人教版高中化学 第二节水的电离和溶液的酸碱性课件 新人教选修4.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(第一课时)(第一课时)第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡2021/8/9 星期一1一、水的电离一、水的电离1、水是一种极弱的电解质,能发生微弱电离、水是一种极弱的电解质,能发生微弱电离:+H2O+H2OH3O+OH(H2OH+OH)电离常数:电离常数:K电离电离c(H+)c(OH-)c(H2O)2021/8/9 星期一2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,2、水的、水的离子积离子积所以所以K 电离电离 c(H2O)c(H+)c(OH-)=K Wc(H+)=c(O
2、H-)=1.010-7mol/L在室温下,在室温下,1L水水(约约55.6mol)中只有中只有110-7mol水水电离,电离前后水的物质的量几乎不变,电离,电离前后水的物质的量几乎不变,c(H2O)可视为常数可视为常数.Kw=1.010-142021/8/9 星期一3思考:根据前面所学知识,水的离子思考:根据前面所学知识,水的离子积会受什么外界条件影响?积会受什么外界条件影响?温温 度度2021/8/9 星期一4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1:温温度度0202550100Kw1.1410-156.8110-151.0110-145.4710-14
3、110-12结论:结论:温度越高,温度越高,Kw越大越大.水的电离是一个吸热过程水的电离是一个吸热过程2021/8/9 星期一5讨论讨论2: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:酸碱性酸碱性水的电离平水的电离平衡移动方向衡移动方向C(H+)C(OH-)C(H+)与与C(OH-)大小关系大小关系Kw变化变化加加热热加加HCl加加NaOH中性中性增大增大 增大增大=酸性酸性增大增大 减小减小不变不变碱性碱性减小减小 增大增大不变不变小结小结:一定温度下,:一定温度下,KW不随溶液中不随溶液中c(H+)、c(OH-)的改变而改变;升高温度,的改变而改变;升高温度
4、,KW增大。增大。加入酸或碱都抑制水的电离。加入酸或碱都抑制水的电离。2021/8/9 星期一63、影响水电离的因素、影响水电离的因素(1)温度)温度电离过程是一个吸热过程,升高温度,促电离过程是一个吸热过程,升高温度,促进水的电离,水的离子积增大进水的电离,水的离子积增大.在在100时,时,KW=110-12。(3)加入活泼金属)加入活泼金属 向纯水中加入活泼金属,如钠,由于活泼向纯水中加入活泼金属,如钠,由于活泼金属可与水电离产生的金属可与水电离产生的H直接反应产生直接反应产生H2,使水的电离平衡向右移动。使水的电离平衡向右移动。(2)加入酸或碱,)加入酸或碱,抑制抑制水的电离,水的电离,
5、Kw不变;不变;2021/8/9 星期一7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.不论是在中性溶液还是在酸性或碱性溶液,不论是在中性溶液还是在酸性或碱性溶液,水电离水电离出的出的c(H+)c(OH)常温下常温下,任何稀的水溶液中任何稀的水溶液中c(H+)c(OH)=1.01014注意注意: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,只只是相对含量可能不同是相对含量可能不同.2021/8/9 星期一8 课堂练习练习1.0.1mol/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
6、是多少?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?水电离出的水电离出的c(OH-)=1.010-14/0.1=1.010-13(mol/L)=c(H)水电离出的水电离出的c(H+)=1.010-14/0.1=1.010-13(mol/L)=c(OH-)2021/8/9 星期一9课堂练习课堂练习3.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,的溶液中,一定一定大量共存的离子组(大量共存的离子组()ANa+、NH4+、Cl-、SO42-B.S2-、CH3COO-、Na+、Cs+C.K+、Na+、C
7、O32-、NO3-D.K+、Na+、NO3-、SO42-D2021/8/9 星期一102.水的电离过程为水的电离过程为H2O HOH,在不同,在不同温度下其平衡常数为温度下其平衡常数为K(25)1.01014,K(35)2.11014。则下列叙述正确的是。则下列叙述正确的是 A.c(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,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课堂练习课堂练习D2021/8/9 星期一1111/27/2022第二节水的电离第二节水的电离(第二课时)(第二课时)第三章水溶液中的离子平衡第三章水溶液中
8、的离子平衡2021/8/9 星期一121、水的电离、水的电离H2OH+OH复习回忆复习回忆25时时Kwc(H+)c(OH-)=1.010-142、水的、水的离子积离子积2021/8/9 星期一133、影响水电离的因素、影响水电离的因素(1)温度)温度电离过程是一个吸热过程,升高温度,促电离过程是一个吸热过程,升高温度,促进水的电离,水的离子积增大进水的电离,水的离子积增大.在在100时,时,KW=110-12。(3)加入活泼金属)加入活泼金属 向纯水中加入活泼金属,如钠,由于活泼向纯水中加入活泼金属,如钠,由于活泼金属可与水电离产生的金属可与水电离产生的H直接反应产生直接反应产生H2,使水的电
9、离平衡向右移动。使水的电离平衡向右移动。(2)加入酸或碱,)加入酸或碱,抑制抑制水的电离,水的电离,Kw不变;不变;2021/8/9 星期一14 练习练习1.0.1mol/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?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?水电离出的水电离出的c(OH-)=1.010-14/0.1=1.010-13(mol/L)=c(H)水电离出的水电离出的c(H+)=1.010-14/0.1=1.010-13(mol/L)=c(OH-)2021/8/9 星期一15P46 思考与交
10、流2021/8/9 星期一161.溶液的酸碱性溶液的酸碱性无论是无论是酸溶液酸溶液中还是中还是碱溶液碱溶液中都中都同时存在同时存在H+和和OH-,而且在一定温度下而且在一定温度下Kw是定值!是定值!常温下,溶液的酸碱性跟常温下,溶液的酸碱性跟H+和和OH-浓度的关系:浓度的关系:中性溶液中性溶液c(H+)=c(OH-)酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液c(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)C(H+)=110-7mol/LC(H+)110-7mol/LC(H+)1mol/L 时,时,直接用直接用c(H+)或或c(OH-)表示。表示。2021/8/9 星期一21常温下溶液的常温下溶液的pH值值
11、0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014酸酸性性增增强强碱碱性性增增强强2021/8/9 星期一22注意注意1、PH值越小,酸性越强,值越小,酸性越强,PH越大,碱性越强。越大,碱性越强。2、PH范围范围0-14之间。之间。3、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,PH值等于值等于14的溶液不是碱性最强的溶液。的溶液不是碱性最强的溶液。4、PH值减小一个单位,值减小一个单位,c(H+)扩大为原来的扩大为原来的10倍,倍,PH增大一个单
12、位,增大一个单位,c(H+)减为原来的减为原来的1/10 c(OH-)增为原来的增为原来的10倍倍.2021/8/9 星期一23(6)溶液PH的测定方法npH试纸-操作方法:取一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部,然后与标准比色卡比色对照确定溶液的pH。npH计(也叫酸度计)精确测定溶液的pH的仪器。2021/8/9 星期一24(7)pH的应用nA.医疗上医疗上nB.生活中生活中nC.环保领域中环保领域中nD.农业生产中农业生产中nE.科学实验和工业生产中科学实验和工业生产中2021/8/9 星期一25溶液的溶液的pH值值正误判断正误判断1、一定条件下
13、、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值有可能等于负值。值有可能等于负值。6、pH值相同的强酸和弱酸中值相同的强酸和弱酸中H+物质的量浓度相同物质的量浓度相同。2021/8/9 星期一26(8)有关)有关PH的简单计算的简单计算2021/8/9 星期一27第二节水的电离第二节水的电离(第三课时)(第三课时)第三章水溶液中的离子平衡第三章水溶液中的离子平衡有关有关PH的计算专题的计
14、算专题2021/8/9 星期一28思路:求溶液的思路:求溶液的pH,关键是正确求出,关键是正确求出c(H+)。注意:注意:(1)判断溶液是酸性还是碱性。如果是酸性)判断溶液是酸性还是碱性。如果是酸性溶液,直接求溶液,直接求c(H+);如果是碱性溶液,先求;如果是碱性溶液,先求c(OH-),再换算为,再换算为c(H+)进行计算。进行计算。(2)判断酸、碱溶液是稀还是较浓。如果是)判断酸、碱溶液是稀还是较浓。如果是极稀的溶液,水的电离不能忽视;如果是较浓极稀的溶液,水的电离不能忽视;如果是较浓的酸、碱溶液,可忽略水的电离。的酸、碱溶液,可忽略水的电离。有关有关PH的计算的计算2021/8/9 星期
15、一29(一)(一)单一单一强酸或强碱强酸或强碱pH的计算的计算pH=-lgc(H+)pOH=-lgc(OH-)常温下:常温下:pH+pOH=141、求求0.05mol/L的的H2SO4溶液的溶液的pH。2、求求0.05mol/L的的Ba(OH)2溶液的溶液的H+浓度及浓度及pH。?2021/8/9 星期一303.3.取取1mLpH1mLpH3 3的的H H2 2SOSO4 4溶液加水稀释到溶液加水稀释到100mL100mL后后,溶溶液的液的pHpH是多少是多少?4 4、取、取pHpH1212的的NaOHNaOH溶液与水按溶液与水按1:991:99的体积比混的体积比混合后,溶液的合后,溶液的pH
16、pH是多少是多少?(二)强酸或强碱(二)强酸或强碱稀释稀释后后pHpH的计算的计算强酸溶液强酸溶液pH(稀释稀释)pH(原来原来)+lgn(n为稀释倍数为稀释倍数)强碱溶液强碱溶液pH(稀释稀释)pH(原来原来)-lgn(n为稀释倍数为稀释倍数)2021/8/9 星期一31(1)PH(1)PH4 4的盐酸用水稀释的盐酸用水稀释100100倍、倍、10001000倍、倍、10000 10000倍倍,PH,PH值各为多少值各为多少?(2)PH(2)PH4 4的醋酸用水稀释的醋酸用水稀释100100倍、倍、10001000倍倍,PH PH值如何变化值如何变化?(3)PH(3)PH1010的的NaOH
17、NaOH溶液用水稀释溶液用水稀释100100倍、倍、10001000倍倍.10000 10000倍倍,PH,PH值各为多少值各为多少?思考:思考:注意:注意:酸、碱溶液无限稀释时,溶液的酸、碱溶液无限稀释时,溶液的pH只能无限只能无限接近接近7,但酸的,但酸的pH永远小于永远小于7,碱的,碱的pH永远大于永远大于7.2021/8/9 星期一32(三)(三)强酸与强酸强酸与强酸混合混合5.25时,时,pH1的盐酸溶液的盐酸溶液1L和和pH4的硫酸溶液的硫酸溶液1000L混合,混合,pH值等于多少?值等于多少?解:解:pH=-lgc(H+)=-lg(1101+100010-4)/(1+1000)=
18、-lg2104=4-lg2=3.7关键:抓住氢离子进行计算!关键:抓住氢离子进行计算!2021/8/9 星期一33练习练习:在在25时,时,pH1的盐酸溶液和的盐酸溶液和pH4的硫的硫酸溶液等体积混合,酸溶液等体积混合,pH等于多少?等于多少?解:解:pH=-lgc(H+)=-lg(110-1+110-4)/(1+1)=-lg510-2=2-lg5=1.3.关键:抓住关键:抓住氢离子氢离子进行计算!进行计算!pH混混=pH小小+0.32021/8/9 星期一34(四)(四)强碱与强碱强碱与强碱混合混合解:解:=4-lg5=3.36.在在25时,时,pH=9和和pH=11的两种氢氧化钠的两种氢氧
19、化钠溶液等体积混合,溶液等体积混合,pH等于多少?等于多少?c(OH-)=(1 10-5+110-3)/(1+1)=5 10-4pOH=-lgc(OH-)pOH=-lg510-4pH=14-pOH=10.7关键:抓住关键:抓住氢氧根氢氧根离子进行计算!离子进行计算!2021/8/9 星期一35(四)(四)强碱与强碱强碱与强碱混合混合解:解:6.在在25时,时,pH=9和和pH=11的两种氢氧化钠的两种氢氧化钠溶液等体积混合,溶液等体积混合,pH值等于多少?值等于多少?c(OH-)=(1 10-5+110-3)/(1+1)=5 10-4c(H+)=1.010-14/5 10-4=2 10-11p
20、H=-lg210-11=11 lg2=110.3=10.7pH混混=pH大大-0.3关键:抓住关键:抓住氢氧根氢氧根离子进行计算!离子进行计算!2021/8/9 星期一36注意注意:两强碱混合两强碱混合求:求:pH=10和和pH=8的强碱溶液等体积混合的的强碱溶液等体积混合的pH.解解1:c(H+)=(10-10+10-8)/2mol/L=5X10-9mol/L pH=9-lg5=8.3解解2:c(OH-)=(10-4+10-6)/2mol/L=5X10-5mol/L c(H+)=2X10-10mol/L pH=10lg2=100.3=9.7碱混合先算碱混合先算c(OH-),再算,再算c(H+
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