第三章第二节水的电离和溶液的酸碱性(6课时)(教育精品).ppt
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1、学习目标学习目标1、水的离子积、水的离子积2、溶液的、溶液的C(H+)与与PH、溶液的酸碱性之溶液的酸碱性之间的关系间的关系3、PH的简单计算的简单计算4、掌握酸碱中和滴定原理、仪器、操作、掌握酸碱中和滴定原理、仪器、操作及误差分析及误差分析第一课时1、水也是弱电解质,正如弱酸弱碱一、水也是弱电解质,正如弱酸弱碱一样也是存在着电离平衡,如醋酸样也是存在着电离平衡,如醋酸一、水的电离一、水的电离CH3COOH CH3COO-+H+那么水也一定会有以下的电离那么水也一定会有以下的电离H20+H20 H3O+OH 简写:简写:H20 H+OH 思考:思考:2 2、按照醋酸的电离平衡常数表达式,、按照
2、醋酸的电离平衡常数表达式,写出水的电离方程式及电离常数表达式写出水的电离方程式及电离常数表达式H2O+H2OH3O+OH-H2OH+OH-简写:简写:K电离电离c(H+)c(OH-)c(H2O)Ka=c(H+).c(Ac-)c(HAc)CH3COOH CH3COO-+H+3、由水的电离平衡常数表达式得到的变式、由水的电离平衡常数表达式得到的变式K=c(H+).c(OH-)c(H2O)K.=c(H+).c(OH-)c(H2O)Kw=c(H+).c(OH-)其中常数其中常数K与常数与常数c(H2O)的积记为的积记为Kw,称为水的离子积常数,简称为离子积称为水的离子积常数,简称为离子积4 4、为什么
3、说水中氢离子浓度与氢氧根离、为什么说水中氢离子浓度与氢氧根离子浓度乘积也是常数子浓度乘积也是常数5 5、已知、已知2525 1L 1L(55.6mol55.6mol)水中有)水中有1 11010-7 7molmol的水发生电离,求的水发生电离,求2525时时水的水的离子积常数离子积常数25KW=c(H+).c(OH-)=1014KW=c(H+).c(OH-)水的离子积常数水的离子积常数1 1、判断在盐酸溶液中下列离子浓度间的关系、判断在盐酸溶液中下列离子浓度间的关系 C(C(H H+)水水 C(OC(OH H)水水 C(C(H H+)溶液溶液 C(OC(OH H)溶液溶液 C(C(H H+)酸
4、酸 在盐酸溶液中在盐酸溶液中K Kww=c=c(H H+)c c(OHOH-)公式中的公式中的 c c(H H+)、c c(OHOH-)指的是上述中的哪一个?指的是上述中的哪一个?2 2、同理,、同理,判断在氢氧化钠溶液中下列离子浓度间的关判断在氢氧化钠溶液中下列离子浓度间的关系系 C(C(H H+)水水 C(OC(OH H)水水 C(C(H H+)溶液溶液 C(OC(OH H)溶液溶液 C(OC(OH H)碱碱 在氢氧化钠溶液中在氢氧化钠溶液中K Kw w=c=c(H H+)c c(OHOH-)公式中的公式中的 c c(H H+)、c c(OHOH-)指的是上述中的哪一个?指的是上述中的哪一
5、个?练习练习 (一)水的离子积(一)水的离子积实验测得:实验测得:在在2525,水电离出来的,水电离出来的c(Hc(H+)=c(OH)=c(OH)=10)=107 7mol/Lmol/L2、Kw=c(H+)c(OH)=1014 是一个常数是一个常数1、c(H+)c(OH)=KwKw叫做水的离子积常数叫做水的离子积常数,简称水的离子积。简称水的离子积。注意:注意:1 1水的离子积只随温度的改变而改变水的离子积只随温度的改变而改变 2 2水的离子积是水电离平衡时的性质,它不仅适用水的离子积是水电离平衡时的性质,它不仅适用于纯水,也适用于任何酸、碱、盐稀溶液于纯水,也适用于任何酸、碱、盐稀溶液(请注
6、意温度请注意温度)。常数中氢离子及氢氧根离子浓度指溶液中离子浓度常数中氢离子及氢氧根离子浓度指溶液中离子浓度一、水的电离(小结)一、水的电离(小结)H20+H20 H3O+OH H20 H+OH (二)、影响水的电离的因素(二)、影响水的电离的因素1、温度:、温度:影响影响因素因素 条件改条件改变变 平衡移平衡移动动 溶液中溶液中的的c(Hc(H+)溶液中溶液中的的c(OHc(OH-)Kw 温度温度升高温升高温度度 降低温降低温度度 向右向右增大增大增大增大增大增大向左向左减少减少减少减少减少减少 温度越高,温度越高,KwKw越大,水的电离越大,水的电离度越大。对于中性水,尽管度越大。对于中性
7、水,尽管Kw,Kw,电离度增大电离度增大,但仍是中性水,但仍是中性水,H H+=OH=OH-.:加酸或者加碱都会导:加酸或者加碱都会导致电离平衡向逆方向移动,抑制水的电致电离平衡向逆方向移动,抑制水的电离离影响影响因素因素 条件改条件改变变 平衡移平衡移动动 溶液中溶液中的的c(Hc(H+)溶液中溶液中的的c(OHc(OH-)Kw 酸碱酸碱性性加入酸加入酸 加入碱加入碱 向左向左增大增大减少减少不变不变向左向左减少减少增大增大不变不变 2、酸碱溶液的影响酸碱溶液的影响已知K水电离100摄氏度11012;纯水纯水中中C CH H ;C COHOH ;溶液中溶液中C CH H C COHOH;呈呈
8、 性;性;加酸加酸aqaq中中C CH H离子离子 10106 6;C COHOH离子离子 10106 6;溶液中溶液中C CH H C COHOH;呈呈 性;性;加碱加碱aqaq中中C CH H离子离子 10106 6;C COHOH离子离子 10106 6;溶液中溶液中C CH H C COHOH;呈呈 性。性。温度越高水的电离程度越大,水的离子积温度越高水的电离程度越大,水的离子积(常数常数)越大越大中中大于大于酸酸小于小于碱碱1106mol/L1106mol/L练习练习二、溶液的酸碱性与二、溶液的酸碱性与PH 利用水的离子积常数公式填表(利用水的离子积常数公式填表(P46思考与交思考与
9、交流流1、2)Kw=c(H+).c(OH-)电解电解质质溶液溶液 对水电对水电离平衡离平衡的影响的影响 溶溶 液液 中中c c(H H+)溶溶 液液 中中c c(OHOH-)c c(H H+)与与c c(OHOH)比较比较 c c(H H+)c c(OHOH)酸碱酸碱性性 纯水纯水 盐酸盐酸 氢氧氢氧化钠化钠 无无=10=10-7-7=10=10-7-7c c(H H+)c c(OHOH)1014中性中性平衡左平衡左移移 1010-7-710 c c(OHOH)1014酸性酸性平衡左平衡左移移 101010-7-7c c(H H+)c(OH)c(H+)1107mol/L c(OH)c(H+)1
10、107mol/LK(35)D、水的电离是个吸热过程水的电离是个吸热过程D第二课时1 1、回忆初中所学常温下、回忆初中所学常温下PHPH大小与溶液酸碱性的关大小与溶液酸碱性的关系系2 2、结合溶液酸碱性与氢离子浓度的关系,思考:、结合溶液酸碱性与氢离子浓度的关系,思考:PH PH与氢离子浓度有何关系与氢离子浓度有何关系中性溶液中性溶液 酸性溶液酸性溶液 碱性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH)=1107mol/Lc(H+)c(OH)1107mol/Lc(H+)c(OH)1107mol/LpH=7pH7pH7计算下列溶液的计算下列溶液的PHPH,通过计算结果思考:表示,通过计算结果思考:表示溶液的酸
11、碱性什么时候用溶液的酸碱性什么时候用PHPH更加方便?更加方便?2525时时:1010-5-5 mol/L mol/L盐酸盐酸 1 mol/L 1 mol/L盐酸盐酸 2 mol/L2 mol/L盐酸盐酸 1010-5 5 mol/L mol/L氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 1 mol/L1 mol/L氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 2 mol/L2 mol/L氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 (二)溶液的(二)溶液的pHpH值值1 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 2、表示:、表示:用用H H+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。3 3、计算公式:、计算公式
12、:pH=-lgc(H+)4 4、用用pHpH值表示值表示c(Hc(H+)或或c(OHc(OH)1 mol/L)1 mol/L)1 mol/L的溶液的酸的溶液的酸碱性不用碱性不用PHPH表示表示0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014中性pHHOH10141013101210111010109108107106105104103102101 100酸性碱性增强增强0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 7 1078 1089 1091
13、0 101011 101112 101213 101314 10145 5、pHpH值测定方法值测定方法测定方法:酸碱指示剂法、测定方法:酸碱指示剂法、pHpH试纸法、试纸法、pHpH计法等。计法等。酸碱指示剂的颜色变化是在一定的酸碱指示剂的颜色变化是在一定的pHpH值范围值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的pHpH值范值范围叫做指示剂的变色范围。围叫做指示剂的变色范围。pHpH1 2 1 2 3 3.1.1 4.44.4 5 5 6 7 6 7 8 8 9 9 1010 11 12 13 14 11 12 13 14甲基橙甲基橙红色红色橙色橙色黄色黄
14、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浅红色色红色红色讨论: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?能否用能否用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、不确定使用方法:使用方法:直接把待测液滴在干燥的直接把待测液滴在干燥的pH试
15、纸上,试纸上试纸上,试纸上显出颜色后马上跟显出颜色后马上跟标准比色卡标准比色卡相对比相对比思考:思考:PHPH为为7 7的溶液是否氢离子浓度一定的溶液是否氢离子浓度一定是是1 110107 7mol/Lmol/L?是否一定是中?是否一定是中性溶液?性溶液?第第 三三 课课 时时6 6、有关溶液、有关溶液pHpH的计算:的计算:(1)、单一溶液的计算:)、单一溶液的计算:(2)、强酸、强碱的稀释:)、强酸、强碱的稀释:例例1 1、0.001 0.001 mol/Lmol/L盐盐酸酸的的pH pH=_=_,加加水水稀稀释释到到原原来来的的1010倍倍,pH=_pH=_加加水水到到原原来来的的101
16、03 3倍倍,pH pH=_,=_,加加水水到到原原来来的的10104 4 倍倍pH=pH=_,_,加加水水到到原原来来的的10106 6倍倍,pH=_pH=_例例2 2、pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶溶液液加加水水稀稀释释到到原原来来的的1010倍倍,则则溶溶液液的的pH=_ pH=_ pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶溶液液加加水水稀稀释释到到原原来来的的10102 2倍倍,则则溶溶液的液的pH=_pH=_pH=-lgc(H+)3 34 46 67 77 79 98 8pH=10的的NaOH溶液加水稀释到原来的溶液加水稀释到原来的103倍,则溶液的倍,则溶液的pH=_p
17、H=10的的NaOH溶溶液加水稀释到原来的液加水稀释到原来的105倍,则溶液的倍,则溶液的pH=_77稀稀释释规规律律A.强酸强酸pH=a,稀释稀释10n倍后倍后pH=a+n7 7,无论稀释多少倍,溶液总是显酸性;无论稀释多少倍,溶液总是显酸性;B.强碱强碱pH=b,稀释稀释10n倍后倍后pH=bn7 7,无论稀释多少倍,溶液总是显碱性;无论稀释多少倍,溶液总是显碱性;结论结论:强酸(碱)每稀释:强酸(碱)每稀释10倍,倍,pH值值向向7靠拢一个单位;靠拢一个单位;注注意意:pH=6或或8时时,不不可可忽忽略略水水的的电电离离,只只能能接接近近7,酸酸碱碱溶溶液液无无限限稀稀释释,pH只只能能
18、约约等等于于7或接近或接近7:酸不能大于:酸不能大于7;碱不能小于;碱不能小于7(3)、弱酸、弱碱的稀释)、弱酸、弱碱的稀释例例3、pH=3HAc加加水水稀稀释释到到原原来来10倍倍,溶溶液的液的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值范围值范围_结论:弱酸(碱)每稀释结论:弱酸(碱)每稀释10倍,倍,pH值向值向7靠靠拢不到一个单位。拢不到一个单位。3pH411pH12(4)、两两种种pH值值不不同同的的同同种种强强酸酸(碱碱)溶液等体积混合溶液等体积混合例例5、pH=10和和pH=8的两种的两种NaOH溶液等体积混溶液等体积混合,求混合溶
19、液的合,求混合溶液的pH值。值。例例4、pH=3和和pH=6的两种盐酸溶液等体积混合,的两种盐酸溶液等体积混合,求混合溶液的求混合溶液的pH值值9.73.3结结论论:两两种种强强酸酸溶溶液液等等体体积积混混合合,溶溶液液的的pH值等于浓溶液的值等于浓溶液的pH加加0.3总总结结论论:两两种种强强酸酸(碱碱)溶溶液液等等体体积积混混合合,溶溶液液的的pH值值以以原原浓浓溶溶液液的的pH向向7靠靠拢拢0.3个个单位单位结论:两种强碱溶液等体积混合,溶液的结论:两种强碱溶液等体积混合,溶液的pH值等于浓溶液的值等于浓溶液的pH减减0.3例例 8、0.1L pH=2盐盐 酸酸 和和 0.1L pH=1
20、1的的NaOH溶液相混合,求混合后溶液的溶液相混合,求混合后溶液的pH值。值。例例9、pH=2盐盐酸酸和和pH=12的的Ba(OH)2溶溶液液等等体积相混合,求混合后溶液的体积相混合,求混合后溶液的pH值。值。(5)、强酸、强碱溶液的混合)、强酸、强碱溶液的混合2.37结结论论:1、pH1+pH214的的强强酸酸强强碱碱等等体体积积混合后,混合后,pH混混=pH碱碱-0.3方法方法:1、先反应、先反应2、按过量的计算,若酸过量,求、按过量的计算,若酸过量,求c(H+),),再算再算pH值。若碱过量,求值。若碱过量,求c(OH-),),求求c(H+),),再算再算pH值值(6)、弱酸强碱或强酸弱
21、碱混合)、弱酸强碱或强酸弱碱混合例例10、(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混合合,则则混混合合液液呈呈_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混合,则混合液呈相混合,则混合液呈_性性(3)PH为为2的的盐盐酸酸和和PH为为12的的某某碱碱等等体体积积相混合,则混合液相混合,则混合液PH_(4)PH为为12的的NaOH溶溶液液和和PH为为2的的某某酸酸溶液等体积相混合,则混合液溶液等体积相混合,则混合液PH_酸酸碱碱77(5)盐盐酸酸的的PH值值为为X,NaOH溶溶液液的的PH为为Y,己己知知X+Y=1
22、4,它它们们等等体体积积相相混混合合,混混合合液的液的PH值值。己己知知X+Y14,它它们们等等体体积积相相混混合合,混混合合液液的的PH值值。等于等于7小于小于7大于大于7第四、五、六课时三、酸碱中和滴定三、酸碱中和滴定(学生实验学生实验)2 2 2 2、原理:、原理:、原理:、原理:n n n n (酸酸酸酸 )n n n n (碱碱碱碱 )(酸酸酸酸 )(碱碱碱碱 )(酸酸酸酸 )(碱碱碱碱 )c c c c(酸酸酸酸 )V V V V(酸酸酸酸 )c c c c(碱碱碱碱 )V V V V(碱碱碱碱 )对于一元酸和一元碱发生的中和反应:对于一元酸和一元碱发生的中和反应:对于一元酸和一元
23、碱发生的中和反应:对于一元酸和一元碱发生的中和反应:(碱碱碱碱 )(酸酸酸酸 )1 1 1 1c c c c(酸酸酸酸 )c c c c(碱碱碱碱 )V V V V(酸酸酸酸 )V V V V(碱碱碱碱 )1 1、定义:、定义:用用已知已知物质的量浓度的物质的量浓度的酸酸(或碱)来(或碱)来测定测定未知未知物质的量浓度的物质的量浓度的碱碱(或酸)的方法叫做(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定酸碱中和滴定(一)、酸碱中和滴定原理(一)、酸碱中和滴定原理 3 3、酸碱中和滴定的关键、酸碱中和滴定的关键 准确测定参加反应的两种溶液准确测定参加反应的两种溶液 V V标准标准和和V V待测待测的体积;的体积;
24、准确判断中和反应是否恰好进行完全准确判断中和反应是否恰好进行完全C C标准标准V V标准标准=C=C待测待测V V待测待测 (一元酸碱中和)(一元酸碱中和)注注意意:1.1.酸酸碱碱滴滴定定时时一一般般选选用用的的指指示示剂剂有有酚酚酞酞和和甲甲基基橙橙,石石蕊蕊试试液液由由于于变变色色不不明明显显,在在滴滴定定时时不宜选用不宜选用 .2.2.要要确确定定酸酸碱碱恰恰好好完完全全反反应应时时溶溶液液的的酸酸碱碱性性(等等当当点点).).酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱,他们的颜酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱,他们的颜色变化是在一定的色变化是在一定的pHpH值范围内发生的。我们把指
25、示剂值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的发生颜色变化的pHpH值范围叫做指示剂的值范围叫做指示剂的变色范围变色范围。pH1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 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红色红色指示剂指示剂酸酸 中中 颜颜 色色PH PH 变变 色色 范范 围围碱碱 中中 颜颜 色色甲基橙3.14.43.14.4 橙色酚 酞8.2 10.08.2 10.0 粉红色石 蕊5.0 8.05.0 8.0 紫色指示剂的选择指示剂的选择(常用酚酞或甲基橙常用酚酞或甲基橙)等当点等当点恰好完全中和后,所得溶液的
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