高二化学第三章第二节水的电离和溶液的PH 新课标 人教.ppt
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1、第二节第二节 水的电离和溶液的水的电离和溶液的pH()2021/8/11 星期三1学习目标学习目标1、理解水的电离及水的离子积常数的含义,、理解水的电离及水的离子积常数的含义,掌握影响水的离子积常数的外界条件掌握影响水的离子积常数的外界条件2、初步学会利用水的离子积常数求算溶液中、初步学会利用水的离子积常数求算溶液中 c()和和c()3、提高分析、归纳、总结、计算能力、提高分析、归纳、总结、计算能力2021/8/11 星期三2一、水的电离一、水的电离H2O+H2O H3O+OH-H2O H+OH-简写:简写:1.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
2、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?2021/8/11 星期三3一、水的电离一、水的电离H2O H+OH-简写:简写:2.定量讨论:定量讨论:阅读教材阅读教材P58-P59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?思考思考2:,在,在25下,下,c(H+)、c(OH-)等于多少等于多少?说明水的电离程度如何?说明水的电离程度如何?1L水中电离的只有水中电离的只有107mol
3、1000/18:107=n:1 55.6:107=n:1 水的离子积常数水的离子积常数例、例、水是一种极弱的电解质,在室温下水是一种极弱的电解质,在室温下,平均每平均每n个分子只有个分子只有1个个分子发生电离,则分子发生电离,则n值是:值是:A、10-14 B、55.6107 C、107 D、55.6 25 时纯水时纯水KW=c(H+).c(OH-)=1014例、例、水是一种极弱的电解质,在常温下水是一种极弱的电解质,在常温下,平均每平均每n个分子只有个分子只有1个个分子发生电离,则分子发生电离,则n值是:值是:A、10-14 B、55.6107 C、107 D、55.6B由由水水电离出的电离
4、出的H+、OH-的物质的量相等的物质的量相等25时,水电离出来的时,水电离出来的 c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L 水是一种水是一种极弱极弱的电解质(的电解质(通常通常的电流表无法检验其中离子)的电流表无法检验其中离子)2021/8/11 星期三4二、水的离子积常数二、水的离子积常数Kw=c(H+).c(OH-)1、表达式:、表达式:注:常数无单位注:常数无单位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。2、影响、影响KW的因素的因素KW只与只与温度有关温度有关(与浓度无关)(与浓度无关):温度升高,温度升高,KW值增大值增大思考思考:含含有有H+的
5、溶液一定是酸,含的溶液一定是酸,含OH-的溶液一定是碱吗?的溶液一定是碱吗?任何酸中只含任何酸中只含H+任何碱中只含任何碱中只含OH-吗吗?结论结论:在在任何水溶液中,均存在水的电离平衡,也就是任何水溶液任何水溶液中,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-)(Kw 25=10-14)如:如:KW25=10-14 KW100=10-122021/8/11 星期三51)升高温度,升高温度,Kw增大。增大。已知已知KW100=10-12,则在,则在100 时时纯水纯水中的中的c(H+)等于多少?等于
6、多少?2)温度不变温度不变,加入溶质对水的加入溶质对水的电离平衡电离平衡及及KW的影的影响响。加入酸或碱对水的电离有什么影响?加入酸或碱对水的电离有什么影响?(促进还是抑制?促进还是抑制?)Kw呢?呢?酸碱由于电离产生酸碱由于电离产生H+或或OH-,能抑制水的电离,使水的,能抑制水的电离,使水的电离程电离程度减小度减小,但,但KW不变不变加入加入NaAc或或NH4Cl对水的电离平衡又有什么影响?对水的电离平衡又有什么影响?Ac-、NH4+等等“弱离子弱离子”因结合水电离出的因结合水电离出的H+或或OH-能促进水能促进水的电离平衡,使水的的电离平衡,使水的电离程度增大电离程度增大,但,但KW不变
7、不变加入加入NaCl呢?呢?三三.条件改变对条件改变对水的电离平衡水的电离平衡水的电离平衡水的电离平衡及及KKw w的影响的影响无影响无影响2021/8/11 星期三6练习:水的电离平衡的移动练习:水的电离平衡的移动2、水的电离过程为、水的电离过程为H2O H+OH-,在不同温度下其离子积为,在不同温度下其离子积为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、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K25 K35 D、水的电离是一个吸热过程、水
8、的电离是一个吸热过程D1、根据水的电离平衡根据水的电离平衡H2O H+OH-和下列和下列条件条件的改变,填空:的改变,填空:升高升高30 加入加入NaCl加入加入NaAc加入加入HClKwC(OH-)变化变化C(H+)变变化化水的电离平衡移动方向水的电离平衡移动方向改变条件改变条件 2021/8/11 星期三72、0.01mol/L盐酸溶液中。盐酸溶液中。c(H+)、c(OH-)分别为多少?分别为多少?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
9、)某温度下,某液体某温度下,某液体c(H+)=10-7mol/L,则该溶液一定是纯水。,则该溶液一定是纯水。四四.利用利用Kw的定量计算的定量计算1.求溶液中的求溶液中的c(H+)或或c(OH-)c(H+)=0.01mol/L c(OH-)=KW/c(H+)=10-12 mol/L c(OH-)=0.01mol/L c(H+)=KW/c(OH-)=10-12 mol/L 3.0.01mol/L NaOH溶液中溶液中.c(H+)、c(OH-)分别为多少?分别为多少?2021/8/11 星期三83、25:A、B、C 三种溶液,其中三种溶液,其中A中中c(H+)=103mol/L,B 中中 c(OH
10、-)=5107mol/L,C中中c(H+)/c(OH-)=106,则则三种溶液的酸性三种溶液的酸性强弱顺序强弱顺序如何?如何?4、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排列顺序列顺序:氨水氨水 NaOH 盐酸盐酸 醋酸醋酸A C BB中中c(H+)=KW/c(OH-)=2 108mol/L C中中c(H+)=10.4mol/L 2021/8/11 星期三9v思考讨论思考讨论1、0.01mol/L盐酸溶液中。由水电离出的盐酸溶液中。由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少?为什么?分别是多少?为什么?2、0.01mol/
11、L NaOH溶液中。由水电离出的溶液中。由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少?为什么?分别是多少?为什么?四四.利用利用Kw的定量计算的定量计算2.求求c(H+)H2O或或c(OH-)H2O任何水溶液中任何水溶液中由水电离出来由水电离出来的的 c(H+)H2O与与 c(OH-)H2O相等相等 2021/8/11 星期三10v计算计算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+)H2O=10-11 mol/L,则,则该溶液呈酸性还是碱性?并求算该溶液中该溶液呈酸性还是碱性?并求算该溶液中 c(H+)的可能值的可能值?2、浓度均为浓度均为0.1mol/L的下列溶液
12、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 氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 解答:解答:c(H+)H2O=c(OH-)H2O=10-11 mol/L若若c(H+)aq=c(H+)H2O=10-11 mol/L 则则 c(OH-)aq=10-3 mol/L 溶液显碱性溶液显碱性若若c(OH-)aq=c(OH-)H2O=10-11 mol/L 则则 c(H+)aq=10-3 mol/L 溶液显酸性溶液显酸性 =2021/8/11 星期三11一、水的电离一、水的电离任何水溶液中都存在任何水溶液中都存在Kw=c(H+).c(OH
13、-)(Kw 25=10-14)影响影响KW的因素的因素:KW只与温度有关(与浓度无关)只与温度有关(与浓度无关)温度升高,温度升高,KW值增大值增大四四.利用利用Kw的定量计算的定量计算 1.求溶液中的求溶液中的c(H+)或或c(OH-)2.求求c(H+)H2O或或c(OH-)H2O三三.条件改变对条件改变对水的电离平衡水的电离平衡水的电离平衡水的电离平衡及及KKw w的影响的影响二、水的离子积常数二、水的离子积常数25时,时,水电离出来的水电离出来的c(H+)=c(OH-)=107mol/L利用利用Kw=c(H+)c(OH-)酸溶液中酸溶液中c(H+)aq=c(H+)酸酸 水电离的水电离的H
14、+可忽略可忽略碱溶液中碱溶液中c(OH-)aq=c(OH-)碱碱 水电离的水电离的c(OH-)可忽略可忽略2021/8/11 星期三122021/8/11 星期三13第二节第二节 水的电离和溶液的水的电离和溶液的pH()2021/8/11 星期三14学习目标学习目标1、理解、理解pH值的概念和使用范围值的概念和使用范围,溶液的溶液的pH值值与酸碱性强弱的关系与酸碱性强弱的关系2、掌握溶液的、掌握溶液的pH值的简单计算值的简单计算-单一溶液单一溶液3、提高分析、归纳、总结、计算能力、提高分析、归纳、总结、计算能力2021/8/11 星期三15v判断:判断:1、任何水溶液中都存在任何水溶液中都存在
15、KW=10-14。2、某水溶液中某水溶液中c(H+)=10-6 一定是酸性溶液。一定是酸性溶液。3、向纯水中加入溶质,水的电离平衡将向逆向移动向纯水中加入溶质,水的电离平衡将向逆向移动4、如果由水电离出的如果由水电离出的H+浓度为浓度为10-10,则,则Kw=10-20复习练习复习练习v计算:计算:1、常温下,常温下,10-4mol/L 的盐酸溶液的盐酸溶液.v 溶液中,溶液中,c(OH-)=_mol/L.v将上述盐酸稀释将上述盐酸稀释 10倍,溶液中倍,溶液中 c(H+)=_ mol/L、c(OH-)=_ mol/L。v将上述溶液稀释将上述溶液稀释10000倍,溶液中倍,溶液中c(H+)=_
16、 _、c(OH-)=_ _ _。2、常温下,某溶液中常温下,某溶液中由水电离出由水电离出的的H+和和OH-浓度的乘积为浓度的乘积为110-24mol/L,该溶液的,该溶液的H+可能为可能为 _ 10-1010-510-9接近接近10-7接近接近10-710-12 mol/L 或或10-2 mol/L 2021/8/11 星期三16练习:练习:1)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?2)10-5mol/L、0.1mol/L、1mol/LNaOH溶液的溶液的pH值为多少?值为多少?计算计算碱溶液碱溶液
17、pH值应值应先算先算c(OH-),再利用,再利用KW计算出计算出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0.1mol/LNaOH 溶液的溶液的pOH值为多少?值为多少?1、意义:、意义:表示溶液酸、碱性的强弱。表示溶液酸、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 1
18、2 -lg c(H+)lgc(H+)-12 负对数负对数 pH+(hydrogen)Hlg2=0.3lg3=0.477 lg5=0.7Lg5.5=0.742021/8/11 星期三17讨论:讨论:溶液的酸碱性跟溶液的酸碱性跟H+和和OH-浓度有什么关系?浓度有什么关系?常温下常温下c(H+)=c(OH-)c(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)中性溶液中性溶液c(H+)=1107mol/L c(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/L讨论:讨论:KW10
19、0=10-12在在100 时,纯水中时,纯水中c(H+)为多少?为多少?c(H+)1107mol/L是否说明是否说明100 时纯水溶液呈酸性?时纯水溶液呈酸性?不能用不能用 c(H+)等于多少来判断溶液酸、碱性,等于多少来判断溶液酸、碱性,只能通过两者只能通过两者相对大小相对大小比较比较100 时,时,c(H+)=1107mol/L溶液呈酸性还是碱性?溶液呈酸性还是碱性?2021/8/11 星期三18二、溶液的二、溶液的pH值与酸碱性强弱的关系值与酸碱性强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+)c(OH-)c(H+)1107mol/L
20、pH=7pH7pH7讨论:讨论: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值等于多少来判断溶值等于多少来判断溶液酸、碱性。一般都是未注明条件都是指常温。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是否说明是否说明100 时纯水成弱酸性?时纯水成弱酸性?2021/8/11 星期三1
21、9pH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、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(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
22、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 2021/8/11 星期三20三、有关三、有关pH pH 的计算的计算1.简单计算(单一溶液)简单计算(单一溶液)2、下列溶液在常温下下列溶液在常温下酸性最强酸性最强酸性最强酸性最强的是的是 ()A、pH=4的溶液的溶液 B、1L 溶液里溶有溶液里溶有22.4mL(STP)HCl的溶液的溶液C、c(OH-)10-12mol/L的溶液的溶液 D、c(H+)=10-3mol/L的溶液的溶液3、pH=0的溶液,下列叙述正确的是的溶液,下列叙述正确的是 ()A、是酸性最强的溶液、是酸性最强的溶液 B、与、与0.5mol/L H2
23、SO4溶液中溶液中c(H+)相同相同 C、c(H+)0的溶液的溶液 D、与、与1mol/L CH3COOH溶液中溶液中c(H+)同同1、甲甲溶溶液液的的pH3,乙乙溶溶液液的的pH1,则则甲甲溶溶液液中中c(H+)与与乙溶液中乙溶液中c(H+)之比为之比为 ()A、100 B、1/100 C、3 D、1/3pH相差相差a,H+相差相差10aB2021/8/11 星期三21三、有关三、有关pH pH 的计算的计算1.简单计算(单一溶液)简单计算(单一溶液)4、0.1mol/L盐酸、硫酸、醋酸盐酸、硫酸、醋酸pH大小关系如何?大小关系如何?pH(醋酸醋酸)pH(盐酸盐酸)pH(硫酸硫酸)pH=1
24、的盐酸、硫酸、醋酸中的盐酸、硫酸、醋酸中H+、物质的量浓度、物质的量浓度关系如何?关系如何?H+相等;相等;物质的量浓度:物质的量浓度:弱弱一元强一元强多元强多元强(酸或碱均符合)(酸或碱均符合)v 现有现有pH值、体积相等值、体积相等的的H2SO4、HCl、醋酸三种酸溶液,、醋酸三种酸溶液,投入足量的相同形状、大小的锌粒,开始瞬间反应速率大小投入足量的相同形状、大小的锌粒,开始瞬间反应速率大小关系是关系是_,充分反应后生成,充分反应后生成H2体积大小(相同状体积大小(相同状况)关系是况)关系是_。5、某温度下,纯水中、某温度下,纯水中c(H+)=210-7mol/L。v则此时纯水中的则此时纯
25、水中的c(OH-)=_mol/L;v滴入盐酸使滴入盐酸使c(H+)=5 10-6mol/L,则,则c(OH-)=_mol/L;v滴入滴入NaOH溶液使得溶液使得c(OH-)=5 10-6mol/L,则,则pH=_。6、PH=3的的盐酸盐酸盐酸盐酸 pH增大增大1,c(H+)差多少倍?盐酸浓度差多少倍?差多少倍?盐酸浓度差多少倍?c(H+)相差相差10倍倍;物质的量浓度物质的量浓度强酸相差强酸相差10倍倍 PH=3的的醋酸醋酸醋酸醋酸 pH增大增大1,c(H+)差多少倍?醋酸浓度差多少倍?差多少倍?醋酸浓度差多少倍?c(H+)相差相差10倍倍;物质的量浓度物质的量浓度弱酸相差弱酸相差10倍倍相等
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