化学选修第三章第二节水的电离PPT讲稿.ppt
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1、化学选修第三章第二节水的电离第1页,共48页,编辑于2022年,星期五在水中水分子有没有作用呢?在水中水分子有没有作用呢?它们能产生自由移动的离子吗?它们能产生自由移动的离子吗?实验 1 2 操作 现象 结论接灯泡接灯泡接灵敏接灵敏的电流计的电流计不亮不亮指针偏转指针偏转自由移动的离子自由移动的离子极少极少水能否导电呢?水能否导电呢?第2页,共48页,编辑于2022年,星期五H2O2H+O2一、水的电离一、水的电离1 1、水是一种极弱的电解质,能微弱的电离、水是一种极弱的电解质,能微弱的电离:+H2O+H2OH3O+OHH2OH+OH简写为:简写为:切记:水溶液中不可能存在切记:水溶液中不可能
2、存在O2-离子!离子!第3页,共48页,编辑于2022年,星期五 定性讨论定性讨论定性讨论定性讨论 纯水的组成微粒有哪些?纯水的组成微粒有哪些?作为弱电解质,水的电离平衡受哪些外界因素影响?作为弱电解质,水的电离平衡受哪些外界因素影响?温度、离子浓度(温度、离子浓度(H+、OH-)等影响)等影响在水中投入金属钠,对水的电离平衡有无影响?在水中投入金属钠,对水的电离平衡有无影响?定量讨论定量讨论定量讨论定量讨论 思考思考1:纯水中纯水中c(H+)与与c(OH-)大小有何关系?大小有何关系?由由水水电离出的电离出的H+、OH-的物质的量相等的物质的量相等第4页,共48页,编辑于2022年,星期五写
3、出水电离的平衡常数表达式:写出水电离的平衡常数表达式:K K 电离电离 c(H+)c(OH-)c(H2O)实验测得:在室温时水中实验测得:在室温时水中c(H+)c(OH-)1107mol/L 水的浓度视为常数,所以水的浓度视为常数,所以 K K 电离电离也是常数也是常数所以所以 K K 电离电离C(HC(H2 2O O)为一个新的常数。)为一个新的常数。K电离电离C(H2O)C(H+)C(OH-)第5页,共48页,编辑于2022年,星期五2、水的离子积常数,简称为水的离子积、水的离子积常数,简称为水的离子积问题:常数是否就不变呢?根据前面所学知识,水的离问题:常数是否就不变呢?根据前面所学知识
4、,水的离子积会受什么外界条件影响?子积会受什么外界条件影响?Kw=C(H+)C(OH-)一、水的电离一、水的电离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P46讨论:讨论:温温度度0202550100Kw10-140.1340.6811.015.475.50第6页,共48页,编辑于2022年,星期五3.影响影响KW的因素的因素(1 1)水的电离是个吸热过程,温度越高,)水的电离是个吸热过程,温度越高,K KW W越大越大25时,时,Kw=110-14,100时,时,Kw=110-12(2 2)K KW W值与温度有关,值与温度有关,不仅适用于纯水,不仅适用于纯水,还适
5、用于其他酸碱盐的稀溶液。还适用于其他酸碱盐的稀溶液。常温下常温下 Kw=C(H Kw=C(H+)C(OH)C(OH)=110)=1101414 对于稀溶液,对于稀溶液,c(H+)c(H+)和和c(OH-)c(OH-)是分别是指是分别是指整个整个溶液中氢离溶液中氢离子和氢氧根离子的子和氢氧根离子的总物质的量浓度总物质的量浓度.第7页,共48页,编辑于2022年,星期五讨论:讨论: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HC
6、l加加NaOH中性中性=酸性酸性不变不变碱性碱性不变不变小结小结:加入酸或碱都加入酸或碱都抑制抑制水的电离水的电离4、影响水的电离平衡移动的因素影响水的电离平衡移动的因素第8页,共48页,编辑于2022年,星期五1 1、判断正误:、判断正误:1)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。2)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。3)某温度下,某液体某温度下,某液体c(H+)=10-7mol/L,则该溶液,则该溶液一定是纯水。一定是纯水。第9页,共48页,编辑于2022年,星期五2、水的电离过程为、水的电离过程为H2O
7、H+OH-,在不同温度下,在不同温度下其离子积为其离子积为KW25=110-14,KW35=2.110-14。则下。则下列叙述正确的是: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,纯水中时,纯水中c(H+)c(OH-)C、水的电离常数、水的电离常数K25K35D、水的电离是一个吸热过程、水的电离是一个吸热过程D第10页,共48页,编辑于2022年,星期五5.利用利用Kw的定量计算的定量计算题型题型1:求:求c(H+)aq或或c(OH-)aq题型题型2:求:求c(H+)水水或或c(OH-)水水第11页,共48页,编辑于2022年,星期五例例1:0.
8、01mol/L盐酸溶液中盐酸溶液中:c(H+)aq、c(OH-)aq分别为多少?分别为多少?例例2:0.01mol/LNaOH溶液中溶液中:c(H+)aq、c(OH-)aq分别为多少?分别为多少?由水电离出的由水电离出的c(H+)水水、c(OH-)水水分别是多少?分别是多少?由水电离出的由水电离出的c(H+)水水、c(OH-)水水分别是多少?分别是多少?P46思考与交流思考与交流第12页,共48页,编辑于2022年,星期五作业:作业:1.某溶液中由水电离产生的某溶液中由水电离产生的c(H+)水水=10-12mol/L,则该溶液,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
9、中c(H+)aq的可能值的可能值?2.2.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:少量固体少量固体少量固体少量固体少量少量第13页,共48页,编辑于2022年,星期五作业:作业:1.在在2525时,向纯水中通入一定量的时,向纯水中通入一定量的HClHCl气体,溶液中气体,溶液中c(Hc(H+)=0.01mol)=0.01molL L-1-1,此时由水电离出的,此时由水电离出的c(Hc(H+)为多少?为多少?2.2.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:少量固体少量固体少量固体少量固体少量少量第14页,共48页,编辑于20
10、22年,星期五1:25、浓度均为、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中的下列溶液中c(H+)由大到小的排列由大到小的排列顺序:顺序:氨水氨水NaOH盐酸盐酸醋酸醋酸2:浓度均为:浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的的下列溶液中由水电离出的c(H+)H2O大大小关系为:小关系为:盐酸盐酸醋酸溶液醋酸溶液硫酸溶液硫酸溶液氢氧氢氧化钠溶液化钠溶液小测小测第15页,共48页,编辑于2022年,星期五1:25、浓度均为、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中的下列溶液中c(H+)由大到小的由大到小的排列顺序:排列顺序:氨水氨水NaOH盐酸盐酸醋酸醋酸 2:浓度均为:浓度均为0.1mol/L的下
11、列溶液中由水电离出的的下列溶液中由水电离出的c(H+)H2O大小关系为:大小关系为:盐酸盐酸醋酸溶液醋酸溶液硫酸溶液硫酸溶液氢氧化氢氧化钠溶液钠溶液=小测小测第16页,共48页,编辑于2022年,星期五二、溶液的酸碱性与二、溶液的酸碱性与pH值值1.溶液的酸碱性:溶液的酸碱性:取决与取决与C(OH-)与与C(H+)的相对大小的相对大小c(H+)c(OH-)中性溶液中性溶液c(H+)=1107mol/Lc(OH-)=1107mol/L酸性溶液酸性溶液c(H+)1107mol/Lc(OH-)1107mol/L碱性溶液碱性溶液c(H+)1107mol/Lc(OH-)1107mol/Lc(H+)=c(
12、OH-)c(H+)c(OH-)250C1000C?P46思考与交流思考与交流第17页,共48页,编辑于2022年,星期五练习:练习: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?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+)表示表示较小较小较小较小的的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/L12-lgc(H+)lgc(H+)-12lg2=0.3lg3=
13、0.4772.2.表示方法表示方法pHpH第18页,共48页,编辑于2022年,星期五溶液的溶液的pH值值c(H+)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pH值越大碱性越强,酸性越弱值越大碱性越强,酸性越弱当当c(H+)1mol/L或小于或小于10-14(c(OH-)1mol/L)时,使用时,使用pH值更不方便。所以用物质的量值更不方便。所以用物质的量浓度表示更好。浓度表示更好。pH值一般表示值一般表示1mol/L以下以下c(H+)
14、的浓度。的浓度。pH值越小酸性越强,碱性越弱值越小酸性越强,碱性越弱第19页,共48页,编辑于2022年,星期五溶液成中性溶液成中性 pH=7 溶液成碱性溶液成碱性 pH7 溶液成酸性溶液成酸性 pH7 常温下常温下(250C)1000CpH6 pH=6 3.pH的适应范围的适应范围:1.010-14mol/L c(H+)1 mol/L 第20页,共48页,编辑于2022年,星期五pH值有关判断正误值有关判断正误1、一定条件下、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
15、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、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127、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+的物质的量的物质的量相等相等8、pH可以为负值可以为负值 练习:练习:第21页,共48页,编辑于2022年,星期五练习:练习:在常温下,由水电离产生的在常温下,由水电离产生的C(H+)=110-13mol/L的的溶溶液液
16、,则则该该溶溶液液的的酸酸碱碱性性如如何何?该该溶溶液液的的pH是多少?是多少?答:可能是酸性也可能是碱性答:可能是酸性也可能是碱性溶液可能是溶液可能是pH=2的酸,也可能是的酸,也可能是Ph=12的碱的碱第22页,共48页,编辑于2022年,星期五练习拓展:在练习拓展:在25,在某无色溶液中由,在某无色溶液中由水电离出的水电离出的c(OH-)=110-13,一定能一定能大量共存的离子组是(大量共存的离子组是()A.NH4+K+NO3-Cl-B.NO3-CO32-K+Na+C.K+Na+Cl-SO42-D.Mg2+Cu2+SO42-Cl-C第23页,共48页,编辑于2022年,星期五三、三、p
17、HpH的应用(有关的应用(有关pHpH值的计算)值的计算)1.基本计算型基本计算型【例题】物质的量浓度为【例题】物质的量浓度为0.050mol/L的的H2SO4溶液中的溶液中的c(H+)、c(OH-)和溶液中的和溶液中的pH各为多少?各为多少?常温下常温下Kw=C(H+)C(OH)C(OH)=1101414pH=-lgc(H+)【拓展】物质的量浓度为【拓展】物质的量浓度为0.050mol/L的的NaOH溶液中的溶液中的c(H+)、c(OH-)和溶液中的和溶液中的pH各为多少?各为多少?方法方法:c(OH-)aq c(H+)aq pHKw=C(HKw=C(H+)C(OHC(OH)pH=-lgc(
18、H+)第24页,共48页,编辑于2022年,星期五补充作业:补充作业:1.常温时下列溶液常温时下列溶液pH或溶液的物质的量浓度或溶液的物质的量浓度(计算过程计算过程)(1)0.01mol/L H2SO4溶液溶液pH?pH=2 的的H2SO4溶液溶液c(H2SO4)?(2)1.010-2mol/L NaOH溶液溶液pH?pH=12的的NaOH溶液溶液c(NaOH)?(3)0.005mol/L Ba(OH)2溶液溶液pH?pH=12的的Ba(OH)2溶液溶液cBa(OH)2?2.判断正误,并说出理由:判断正误,并说出理由:1、100时纯水的时纯水的pH值为值为6,小于,小于7,因而此时纯水呈酸性,
19、因而此时纯水呈酸性2、10时纯水的时纯水的pH值比值比60时纯水的时纯水的pH值大值大3、25pH=3的醋酸溶液中的的醋酸溶液中的cH+与与pH=11的氨水中的氨水中cOH-相等。相等。第25页,共48页,编辑于2022年,星期五【例题【例题1】pH=1的盐酸溶液的盐酸溶液,稀释稀释100倍倍,求稀释后溶液求稀释后溶液pH.三、三、pHpH的应用(有关的应用(有关pHpH值的计算)值的计算)2.强酸(强碱)的稀释:强酸(强碱)的稀释:【例题【例题2】pH=13的的NaOH溶液溶液,稀释稀释100倍倍,求稀释后溶液求稀释后溶液pH.稀释稀释混合混合反应反应酸性,求酸性,求c(H+)碱性碱性 求求
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