选修4 第二章 第二节 水的电离及溶液的酸碱性PPT课件新人教.ppt

第二节水的电离 一 水的电离 1 水是一种极弱的电解质 能微弱的电离 定量讨论 纯水中 h 与 oh 大小有何关系 由水电离出的h oh 的物质的量相等25 时 水电离出来的 h oh 10 7mol l 说明水的电离程度如何 水是一种极弱的电解质 通常的电流表无法检验其中离子 设水的体积为1l 则水的物质的量n h2o 55 6mol 所以可看作已电离的水为1 10 7mol 根据 h2o 1 8 10 7 二 水的离子积常数 kw h oh 1 表达式 注 常数无单位 kw叫做水的离子积常数 简称水的离子积 特别提示 此时的 h 和 oh 是溶液中的总量 2 影响kw的因素 kw只是温度的函数 与浓度无关 温度升高 kw值增大 在任何水溶液中 均存在水的电离平衡 也就是任何水溶液中都是h oh 共存的 任何水溶液中都存在kw h oh kw25 10 14 含有h 的溶液一定是酸 含oh 的溶液一定是碱吗 如 kw25 10 14kw100 10 12 讨论升高温度 kw增大 已知kw100 10 12 则在100 时纯水中的 h 等于多少 h 10 62 温度不变 加入溶质对水的电离平衡及kw的影响 加入酸 如 hcl 或碱 如 naoh 对水的电离有什么影响 促进还是抑制 kw呢 酸碱由于电离产生h 或oh 能抑制水的电离 使水的电离程度减小 但kw不变加入naac或nh4cl对水的电离平衡又有什么影响 ac nh4 等 弱离子 因结合水电离出的h 或oh 能促进水的电离平衡 使水的电离程度增大 但kw不变加入nacl呢 对水的电离无影响 kw不变 条件改变对水的电离平衡及kw的影响 水的电离平衡的移动 2 水的电离过程为h2oh oh 在不同温度下其离子积为kw25 1 10 14 kw35 2 1 10 14 则下列叙述正确的是 a h 随着温度的升高而降低b 在35 时 纯水中 h oh c 水的电离常数k25 k35d 水的电离是一个吸热过程 d 2 0 01mol l盐酸溶液中 h oh 分别为多少 0 01mol lnaoh溶液中 h oh 分别为多少 3 25 浓度均为0 1mol l的下列溶液中 h 由大到小的排列顺序 氨水 naoh 盐酸 醋酸 1 判断正误 任何水溶液中都存在水的电离平衡 任何水溶液中 不论酸 碱或中性 都存在kw 10 14 某温度下 某溶液 h 10 7mol l 该溶液一定是中性 利用kw的定量计算 求溶液中的 h 或 oh h 10 2mol l oh 10 12mol l h 10 12mol l oh 10 2mol l 思考讨论1 0 01mol l盐酸溶液中 由水电离出的 h h2o oh h2o分别是多少 why h h2o 10 12mol l oh h2o 10 12mol l2 0 01mol lnaoh溶液中 由水电离出的 h h2o oh h2o分别是多少 why h h2o 10 12mol l oh h2o 10 12mol l任何水溶液中由水电离出来的 h h2o与 oh h2o相等计算1 某溶液中由水电离产生的 h h2o 10 11mol l 则该溶液呈酸性还是碱性 并求算该溶液中 h 的可能值 可能为酸性 也可能为碱性 酸性时 h 10 3mol l oh 10 11mol l碱性时 h 10 11mol l oh 10 3mol l 利用kw的定量计算 求 h h2o或 oh h2o 结论 溶液的酸碱性跟h 和oh 浓度的相对大小有关 常温下 h oh h oh h oh h 1 10 7mol l oh 1 10 7mol l h 1 10 7mol l oh 1 10 7mol l h 1 10 7mol l oh 1 10 7mol l 思考与交流 课本p46 二 溶液的酸碱性与ph 不能用 h 等于多少来判断溶液酸 碱性 只能 h oh 通过两者相对大小比较 讨论 kw100 10 12在100 时 纯水中 h 为多少 h 10 6mol l此时 h 1 10 7mol l是否说明100 时纯水溶液呈酸性 不是 此时的纯水仍然呈中性 100 时 h 1 10 7mol l溶液呈酸性还是碱性 h 1 10 7mol l oh 1 10 5mol l oh h 碱性 溶液的酸碱性与ph 定义 是 h 的负对数 即ph lg h 如 h 1 10 7mol l ph lg10 7 7 0 h 1 10 5mol l ph lg10 5 5 0 h 1 10 9mol l ph lg10 9 9 0注意 当溶液中 h 或 oh 大于1mol l时 不用ph表示溶液的酸碱性 ph与溶液的酸碱性 25 时 练习1 有甲 乙两种溶液 甲溶液的ph是乙溶液的两倍 则甲溶液中 h 与乙溶液中 h 的关系是a 2 1b 100 1c 1 100d 无法确定 d ph值测定方法 定性测定 酸碱指示剂法 书p49资料 定量测定 ph试纸法 ph计法等 酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱 以hin代表石蕊分子 3 1 4 4 5 0 8 0 8 2 10 0 指示剂的变色范围 hin 红色 h in 蓝色 广泛ph试纸 精密ph试纸 讨论 ph试纸的使用能否用广泛ph试纸测出ph 7 1来 标准比色卡中的数据都是整数如用湿润的ph试纸检验待测液 对该溶液ph值的测定 a 一定有影响b 偏大c 偏小d 不确定 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 30s内 跟标准比色卡相对比 d 有关ph的计算 1 单一溶液的计算 例1 求0 5 10 3mol lh2so4溶液的ph 例2 求0 05mol lba oh 2溶液的ph 2 两种强酸 或强碱 混合ph值的计算 例题2 在25 时 ph 2的盐酸溶液1l与ph 4的盐酸溶液等体积混合 混合后溶液的ph值等于多少 关键 1 抓住氢离子进行计算 ph lgc h lg 1 10 2 1 10 4 2 lg 5 10 3 3 lg5 2 3 例3 将ph 8的氢氧化钠溶液与ph 10的氢氧化钠溶液等体积混合后 溶液中的ph最接近于 a 8 3b 8 7c 9d 9 7 c oh 1 10 6 1 10 4 1 1 5 10 5mol l ph 14 poh 9 7 10 lg2 lg 10 14 5 10 5 9 7 lg 2 10 10 关键 先求c oh 进行计算 再转化为c h d 3 强酸与强碱混合ph值的计算 在25 时 100ml0 4mol l的盐酸与等体积0 6mol l的naoh溶液混合后 溶液的ph值等于多少 在25 时 100ml0 6mol l的盐酸与等体积0 4mol l的naoh溶液混合后 溶液的ph值等于多少 关键 酸过量抓住氢离子进行计算 碱过量抓住氢氧根离子进行计算 naoh hcl nacl h2o 0 06 0 04 例题5 25 c下 10 5mol l的盐酸溶液 溶液中 c oh mol l 将上述盐酸稀释10倍 溶液中c h c oh 将上述溶液稀释10000倍 溶液中c h c oh 10 9 10 6 10 8 10 7 10 7 c h 4 酸 碱 的稀释 c h 水 c h 酸 10 7 10 9 10 7mol l 注意 酸性溶液无限加水稀释 ph只能接近于7 且仍小于7 碱性溶液无限加水稀释时 ph只能接近于7 且仍大于7 练习1 弱酸hy溶液的ph 3 0 将其与等体积水混合后的ph范围是 a 3 0 3 3b 3 3 3 5c 3 5 4 0d 3 7 4 32 25 时 将某强酸和某强碱溶液按1 10的体积比混合后溶液恰好中性 则混合前此强酸与强碱溶液的ph之和是a 12b 13c 14d 15 b a 三 ph的应用 ph的测定和控制在工农业生产 科学实验和医疗等方面都很重要 实践活动p47 酸碱中和滴定 酸碱中和滴定实验 四 酸碱中和滴定 用已知物质的量浓度的酸 或碱 来测定未知物质的量浓度的碱 或酸 的方法 酸碱中和滴定原理 1 实质 h oh h2o 2 原理 在中和反应中使用一种已知物质的量浓度的酸 或碱 与未知物质的量浓度的碱 或酸 完全中和 测出二者所用的体积 根据化学方程式求出未知溶液的物质的量浓度 3 关键 准确测量参加反应的两种溶液的体积和准确判断中和反应是否恰好反应完全 准确测量参加反应的两种溶液的体积所用的仪器是滴定管 或移液管 准确判断中和反应是否恰好反应完全是借助酸碱指示剂 3 酸碱指示剂的变色范围 8 2 10 0 4 4 6 2 3 1 4 4 中和滴定 主要实验仪器 量取液体常用仪器 量筒 移液管 滴定管量筒 粗量仪 10ml量筒最小分刻度为0 1ml读数精确到0 1ml 无 o 刻度移液管 精量仪 读数精确到0 01ml准确量取一定量的试液 中和滴定时用来量取待测液 碱式滴定管 酸式滴定管 锥形瓶 滴定管夹 铁架台 烧杯等 滴定管标有温度 容积 0 刻度在最高点常用规格 容量分 25ml 50ml最小分刻度 0 1ml 读数精确到0 01ml 精量仪可估读一位 粗量仪不能估读 按用途分 酸式滴定管 盛装酸性 强氧化性的溶液 碱式滴定管 盛装碱性溶液 练1 50ml的滴定管盛有溶液 液面恰好在20 0处 若把滴定管中溶液全部排出 则体积 a 等于30 b 等于20 c 大于30 d 小于30 c 练2 下列所述仪器 0 刻度位置正确的是 a 在量筒的上端b 在滴定管上端c 容量瓶上端 d 在托盘天平刻度尺的右边 b 练3 量取25 00ml kmno4溶液可选用仪器 a 50ml量筒 b 100ml量筒c 50ml酸式滴定管 d 50ml碱式滴定管 c 中和滴定实验步骤 一 用前检验 是否漏水 旋塞转动是否灵活 二 洗涤 准确测定的保障 滴定管 自来水冲洗 蒸馏水清洗2 3次 待测液润洗锥形瓶 自来水冲洗 蒸馏水清洗2 3次 不用待测液润洗 三 装液 滴定管中加入液体 取一定体积未知浓度的naoh于锥形瓶待装液润洗 装液 挤气泡 使管内液面处于 0 或 0 以下有刻度区域 记下起始读数 放液 记录终点读数 放指示剂装标准液hcl 中和滴定实验步骤 四 滴定滴定管夹在夹子上 保持垂直右手持锥形瓶颈部 向同一方向作圆周运动 而不是前后振动左手控制活塞 或玻璃球 注意不要把活塞顶出滴加速度先快后慢 后面可半滴 直至指示剂颜色突变半分钟颜色不变 再读数 滴定过程右手摇动锥形瓶 眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化滴定终点达到后 复滴2到3次 取平均值 中和滴定过程中 容易产生误差的几个方面是 见目标p45 洗涤仪器 滴定管 移液管 锥形瓶 气泡 体积读数 仰视 俯视 指示剂选择不当 杂质的影响 操作 如用力过猛引起待测液外溅等 具体分析如下 1 滴定前 在用蒸馏水洗涤滴定管后 未用标准液润洗 偏高 2 滴定前 滴定管尖端有气泡 滴定后气泡消失 偏高 3 滴定前 用待测液润洗锥形瓶 偏高 4 取待测液时 移液管用蒸馏水洗涤后 未用待测液润洗 偏低 5 取液时 移液管尖端的残留液吹入锥形瓶中 偏高 6 读取标准液的刻度时 滴定前平视 滴定后俯视 偏低 7 若用甲基橙作指示剂 最后一滴盐酸滴入使溶液由橙色变为红色 偏高 8 滴定过程中 锥形瓶振荡太剧烈 有少量溶液溅出 偏低 9 滴定后 滴定管尖端挂有液滴未滴入锥形瓶中 偏高 10 滴定前仰视读数 滴定后平视刻度读数 偏低 11 滴定过程中向锥形瓶内加入少量蒸馏水 无影响 12 滴定过程中 滴定管漏液 偏高 13 滴定临近终点时 用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴口的半滴标准溶液至锥形瓶中 操作正确 无影响 14 过早估计滴定终点 偏低 15 过晚估计滴定终点 偏高 俯视 体积偏小 仰视 体积偏大 俯视或仰视刻度线对溶液体积的影响 练4 某学生中和滴定实验的过程如下 取一支碱式滴定管 用蒸馏水洗净 加入待测naoh溶液 记录液面刻度的读数 用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液 置于用