高中化学人教版选修四：3.2水的电离和溶液的酸碱性.ppt

第二节 水的电离和溶液的酸碱性,一、水的电离,（一）水是一种极弱的电解质,可简写为：,2、室温下，5.56108个水分子中只有一个电离。,1、无需外界条件水就电离出H+和OH-,H2O + H2O H3O+ + OH -,H2O H+ + OH -,注意：,（二）外界条件对水的电离的影响,不 变,不 变,不 变,不 变,注意：加酸、加碱对水的电离都是抑制作用。,（三）水的离子积常数,水的离子积常数 KW = c (H+) c(OH-),（1）KW只受温度影响，温度升高，KW增大。和溶液浓度无关。,注意：,25 纯水中 c (H+) = c(OH-) = 110- 7 mol/L,KW = 10-14,100 KW = 10-12,纯水中 c (H+) = c(OH-) = 110- 6 mol/L,（2）水的离子积是指纯水或稀水溶液所有c(H+)与所有c(OH-)的乘积，与溶液的酸性、中性或碱性无关。即温度一定时， 任何 稀水溶液中KW为一常数。,K电离 =,讨论1： 25 0.01mol/L的HCl中，c(H+) =？ c(OH-) =？ 水电离出的c(H+) =？ c(OH-) =？,讨论2：25 110- 10 mol/L的HCl中，c(H+) =？ c(OH-) =？ 水电离出的c(H+) =？ c(OH-) =？,（4）极稀溶液中，水的电离不能忽略。,注意：,（3）不同水溶液中，c (H+) 与c(OH-) 不一定相等，但任何水溶液中由水电离出的c (H+) 与c(OH-)一定相等。,KW = c (H+)酸+c (H+)水 c(OH-)水,酸溶液：,碱溶液：,KW = c (OH-)碱+c (OH-)水 c(H+)水,1、判断下列说法是否正确（ ） A、 25 ，某稀溶液中水电离出的c (H+) = 10 -12mol/L，则 该溶液是碱性溶液。 B、某温度下，纯水中 c (H+) = 210 -7 mol/L 。滴入盐酸， c (H+) = 510 -6 mol/L ，则 c(OH-) = 810 -9 mol/L 。 C、某温度下，向盐酸中加水， c(OH-)增大 。 D、某温度下，纯水中 c (H+) = 10 -5 mol/L ，某酸中 c (H+) = 10 -2 mol/L ，则水电离出的c (H+) = 10 -2 mol/L 。,B C,2、某温度时，测得纯水中的,A,B,3、,二、溶液的酸碱性和pH,（一）溶液的酸碱性,10-7mol/L,10-7mol/L,c(H+)=c(OH-),变大,变小,c(H+)c(OH-),变小,变大,c(H+)c(OH-),比较下列情况下，c (H+)和c (OH-）的值或 变化趋势（变大或变小）：,c (H+) = c (OH-),= 110-7,中性,c (H+) c (OH-), 110-7,酸性,c (H+) c (OH-), 110-7,碱性,溶液的酸、碱性跟 c(H+)、c(OH-)的关系,【结论】,溶液酸碱性是指溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。,注意：c(H+)越大，溶液酸性越强；c(OH-)越大，溶液碱性越强。,思考：若为100呢？,对比：酸的强弱、溶液酸性强弱,（二）溶液pH,例如：25时，纯水或中性溶液， c(H+) 110-7 mol/L， 溶液pH为： pH = -lgc(H+) = -lg(110 -7) = 7,pH = -lgc(H+),c(H+) =10-pH,若某溶液c(H+)m10-n molL-1，该溶液pH为：pHn-lgm,3、常温下， 0.1mol/L的Ba(OH)2溶液中，c(OH-)=？,pH=13 的Ba(OH)2溶液中，c(OH-)=？,4、常温下，溶液中水电离出的c(H+)110-13mol/L， 溶液的pH=？,2、c(H+)=10-6mol/L的溶液在25 、100的pH=？ c(OH-)=？,1、c(OH-) = 110-2mol/L的碱性溶液中，pH为多少？,讨论2：若溶液中由水电离产生的c(OH-)10-12 molL-1，满足 此条件的溶液中一定可以大量共存的是（ ） AAl3+、Na+、NO3-、CO32- BK+、Na+、Cl-、NO3- CK+、Na+、Cl-、S2- DK+、NH4+、SO42-、NO3-,c(H+) c(OH-)KW 等式两边取负对数值，即得：-lgc(H+) c(OH-) -lgKW -lgc(H+) - lgc(OH-) -lgKW 若定：-lgc(OH-) pOH 25时，-lgKW14 得：pH + pOH = 14 故25时，纯水或中性溶液中，pH = pOH = 7,知识拓展：,1、通常，当c(H+)或c(OH-)1mol/L的溶液，其酸碱性不用 pH表示，而是直接用H+浓度或OH-浓度来表示。,溶液酸碱性、c(H+)和pH的关系如下图所示：,酸性溶液中，pH7，pH值越大，溶液碱性越强。,25时,注意：,（三）溶液的酸碱性和pH的关系,2、 pH 相差1， c(H+)或c(OH-)相差10倍。,pH 相差n， c(H+)或c(OH-)相差10n倍。,讨论：当温度为100时，溶液的酸碱性和pH的关系？,练习：下列四种溶液中，由水电离生成的氢离子浓度（：）之比是 （ ）,A,pH值测定方法,定性测定：酸碱指示剂法（教材P47）,定量测定：pH试纸法 pH计法,广 泛 pH 试 纸,精 密 pH 试 纸,使用方法：直接把待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸上显出颜色后马上跟标准比色卡相对比,三 、 关于溶液pH的简单计算和应用,（一）酸、碱溶液稀释,强酸溶液稀释,先求出稀释后的c(H+)，再求pH,强碱溶液稀释，先求出稀释后的c(OH-)，再求 pOH或pH,例： 25时， pH = 3的盐酸稀释100倍， pH变为多少？,例： 25时， pH = 12的Ba(OH)2溶液稀释100倍， pH变为多少？,1、强酸、强碱溶液稀释,总结：抓住量多的离子的变化。,即酸溶液无论怎样稀释pH不可能大于7成为碱溶液，碱溶液无论怎样稀释pH不可能小于7成为酸溶液,例：常温下， pH = 5的硫酸稀释500倍，求溶液的pH约为多少？, 无限稀释的溶液应考虑水的电离，25，溶液pH7。,例：常温下， pH = 3的醋酸稀释100倍，pH变为多少？,2、弱酸、弱碱溶液稀释,例：常温下， pH = 10的氨水稀释100倍，pH变为多少？,（1）等物质的量浓度的强酸（强碱）和弱酸（弱碱）的比较： 例如：物质的量浓度均为0.01 molL-1的HCl和CH3COOH的溶液,0.01 molL-1, 0.01 molL-1,2, 2,4, 4,HCl和CH3COOH相等,讨论：,（2）等pH的强酸（强碱）和弱酸（弱碱）的比较： 例如：pH均为2的HCl和CH3COOH的溶液,0.01 molL-1,0.01 molL-1,4, 4,HClCH3COOH,0.01 molL-1, 0.01 molL-1,（二）两溶液相混合,1、酸 - 酸混合,例：pH = 2和pH = 4的强酸等体积混合，求混合溶液的pH 。,前提：稀溶液密度近似为1gcm-3，故稀溶液总体积等于 分体积之和（体积差忽略不计）。,思路：H+的物质的量守恒,先求混合后溶液的c(H+)，再求pH。,注意：若两强酸等体积混合，当两溶液中c(H+) 相差102及其 以上时，可忽略离子浓度小的溶液中溶质， 混合后溶液pH=pH小+0.3,2、碱 - 碱混合,例：常温pH = 8和pH = 10的强碱等体积混合，求混合溶液的pH 。,先求出混合后 溶液的c(OH-)，再求pH 。,思路：OH-的物质的量守恒，,注意：若两强碱等体积混合，当两溶液中c(H+) 相差102及其以上 时，混合后溶液pH=pH大 0.3,3、强酸、强碱溶液混合(以下均为常温),例：pH = 3和pH = 11的强酸强碱等体积混合，求混合溶液的pH 。,例：pH = 3和pH = 12的强酸强碱等体积混合，求混合溶液的pH 。,例：pH = 2和pH = 11的强酸强碱等体积混合，求混合溶液的pH 。,若是酸过量则应先求出反应后溶液中剩酸的c(H+)，再求pH 。,思路：抓住量多的离子,若 n(H+) = n(OH-) 溶液为中性， pH = 7,若 n(H+) n(OH-) 溶液为酸性， pH 7,若 n(H+) 7,若是碱过量，则先求出反应后溶液中剩碱的C(OH-)，再求pH 。,注意：若V1=V2或是V酸=V碱，当两溶液中C(H+)或C(OH-)相差102以上时，可忽略离子浓度很小溶液中溶质，看作是将离子浓度大的溶液加水稀释，使体积增大1倍。,1、常温下,将pH为8的溶液与pH为10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中的氢离子浓度最接近于 （ ）,练习：,2、25 pH=13的强碱溶液与pH =2的强酸溶液混合，所 得溶液的pH=11，则强碱与强酸的体积比是 ( ) A. 11：1 B. 9 : 1 C. 1 : 11 D. 1 : 9,3、用0.01mol/L 的NaOH溶液完全中和pH=3的下列溶 液各100mL，需NaOH溶液体积最大的是 （ ） A. 盐酸 B. 硫酸 C. 高氯酸 D. 醋酸,4、 常温下,下列各组溶液充分混合后，混合溶液的pH值一定 大于7的是（ ） A、pH=3的醋酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合 B、pH=2的盐酸与pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合 C、0.1molL-1的酸性溶液与0.1molL-1的碱性溶