水的电离和溶液的酸碱性学习教案.pptx
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1、会计学1水的电离水的电离(dinl)和溶液的酸碱性和溶液的酸碱性第一页,共49页。n n知道水的离子积常数知道水的离子积常数Kw及其与温及其与温度的关系度的关系n n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的大小、溶液的酸碱性三者之间的关系间的关系n n了解溶液了解溶液pH与与c(H+)的定量的定量(dngling)关系,能进行有关溶液关系,能进行有关溶液pH值的简单计算值的简单计算第1页/共49页第二页,共49页。1、水的电离、水的电离(dinl)(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-
2、7molH2O发生发生(fshng)电离电离(3)25C,多少,多少(dusho)个水分子才有个水分子才有1个个电离?电离?107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2页/共49页第三页,共49页。【思考【思考(sko)与交与交流】流】能发生能发生(fshng)(fshng)自电离的共价化合物很多。如:自电离的共价化合物很多。如:BrF3+BrF3 BrF4BrF3+BrF3 BrF4+BrF2+BrF2+,以水自电离,以水自电离思考,写出液氨、乙醇、乙酸自电离的电离方程式。思考,写出液氨、乙醇、乙酸自
3、电离的电离方程式。NH3+NH3 NH4+NH2 CH3CH2OH+CH3CH2OH CH3CH2OH2+CH3CH2O CH3COOH+CH3COOH CH3COOH2+CH3COO 第3页/共49页第四页,共49页。在一定在一定(ydng)温度时:温度时:c(H+)c(OH-)=Kw,叫水的离子积,叫水的离子积25时,时,Kw=110-142、水的离子、水的离子(lz)积积水的浓度水的浓度(nngd)视为常数,视为常数,K 电离也是常数电离也是常数所以所以 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
4、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4页/共49页第五页,共49页。分析表格分析表格(biog)中的数据,有何规律,并解中的数据,有何规律,并解释之。释之。KwKw1005025200温度温度1.1410-15 6.8110-15 110-14 5.4710-14 110-12温度温度(wnd)(wnd)越高,越高,KwKw越大。越大。水的电离水的电离(dinl)是吸热过是吸热过程。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
5、无关。第5页/共49页第六页,共49页。(6)根据)根据(gnj)Kw=C(H)C(OH)在特在特定温度下为定值定温度下为定值,C(H)和和C(OH)可以互求可以互求.(5)不论是在中性溶液)不论是在中性溶液(rngy)还是在酸碱性还是在酸碱性溶液溶液(rngy),水电离出的,水电离出的C(H+)C(OH)(4)常温下)常温下,任何任何(rnh)稀的水溶液中稀的水溶液中 Kw=C(H+)C(OH)=11014(3)溶液的酸碱性与)溶液的酸碱性与C(OHC(OH-)、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(OHC(OH-)、C(H+)指溶液中)指溶液中总
6、的离子浓度总的离子浓度.(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6页/共49页第七页,共49页。(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,在不同温度下其平衡常数为度下其平衡常数为K(25)1.01014,K(35)2.11014。则下列叙述则下列叙述(xsh)正确的是正确的是 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D体验体验(tyn)高考高考第7页/共4
7、9页第八页,共49页。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+)Dc(NH2)跟踪跟踪(gnzng)训练训练第8页/共49页第九页,共49页。强酸强酸(qin sun)弱碱盐弱碱盐强碱强碱(qin jin)弱酸盐弱酸盐强酸强酸(qin
8、sun)强碱盐强碱盐考点二、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9页/共49页第十页,共49页。加入加入(jir)强酸强酸增大增大(zn d)OH-增大增大(zn
9、d)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10页/共49页第十一页,共49页。(2)下下列列物物质质溶溶解解于于水水时时,电电离离出出的的阴阴离离子子能能使使水水的的电电离离平平衡衡(pnghng)向向右右移移动动的的是是()A、CH3COONa B、Na2SO4 C、NH4Cl D、CH3COOHA(1)下列微粒中不能破坏(phui)水的电离平衡的
10、是()A、H+B、OH-C、S2-D、Na+D【课堂练习】【课堂练习】第11页/共49页第十二页,共49页。(3)某某温温度度(wnd)下下纯纯水水中中c(H+)=210-7 mol/L,则此时溶液中的则此时溶液中的c(OH-)=_。若若温温度度(wnd)不不变变,滴滴入入稀稀盐盐酸酸使使c(H+)=510-6 mol/L,则此时溶液中的,则此时溶液中的c(OH-)=_210-7 mol/L810-9 mol/L(4)在常温下,的盐酸)在常温下,的盐酸(yn sun)溶液中溶液中水电离出的水电离出的c(H )和和c(OH)是多少是多少?水电水电(shu din)离出的离出的c(OH-)=110
11、-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,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?第12页/共49页第十三页,共49页。(6)在在常常温温下下,由由水水电电离离产产生生的的C(H+)=110-13 mol/l的的 溶溶 液液(rngy),则则该该溶溶液液(rngy)的的酸酸碱性如何?碱性如何?答:可能是酸性答:可能是酸性(sun xn)也可能也可能是碱性是碱性(7)某某溶溶液液(rngy)中中由由水水电电离离出出来来的的C(OH)=10-12mol/L,则则该该溶溶液液(rngy)中中的的溶溶
12、质质不不可可能能是是()A、HCl B、NaOH C、NH4Cl D、H2SO4C第13页/共49页第十四页,共49页。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,一定大量的溶液中,一定大量(dling)共存的离子组(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(ydng)可能可能(knng)DAD第14页/共49页第十五页,共49页。练习:练习:1)10-5mol/L、1mol/L、3mol/
13、L盐酸溶液盐酸溶液(rngy)的的pH值分别为多少?值分别为多少?2)10-5mol/L、1mol/LNaOH溶液溶液(rngy)的的pH值为多值为多少?少?计算碱溶液计算碱溶液(rngy)pH值应先算值应先算c(OH-),再利用,再利用KW计计算出算出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 溶液溶液(rngy)的的pOH值为多少?值为多少?1、意义、意义(yy):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(god),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
14、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/L 12 -lg c(H+)lgc(H+)-12 负对数负对数 pH+(hydrogen)H考点三、考点三、溶液的溶液的pH第15页/共49页第十六页,共49页。(二二)溶液溶液(rngy)的的pH值与酸碱性强值与酸碱性强弱的关系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+)
15、c(OH-)c(H+)1107mol/LpH=7pH7pH7讨论讨论(toln):pH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值等于多少值等于多少(dusho)(dusho)来判断来判断溶液酸、碱性。一般都是未注明条件都是指常温。溶液酸、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
16、明100 时纯水成弱酸性?时纯水成弱酸性?第16页/共49页第十七页,共49页。pH值有关判断值有关判断(pndun)正误正误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、强酸溶液的、强酸溶液的pH值一定小。值一定小。3、pH值等于值等于6的溶液,一定是一个弱酸体系。的溶液,一定是一个弱酸体系。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
17、(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+的物质的物质(wzh)的的量相等量相等 第17页/共49页第十八页,共49页。【例例题题】(2002年年理理科科综综合合能能力力测测试试)有有人人曾曾建建议议用用AG表表示示溶溶液液(rngy)的的 酸酸 度度,AG的的 定定 义义 为为:AG=lgc(H+)/c(OH-)。下下列列表表示正确的是示正确的是()A.在在25时时,若若溶溶液液(rngy)呈呈中中性性,则则pH=7,AG=1B.在在25时时,若若溶溶液液(rngy)呈呈酸酸性性,则则pH7,AG
18、0C.在在25时时,若若溶溶液液(rngy)呈呈碱碱性性,则则pH7,AG0D.在在25时时,溶溶液液(rngy)的的pH与与AG的换算公式为的换算公式为AG=2(7-pH)D课堂课堂(ktng)延伸延伸第18页/共49页第十九页,共49页。(三三)pH值测定方法值测定方法1.定性定性(dng xng)测定:酸碱指示剂法测定:酸碱指示剂法2.定量定量(dngling)测定:测定:pH试纸法试纸法、pH计法等计法等酸碱指示剂一般酸碱指示剂一般(ybn)是弱的有机酸或弱的有机碱。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
19、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19页/共49页第二十页,共49页。讨论:讨论:pH试纸的使用试纸的使用能否直接能否直接(zhji)把把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试试纸上?纸上?能否用能否用pH试纸测出来?试纸测出来?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
20、值值的测定: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:直接把待测液滴在干燥的使用方法:直接把待测液滴在干燥的pH试纸试纸(shzh)上,上,试纸试纸(shzh)上显出颜色后马上跟标准比色卡相对比上显出颜色后马上跟标准比色卡相对比第20页/共49页第二十一页,共49页。的的的的NaOHNaOH溶液溶液溶液溶液(rngy)(rngy)中,中,中,中,pH=?pH=?c c(OH-OH-)?、)?、)?、)?、c c(HH)?、)?、)?、)?、由水电离出的由水电离出的由水电离出的由水电离出的c c(OH-OH-)水?、)水?、)水?、)水?、c
21、 c(HH)水?、)水?、)水?、)水?、2.的H2SO4溶液(rngy)中,c(H)?、c(OH-)?、pH=?由水电离出的c(OH-)水?、c(H)水?、的的NaCl溶液溶液(rngy)中,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单一溶液的pHpH计算计算第21页/共49页第二十二页,共49页。要注意温度要注意温度(wnd)、溶剂对、溶剂对Kw的影响。的影响。练练习习1某某温温度度下下,重重水水(D2O)的的离离子子积积常常数数(chngsh)为为110-12。若若用用定定义义pH一一样样来来规规定定pD=-lg c(D+),则则在
22、在该温度下,下列叙述正确的是:该温度下,下列叙述正确的是:A.纯净的重水中,纯净的重水中,pD=7 溶液有的重水溶液,其溶液有的重水溶液,其pD=2 溶液有的重水溶液,其溶液有的重水溶液,其pD=12D.纯净的重水中,纯净的重水中,c(D+)c(OD-)1.010-14单一溶液单一溶液(rngy)(rngy)的的pHpH计计算算第22页/共49页第二十三页,共49页。练习练习2.某温度下的溶液某温度下的溶液(rngy)中,中,c(H+)=10 xmol/L,c(OH-)=10y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,中性溶液中性溶液(rngy)的的pH.求该温度求该温度下
23、溶液下溶液(rngy)的的pH.由图知由图知c(H+)c(OH-)=10-15,中性中性(zhngxng)溶液中溶液中,c(H+)=c(OH-)=10-7.5中中,c(OH-)=10-2,c(H+)=KW/c(OH-)=10-13mol/L pH=13单一(dny)溶液的pH计算第23页/共49页第二十四页,共49页。先求混合先求混合(hnh)溶液溶液 中中c(H+),再求再求 pH,pH将变大将变大强酸混合强酸混合(hnh)(hnh)后求溶液后求溶液pHpH例例:pH=5和和 pH=3的两种盐酸的两种盐酸(yn sun)等体积混合后等体积混合后,求混合溶液的求混合溶液的pH。(1010-3-
24、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。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24页/共49页第二十五页,共49页。先求混合溶液先求混合溶液(rngy)中中c(OH-),再求再求 混合溶液混合溶液(rngy)中中c(H+),最
25、后求最后求 pH;强碱强碱(qin jin)(qin jin)混合后求溶液混合后求溶液pHpH例例:常温下常温下pH=10pH=10与与pH=12pH=12的的NaOHNaOH溶液溶液(rngy)(rngy)等体积混合,求混合液的等体积混合,求混合液的pHpH。错错解解:pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶溶液液中中c c H H+=10=10-10-10mol/Lmol/L,pH=12pH=12的的NaOHNaOH溶溶液液中中c c H H+=10=10-12-12mol/Lmol/L,所以,所以:分分析析:上上述述解解法法在在近近似似处处理理时时,是是把把pH=12pH=12的的Na
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