第二节水的电离和溶液的酸碱性(上课用).ppt
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1、第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第二节第二节 水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性+-探究探究实验实验精确的纯水导电实验精确的纯水导电实验G GG G现象:现象:指针摆动指针摆动不亮不亮HH2 2OO HH2 2OHOH3 3OO OHOHHH2 2OHOH OHOH灵敏电流计灵敏电流计灯泡灯泡结论:结论:水是水是 电解质电解质 能发生能发生 电离电离 极弱极弱微弱微弱实验测定:纯水中实验测定:纯水中2525 1L 1L水中只有水中只有1 110107 7molmol水发生了电离水发生了电离25C55.6107个个水分子才有水分子才有1个电个电离离一、水的电离:H2O
2、H2OH3O OH简写为:简写为:H2OH OH1 1、水的电离:、水的电离:H0K电离电离=c(H+)c(OH-)c(H2O)c(H+)c(OH-)c(H2O)K K电离电离 =为常数为常数2.水的离子积水的离子积:kw=(2525时,时,Kw=110-1414)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衡水的电离平衡移动方向移动方向C(HC(H+)C(OHC(OH-)c(H+)与与c(OH-)大小关系大小关系KwKw变化变化加热加热加加HClHCl加加NaOHNaOH中性中性=酸性酸性不变不变碱性碱性不变不变中性中性不移动不移动不变不
3、变 不变不变=不变不变加加NaClNaCl讨论:讨论:分析下表中的数据分析下表中的数据温温度度0202550100Kw1.1410-156.8110-15110-145.4710-14110-12讨论:讨论:根据前面所学知识,水的电离会受什根据前面所学知识,水的电离会受什么外界条件影响?么外界条件影响?水的离子积又如何改变?水的离子积又如何改变?3 3、影响水的电离平衡的因素:、影响水的电离平衡的因素:(2 2 2 2)酸、碱)酸、碱)酸、碱)酸、碱(1 1 1 1)温度)温度)温度)温度(3)(3)(3)(3)盐盐盐盐升温促进水的电离升温促进水的电离 加入酸或碱,抑制水的电离加入酸或碱,抑制
4、水的电离(第三节详细介绍)(第三节详细介绍)K K K KW W W W不变不变不变不变K K K KW W W W增大增大增大增大c c c c(H(H(H(H+)水水水水=c c c c(OH(OH(OH(OH-)水水水水 1 1 1 110101010-7-7-7-7 mol/L mol/L mol/L mol/L常温下常温下(2525),任何稀的水溶液任何稀的水溶液中总满足:中总满足:Kw=Kw=C(HC(H+)C(OHC(OH)=1)=110101414注意注意:任何水溶液任何水溶液中中(不论是在中性不论是在中性溶液还是在酸、溶液还是在酸、碱性溶液),碱性溶液),H+和和OH总是同时
5、存在。总是同时存在。Kw只与温度有关,而与浓度大小无关。只与温度有关,而与浓度大小无关。如:如:KW25=10-14KW100=10-12任何水溶液中任何水溶液中,水电离出水电离出的的 C(H+)水水C(OH)水水巩固练习巩固练习1 1、常温下,浓度为、常温下,浓度为1 11010-5-5 mol/Lmol/L的盐的盐酸溶液中,由水电离产生的酸溶液中,由水电离产生的c c(H(H+)是多是多少?少?1 1 1 110101010-9-9-9-9 mol/L mol/L mol/L mol/L2 2、常温下,浓度为、常温下,浓度为1 11010-5-5 mol/Lmol/L的的NaOHNaOH溶
6、液中,由水电离产生的溶液中,由水电离产生的c c(OH(OH-)是是多少?多少?110 110 110 110-9-9-9-9 mol/L mol/L mol/L mol/L 思考题:在常温下,由水电离产生的思考题:在常温下,由水电离产生的C C(H H+)=1=11010-9-9 mol/L mol/L的溶液,则该溶液的酸碱性如何?的溶液,则该溶液的酸碱性如何?可能是酸性也可能是碱性可能是酸性也可能是碱性-正误判断正误判断6、如果、如果CH+不等于不等于COH-则溶液一定呈现酸碱性。则溶液一定呈现酸碱性。5、在水中加酸会抑制水的电离。、在水中加酸会抑制水的电离。1、任何水溶液中都有、任何水溶
7、液中都有CH+和和COH-。2、对水升高温度,、对水升高温度,CH+增大,酸性增强。增大,酸性增强。练习:练习:3、在水中加入稀盐酸或、在水中加入稀盐酸或NaOH后,水的离子积发生改变后,水的离子积发生改变4、在酸碱溶液中,水电离出来的、在酸碱溶液中,水电离出来的C H+和和COH-相等相等7.有含有含H+的水溶液一定是酸;含的水溶液一定是酸;含OH-的水溶液一定是碱的水溶液一定是碱 酸性溶液中只含酸性溶液中只含H+;碱性溶液中只含;碱性溶液中只含OH-.二、溶液酸碱性与二、溶液酸碱性与pHpH、溶液酸碱性的表示法、溶液酸碱性的表示法(1 1)c c(H(H+)和和 c c(OH(OH-)(2
8、 2)c c(H(H+)和和 c c(OH(OH-)都较小的稀溶液(都较小的稀溶液(1mol/L1mol/L)2、pHpH的适用范围:1014mol/LC(H+)1mol/L,即:0pH14;当pH0或pH14时,直接用C(H+)表示溶液酸碱度定义:pH lg C(H+)3、c c(H(H+)和和 c c(OH(OH-)与溶液酸碱性与溶液酸碱性、pHpH的关系的关系溶液的酸碱性溶液的酸碱性c c(H(H+)和和c c(OH(OH-)的关系的关系 pHpH酸性酸性中性中性碱性碱性常温下常温下c(H+)c(OH-)c(H+)=c(OH-)c(H+)c(OH-)7=77pH=7pH=7的溶液一定是中
9、性溶液吗?的溶液一定是中性溶液吗?答:不一定,只有在常温下才显中性。答:不一定,只有在常温下才显中性。注意注意:H+与与OH的关系才是判断溶液酸碱性的关系才是判断溶液酸碱性的依据的依据.注意:用pH值来判断溶液的酸碱度时,必须指明温度,且温度不同,pH值的临界值不同;100时的临界值为:pH6由pH的定义可知,pH是减函数,C(H+)增大,pH减小,且pH变化1个单位,C(H+)改变10倍迁移类比:pOH lg C(OH)C(OH)10pOH讨论计算:在25的溶液中,pH与pOH之和为多少?结论:在25的溶液中,pHpOH14p kw=?4、pH的测定方法的测定方法测定方法测定方法:pH试纸试
10、纸 pH计计 用法用法:用玻璃棒蘸溶液,点在:用玻璃棒蘸溶液,点在pHpH试纸中央,试纸中央,半分钟后半分钟后与比色卡比色与比色卡比色讨论:讨论:pH试纸的使用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?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、不确定能否用广泛能否用广泛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
11、数注意:注意:不能用水润湿不能用水润湿要放在玻璃片(或表面皿)上要放在玻璃片(或表面皿)上不是将试纸伸到溶液中不是将试纸伸到溶液中广泛广泛pHpH试纸只能读出整数试纸只能读出整数方法二:用方法二:用pH计测定计测定pH计算计算 强酸的稀释强酸的稀释例题:在例题:在25时,时,pH值等于值等于3的盐酸溶液稀释到原来的的盐酸溶液稀释到原来的100倍,倍,pH 值等于多少?值等于多少?解:解:pH=-lgH+=-lg 1.0 10-5=5关键:抓住氢离子进行计算!关键:抓住氢离子进行计算!H+=1.0 10-5mol/L三、三、pH的计算的计算pH计算计算 强碱的稀释强碱的稀释例题:在例题:在25时
12、,时,pH等于等于12的强碱溶液稀释到原来的的强碱溶液稀释到原来的100倍,倍,pH 等于多少?等于多少?解:解:稀释前:稀释前:OHOH-=pH=-lgH+关键:抓住氢氧根离子进行计算!关键:抓住氢氧根离子进行计算!稀释后:稀释后:OHOH-=H+=10=1 10-2mol/L=1 10-4mol/L=1 10-10mol/L溶液稀释的溶液稀释的PHPH计算计算溶液的稀释溶液的稀释稀释后所得溶稀释后所得溶液的液的PHPH=3PH=3的稀盐酸加水稀释的稀盐酸加水稀释100100倍倍PH=2PH=2的稀硫酸加水稀释的稀硫酸加水稀释100100倍倍PH=11PH=11的的NaOHNaOH溶液加水稀
13、释溶液加水稀释100100倍倍PH=12PH=12的的Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液加水稀释溶液加水稀释100100倍倍PH=5PH=5的稀盐酸加水稀释的稀盐酸加水稀释10001000倍倍PH=9PH=9的的NaOHNaOH溶液加水稀释溶液加水稀释10001000倍倍54910约为约为7约为约为7pH计算计算3弱酸、弱碱的稀释弱酸、弱碱的稀释3pH411pH12例例题题、pH=3的的HAc加加水水稀稀释释到到原原来来10倍倍,溶溶液液的的pH值范围值范围_pH=12氨氨水水加加水水稀稀释释到到原原来来10倍倍,溶溶液液的的pH值值范范围围_知识小结知识小结:溶液稀释的溶液稀释的PHPH计算
14、有关规律计算有关规律1、强酸(碱)每稀释强酸(碱)每稀释10倍,倍,pH值向值向7靠拢靠拢一个单位。一个单位。2、弱酸(碱)每稀释弱酸(碱)每稀释10倍,倍,pH值向值向7靠拢靠拢不到一个单位不到一个单位3、pH=6或或8时,不可忽略水的电离,只能时,不可忽略水的电离,只能接近接近7;酸碱溶液无限稀释,酸碱溶液无限稀释,pH只能接近只能接近7:酸不能:酸不能等于或大于等于或大于 7;碱不能等于或小于;碱不能等于或小于7。4.酸(碱)溶液稀释时,酸(碱)溶液稀释时,OH(H+)的物)的物质的量浓度将增大。质的量浓度将增大。pH计算计算4 强酸与强酸混合强酸与强酸混合例题:在例题:在25时,时,p
15、H值等于值等于1的盐酸溶液和的盐酸溶液和pH值等于值等于4的硫酸溶液等体积混合的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少?值等于多少?解:解:pH=-lgH+=-lg(1101+1104)/(1+1)-lg5102=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!规律:规律:两种强酸等体积混合,混合液pHpH小lg2pH小0.3pH计算计算5 强碱与强碱混合强碱与强碱混合解:解:=-lg2+11=10.7例题:在例题:在25时,时,pH值等于值等于9和和pH值等于值等于11的两种氢氧的两种氢氧化钠溶液等体积混合化钠溶液等体积混合pH值等于多少?值等于多少?OH=(1 105+1
16、103)/(1+1)H+=10-14/OH-pH -lg10-14/(10-3/2)关键:抓住关键:抓住氢氧根离子氢氧根离子进行计算!进行计算!规律:规律:两种强碱等体积混合,两种强碱等体积混合,混合液混合液pH pH 大大 lg2 pH大大 0.3计算:、pH=13和pH11的强碱等体积混合的混合液的pH值、pH=1和pH=3的强酸等体积混合的混合液的pH值pH计算计算6 强酸与强碱混合强酸与强碱混合例题:在例题: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 氢氧化钠溶液混合后氢氧化钠溶液混合后,溶液的溶液的pH值等于多少?值等于多少?解:解:N
17、aOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04pH=-lgH+=-lg0.02/(0.1+0.1)=-lg101=1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!pH计算计算7 强酸与强碱混合强酸与强碱混合例题:在例题:在25时,时,100mlO.4mol/L的盐酸与等体积的盐酸与等体积0.6mol/L的的 氢氧化钠溶液混合后氢氧化钠溶液混合后,溶液的溶液的pH值等于多少?值等于多少?解:解:NaOH+HCl=NaCl+H2O0.040.06关键:碱过量抓住关键:碱过量抓住氢氧根离子氢氧根离子进行计算!进行计算!OH=0.1(0.6-0.4)/0.2H+=10-14/OH=
18、10-14/0.1pH=-lg10-13=13强酸强碱等体积混合强酸强碱等体积混合pH的计算方法:的计算方法:、强酸强碱恰好完全反应,溶液呈中性,混合溶液pH=7、强酸强碱混合酸过量,先求过量的酸的浓度,再求pH、强酸强碱混合碱过量,先求过量的碱的浓度,求c(H+),再算pH值pH计算计算8 弱酸强碱或强酸弱碱混合弱酸强碱或强酸弱碱混合(1)PH为为12的的NaOH溶溶液液和和PH为为2的的醋醋酸酸溶溶液液等等体体积积相相混合,则混合液呈混合,则混合液呈_性性(2)PH为为12的的氨氨水水和和PH为为2的的盐盐酸酸等等体体积积相相混混合合,则则混混合液呈合液呈_性性(3)PH为为2的的盐盐酸酸
19、和和PH为为12的的某某碱碱等等体体积积相相混混合合,则则混混合液合液PH_(4)PH为为12的的NaOH溶溶液液和和PH为为2的的某某酸酸溶溶液液等等体体积积相相混合,则混合液混合,则混合液PH_酸酸碱碱大于等于大于等于7小于等于小于等于7酸性溶液,直接求酸性溶液,直接求pH碱性溶液,先求碱性溶液,先求pOH(或(或c(H+)),再求),再求pH混合溶液,先判断酸碱性,混合溶液,先判断酸碱性,再根据以上方法求再根据以上方法求无限稀释无限稀释接近接近7溶液的溶液的pH值值正误判断正误判断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
20、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+物质的量的浓物质的量的浓度相同度相同。7.PH=9的的NaOH溶液加水稀释溶液加水稀释1000倍后倍后pH值约为值约为61、某某酸酸溶溶液液的的PH为为2,某某碱碱溶溶液液的的PH为为12,两两者者等等体体积相混合后,有关积相混合后,有关PH值的变化正确的是(值的变化正确的是()A、大于大于7B、小于小于7C、等于等于7D、三种都有可能三种都有可能
21、2、常常温温下下一一种种PH为为2的的酸酸溶溶液液与与一一种种PH为为12的的碱碱溶溶液液等等体体积积相相混混合合,对对溶溶液液的的酸酸碱碱性性的的说说法法正正确的是(确的是()A、若是二元强酸和一元强碱,混合液为酸性若是二元强酸和一元强碱,混合液为酸性B、若是浓的强酸和稀的强碱,混合液中呈酸性若是浓的强酸和稀的强碱,混合液中呈酸性C、若是浓的弱酸和稀的强碱,混合液呈碱性若是浓的弱酸和稀的强碱,混合液呈碱性D、若是强酸和强碱相混合,溶液反应后呈中性若是强酸和强碱相混合,溶液反应后呈中性DD练习:练习:3、同同体体积积的的PH为为3的的盐盐酸酸、硫硫酸酸、醋醋酸酸和和硝硝酸酸四四种种溶溶液液,分
22、分别别加加入入足足量量的的锌锌粉粉,叙叙述述正正确的是(确的是()A、硫酸溶液中放出的氢气的量最多硫酸溶液中放出的氢气的量最多B、醋酸溶液中放出的氢气的量最多醋酸溶液中放出的氢气的量最多C、盐酸和硝酸中放出的氢气的量相等盐酸和硝酸中放出的氢气的量相等D、盐酸比硝酸放出的氢气的量多盐酸比硝酸放出的氢气的量多BD4、向向体体积积均均是是1L,PH值值也也相相等等的的盐盐酸酸和和醋醋酸酸两两溶溶液液中中加加入入表表面面积积质质量量均均相相等等的的锌锌块块,下下列列叙述可能正确的是(叙述可能正确的是()A、反应开始时,盐酸的速率比醋酸快反应开始时,盐酸的速率比醋酸快B、反应过程中,醋酸的速率比盐酸快反
23、应过程中,醋酸的速率比盐酸快C、充充分分反反应应后后,两两者者产产生生的的氢氢气气的的体体积积可可能相等能相等D、充充分分反反应应后后,若若有有一一种种溶溶液液中中的的锌锌有有多多余,则一定是盐酸的锌有余余,则一定是盐酸的锌有余BCD5、酸酸HA、HB两两溶溶液液的的PH值值为为3,且且体体积积相相同同,加加水水稀稀释释两两溶溶液液,PH值值与与加加入入水水的的体体积积关关系系如如图图所示,则两者酸性较强的是(所示,则两者酸性较强的是()加水体积加水体积PHHBHAHB6、酸酸HA、HB、HC三三溶溶液液的的物物质质的的量量浓浓度度相相同同,体体积积也也相相同同,测测得得它它们们的的PH值值分
24、分别别为为2、2.7、3,分分别别与与足足量量的的锌锌反反应应,产产生生的的氢氢气气的的物物质质的的量量,初初始始时时,三三者者的的反反应应速速率率,反反应应过过程程中中的平均速率的平均速率;若若三三种种酸酸的的体体积积与与PH值值均均相相等等时时,分分别别加加入入足足量量的的表表面面积积和和质质量量均均相相等等的的锌锌,初初始始时时,三三者者的的反反应应速速率率,反反应应过过程程中中的的平平均均速速率率_;充充分分反反应应后后,产产生生的的氢氢气气的的物物质质的的量量的大小关系的大小关系_,相同相同判断下列说法是否正确:判断下列说法是否正确:(1)pH=7的溶液是中性溶液。的溶液是中性溶液。
25、()(2)H2S溶液中溶液中c(H+):):c(S2-)=2:1()(3)0.1mol/L的的HAc中中c(H+)是是0.2mol/LHAc中中c(H+)的的1/2()(6)中性溶液中)中性溶液中c(H+)=c(OH-)()(5)0.1mol/L的的HAc中中c(OH-)c(HAc)大大于于0.01mol/L的的HAc中中c(OH-)c(HAc)()(4)0.1mol/L的的HAc中中c(H+)c(HAc)大于大于0.01mol/L的的HAc中中c(H+)c(HAc)()pH应用1 1、工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱、工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性。性。2 2、人们的生活
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