酸性溶液 碱性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH-)=110-6mol/Lc(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)pH=6pH6pH6思索:思索:pH为为7的溶液是否确定是中性溶液?的溶液是否确定是中性溶液?(100)溶液的酸碱性与溶液的酸碱性与pH的关系的关系c(H+)110-6mol/Lc(H+)110-6mol/LpH值与溶液酸碱性值与溶液酸碱性的关系?的关系?pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 酸性增加酸性增加中中 性性碱性增加碱性增加100回忆初中所
14、学常温下回忆初中所学常温下pHpH大小与溶液酸碱性的关系大小与溶液酸碱性的关系pH=-lg c(H+)pHpH值有关推断正误值有关推断正误1、确定条件下、确定条件下 pH值越大,溶液的酸性越强。值越大,溶液的酸性越强。2、强酸溶液的、强酸溶液的pH值确定小。值确定小。3、pH值等于值等于6的溶液,确定是一个弱酸体系。的溶液,确定是一个弱酸体系。4、pH值相同的强酸和弱酸中值相同的强酸和弱酸中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。的溶液碱性。7、常温下,由水电离出的、常温下,由水电离出的H+=10-12mol/L,则溶液,则溶液p
15、H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+的物质的量相等的物质的量相等 练习练习:2.常温下常温下,下列溶液酸碱性最弱的是下列溶液酸碱性最弱的是pH=4c(H+)=10-3mol/Lc(OH-)=10-11mol/Lc(H+)/c(OH-)=10-4D3.3.1mol/L1mol/L的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各1L1L,分别加入足量的铁。,分别加入足量的铁。,分别加入足量的铁。,分别加入足量的铁。起先反应时产生氢气的速率起先反应时产生氢气的速率起先反应时产生氢气的速率起先反应时产生氢气的速率_
16、,最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量_。pHpH都为都为都为都为1 1的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各1L1L,分别加入足量的铁。,分别加入足量的铁。,分别加入足量的铁。,分别加入足量的铁。起先反应时产生氢气的速率起先反应时产生氢气的速率起先反应时产生氢气的速率起先反应时产生氢气的速率 _ _,最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量 _ _。硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸硫酸盐酸硫酸盐酸
17、硫酸盐酸=醋酸醋酸醋酸醋酸三者相等三者相等三者相等三者相等醋酸硫酸醋酸硫酸醋酸硫酸醋酸硫酸=盐酸盐酸盐酸盐酸2、pH的测定方法的测定方法 酸碱指示剂的颜色变更是在确定的酸碱指示剂的颜色变更是在确定的pHpH值范围值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变更的内发生的。我们把指示剂发生颜色变更的pHpH值范值范围叫做指示剂的变色范围。围叫做指示剂的变色范围。pHpH1 2 1 2 3.13.1 4.44.4 5 5 6 7 6 7 8 8 9 9 1010 11 12 13 14 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
18、色红色(1)酸碱指示剂(定性测量范围)酸碱指示剂(定性测量范围)(2)pH试纸试纸(定量粗略测量定量粗略测量)pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 强酸性强酸性 弱酸性弱酸性 中性中性 弱碱性弱碱性 强碱性强碱性红红 色色橙橙红红色色橙橙黄黄色色浅浅草草绿绿色色深草深草绿色绿色蓝色深蓝色蓝色深蓝色黄黄色色蓝蓝紫紫色色(整数位整数位)探讨:探讨:pH试纸的运用试纸的运用能否干脆把能否干脆把pH试纸伸到待测液中?试纸伸到待测液中?是否要先潮湿是否要先潮湿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?能否用广泛能否用广泛pH试纸测出试纸测出
19、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潮湿的如用潮湿的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、确定有影响、确定有影响 B、偏大、偏大 C、偏小、偏小 D、不确定、不确定运用方法:运用方法:用干净的玻璃棒沾取被测溶液滴在干燥的用干净的玻璃棒沾取被测溶液滴在干燥的pH试纸中部,跟试纸中部,跟标准比色卡相对比标准比色卡相对比留意:留意:不能用水润湿不能用水润湿要放在玻璃片要放在玻璃片(或表面或表面皿皿)上上用玻璃棒蘸待测液滴于试纸上用玻璃棒蘸待测液滴于试纸上(3)pH计计(定量精确测量定量精确测量)(小数位小数位)(200
20、9年高考广东卷)下列可用于测定溶液年高考广东卷)下列可用于测定溶液pH且精且精确度最高的是确度最高的是()()(A)酸碱指示剂酸碱指示剂 (B)pH计计 (C)精密精密pH试纸试纸 (D)广泛广泛pH试纸试纸高考链接高考链接B练习练习1、pH试纸运用操作中正确的是(试纸运用操作中正确的是()A.将将pH试纸的一端浸入溶液,视察颜色的变更试纸的一端浸入溶液,视察颜色的变更B.将将pH试纸浸入溶液一会儿,再取出跟标准比试纸浸入溶液一会儿,再取出跟标准比色卡相比较色卡相比较C.用干净的玻璃棒沾取被测溶液,滴在用干净的玻璃棒沾取被测溶液,滴在pH试纸试纸上,颜色变更后与比色卡比照上,颜色变更后与比色卡
21、比照D.先将先将pH试纸用蒸馏水润湿,再用干净的玻璃试纸用蒸馏水润湿,再用干净的玻璃棒沾取被测溶液,滴在棒沾取被测溶液,滴在pH试纸上,颜色变更后与试纸上,颜色变更后与比色卡比照比色卡比照C2.下列溶液确定显酸性的是下列溶液确定显酸性的是 A.溶液中溶液中c(H+)c(OH-)B.溶液中含有溶液中含有OH-离子离子 C.滴加紫色石蕊试液不变色的溶液滴加紫色石蕊试液不变色的溶液 D.pH=7的溶液的溶液A人体几种体液和代谢产物的正常人体几种体液和代谢产物的正常pHpH人体体液和代谢产物都有正常的人体体液和代谢产物都有正常的pHpH范围,测定人体范围,测定人体体液和代谢产物的体液和代谢产物的pHp
22、H,可以帮助了解人的健康状况。,可以帮助了解人的健康状况。一些体液和代谢产物的正常一些体液和代谢产物的正常pHpH如上图所示。如上图所示。四四、pH值的应用值的应用作物作物pH作物作物pH水稻67生菜67小麦6.37.5薄荷78玉米67苹果56.5大豆67香蕉5.57油菜67草莓57.5棉花68水仙花66.5马铃薯4.85.5玫瑰67洋葱67烟草56一些重要农作物最适宜生长的土壤的一些重要农作物最适宜生长的土壤的pH值值1、人体健康、人体健康人体内的各种体液都有确定的人体内的各种体液都有确定的pH,当体内的酸,当体内的酸碱平衡失调时,血液的碱平衡失调时,血液的pH是诊断疾病的一个重是诊断疾病的
23、一个重要参数。要参数。2、日常生活、日常生活人们洗发时运用的护发素,其主要功能也是调整人们洗发时运用的护发素,其主要功能也是调整头发的头发的pH使之达到适宜的酸碱度。使之达到适宜的酸碱度。3、环保领域、环保领域酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应。酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应。第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡其次节其次节 水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性第三课时第三课时强酸强碱强酸强碱 pH 的计算:的计算:强酸:强酸:c(酸酸)电离电离c(H+)lgpH强碱:强碱:c(碱碱)电离电离c(OH)Kwc(H+)lgpHlgpOH14pOHpH例:计算例:计算
24、0.1mol/L的的HCl溶液的溶液的pH值值解、解、c(H+)0.110.1 pH lg 0.1 1练习:试计算常温下的练习:试计算常温下的0.005 mol/L H2SO4溶液;溶液;0.005 mol/L Ba(OH)2 溶液的溶液的pH值值解、解、c(H+)0.00520.01 pH lg 0.01 2 c(OH)0.00520.01 pH lg 1012 12或或c(OH)0.00520.01 pOH lg 0.01 2 pH=14 2 12三、有关溶液的三、有关溶液的pH的计算的计算1、强酸与强酸混合:、强酸与强酸混合:强酸强酸:c电离电离c(H+)强酸强酸:c电离电离c(H+)c
25、(H+)混合混合lgpH计算计算10mL 0.1mol/L HCl和和10mL 0.05 mol/L H2SO4混合溶液的混合溶液的pH解:解:c(H+)0.110.1 mol/L c(H+)0.0520.1 mol/L c(H+)混合混合pH -lg 0.1 1练习:练习:pH2的盐酸溶液和的盐酸溶液和0.00005 mol/L的硫酸溶液等体积混合,的硫酸溶液等体积混合,试计算混合溶液的试计算混合溶液的pH值值 解:解:c(H+)0.01 mol/L c(H+)0.0000520.0001 mol/L c(H+)混合混合pH-lg 0.005 =2+lg2=2.3两种强酸等体积混合,混合液两
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