高中化学 水的电离和溶液的酸碱性1课件 新人教版选修4.ppt

第三章水溶液中的离子平衡 第二节水的电离和溶液的酸碱性 1 实验 2 现象 3 结论 水是一种极弱的电解质 能发生微弱的电离 实验测定 纯水中25 1l水中只有1 10 7mol水发生了电离 精确的纯水导电实验 指针摆动 25 c55 6 107个水分子才有1个电离 一 水的电离 1 水的电离 h 0 k电离 2 水的离子积 kw 25 时 kw 1 10 14 讨论 根据前面所学知识 水的电离会受什么外界条件影响 水的离子积又如何改变 对常温下的纯水进行下列操作 完成下表 中性 酸性 不变 碱性 不变 中性 不移动 不变 不变 不变 加nacl 讨论 分析下表中的数据 3 影响水的电离平衡的因素 2 酸 碱 1 温度 3 盐 升温促进水的电离 加入酸或碱 抑制水的电离 第三节详细介绍 kw不变 kw增大 c h 水 c oh 水 1 10 7mol l 常温下 25 任何稀的水溶液中总满足 kw c h c oh 1 10 14 注意 任何水溶液中 不论是在中性溶液还是在酸 碱性溶液 h 和oh 总是同时存在 kw只与温度有关 而与浓度大小无关 如 kw25 10 14kw100 10 12 任何水溶液中 水电离出的c h 水 c oh 水 正误判断 6 如果ch 不等于coh 则溶液一定呈现酸碱性 5 在水中加酸会抑制水的电离 1 任何水溶液中都有ch 和coh 2 对水升高温度 ch 增大 酸性增强 练习 3 在水中加入稀盐酸或naoh后 水的离子积发生改变 4 在酸碱溶液中 水电离出来的ch 和coh 相等 7 有含h 的水溶液一定是酸 含oh 的水溶液一定是碱 酸性溶液中只含h 碱性溶液中只含oh 1 溶液酸碱性与c h 和c oh 的关系 常温下 c h c oh c h c oh c h c oh c h 1 10 7mol l c h 1 10 7mol l c h 1 10 7mol l 二 溶液的酸碱性与ph值 注意 h 与 oh 的关系才是判断溶液酸碱性的依据 练习 1 在25 时 0 1mol l 1的硫酸中 水的kw值为a 大于1 10 14b 小于1 10 14c 等于1 10 14d 无法确定 2 在下列叙述中 正确的是a 任何条件下 纯水的c h 10 7mol l 1b 任何条件下 纯水都呈中性c 100 时 纯水的c h 10 7mol l 1d 100 时 纯水中c h 10 7mol l 1 c bd 3 在25 时 水的离子积常数kw 1 10 14 在100 时 kw 1 10 12 说明a 水的电离过程是一个吸热过程b 100 时 kw较大c c h 等于10 6mol l的溶液一定呈现酸性d 25 时的c h 比100 的时c h 大 ab 4 下列说法正确的是 h2so4溶液中存在h 不存在oh b naoh溶液中水电离的c oh 等于水电离的c h c 80oc时kcl溶液中oh 和h 的浓度一定都等于1 0 10 7mol ld 常温下 任何物质的水溶液中都有oh 和h 且kw 1 0 10 14 bd 2 0 1mol l的naoh溶液中 c oh c h 由水电离出的c oh 水 c h 水 1 0 1mol l的盐酸溶液中 c h c oh 由水电离出的c oh 水 c h 水 3 0 1mol l的nacl溶液中 c oh c h 计算 0 1mol l1 10 13mol l1 10 13mol l1 10 13mol l 1 10 13mol l0 1mol l1 10 13mol l1 10 13mol l 课堂练习 室温下 由水电离产生的c oh 10 11mol l的溶液中 一定大量共存的离子组 a na nh4 cl so42 b s2 ch3coo na cs c k na co32 no3 d k na no3 so42 d 250c 口算下列溶液的c h 0 01mol lh2so4 1 0 10 4mol lhcl溶液 1 0 10 4mol lnaoh溶液 0 005mol lba oh 2溶液 计算依据 1 酸 c h c h 酸c oh c oh 水碱 c oh c oh 碱c h c h 水 2 kw c h c oh 3 任何溶液中 c h 水 c oh 水酸中 c oh 碱中 c h 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第二课时 第三章水溶液中的离子平衡 水的电离 水的离子积 影响因素 kw c oh c h 25 时 kw 1 0 10 14 在任何水溶液中 均存在水的电离平衡 无论是酸溶液还是碱溶液kw c h c oh 均成立 25 时kw 10 14 溶液的酸碱性由溶液中h oh 浓度相对大小决定 酸性 c h c oh 中性 c h c oh 碱性 c h c oh 常温25 c h 10 7mol l c h 10 7mol l c h 10 7mol l 2 溶液的酸碱性ph ph lgc h ph定义 例 c h 1 10 7mol l ph lg10 7 7 c h m 10 nmol l 则 ph n lgm 01234567891011121314 酸性增强 中性 碱性增强 25 酸性溶液 c h c oh ph7 ph与溶液酸碱性的关系 ph c h 10010 110 210 310 410 510 610 710 810 910 1010 1110 1210 1310 14 当c h 1mol l或c h 10 14时 用物质的量浓度表示 注意 1 ph值越小 酸性越强 ph越大 碱性越强 2 ph范围0 14之间 3 ph7时 ph值每增大一个单位 oh 扩大10倍 碱性越强 3 溶液酸碱性的判断依据 看c h 和c oh 的相对大小 25 时 看c h 与1 10 7mol l相对大小比较看ph值 25 中性 7 溶液的ph值 正误判断 1 一定条件下ph值越大 溶液的酸性越强 2 用ph值表示任何溶液的酸碱性都很方便 3 强酸溶液的ph值一定大 4 ph值等于6是一个弱酸体系 5 ph值有可能等于负值 6 ph值相同的强酸和弱酸中 h 相同物质的量的浓度相同 7 ph 9的naoh溶液加水稀释1000倍后ph值约为6 1 甲溶液的ph 3 乙溶液的ph 1 则甲溶液中 h 与乙溶液中 h 之比为a 100b 1 100c 3d 1 3 ph相差a h 相差10a b 练习 2 ph 3的盐酸ph增大1 c h 差多少倍 盐酸浓度差多少倍 c h 相差10倍 物质的量浓度强酸相差10倍ph 3的醋酸ph增大1 c h 差多少倍 醋酸浓度差多少倍 c h 相差10倍 物质的量浓度弱酸相差 10倍 3 1 4 4 5 0 8 0 8 2 10 0 1 酸碱指示剂 定性测量范围 3 ph的测定方法 2 ph试纸 定量粗略测量 整数位 用法 用玻璃棒蘸取待测溶液 点在ph试纸中部 半分钟后与标准比色卡对比 讨论 ph试纸的使用能否直接把ph试纸伸到待测液中 是否要先湿润ph试纸后 再将待测液滴到ph试纸上 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 注意 不能用水润湿 要放在玻璃片 或表面皿 上 用玻璃棒蘸待测液滴于试纸上 3 ph计 定量精确测量 小数位 ph应用 1 工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性 2 人们的生活健康也与溶液的酸碱性有关 3 酸碱中和滴定中溶液ph变化 借助酸碱指示剂的颜色变化 是判断滴定终点的依据 总结 一 水的电离 2 水的离子积常数kw c h c oh 3 影响水的电离的因素 温度 酸 碱 盐 二 溶液的酸碱性与ph 1 溶液酸碱性与ph的关系 酸性溶液 c h c oh ph7 25 一般不特别说明均指常温25 2 ph lgc h 相关计算 稀释不变性 酸以氢 碱以氢氧根 酸碱比谁狠 3 ph的测定 4 ph的应用 1 电离方程式 h2oh oh 1 ph试纸使用操作中正确的是 a 将ph试纸的一端浸入溶液 观察颜色的变化b 将ph试纸浸入溶液一会儿 再取出跟标准比色卡相比较c 用洁净的玻璃棒沾取被测溶液 滴在ph试纸上 颜色变化后与比色卡对照d 先将ph试纸用蒸馏水润湿 再用洁净的玻璃棒沾取被测溶液 滴在ph试纸上 颜色变化后与比色卡对照 课堂练习 c 2 某溶液取少量滴在ph试纸上 半分钟后 试纸呈深蓝色 此溶液中不可能大量共存的离子是 a po43 b hco3 c al3 d k b c 课堂练习 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第三课时 第三章水溶液中的离子平衡 1 定义 三 酸碱中和滴定 已知浓度的溶液 标准液 未知浓度的溶液 待测液 用已知物质的量的浓度的酸 或碱 来测定未知浓度的碱 或酸 的方法 课堂练习 用0 1100mol l的hcl溶液滴定23 00ml未知浓度的naoh溶液 滴定完成时 用去hcl溶液29 00ml 通过中和滴定测得naoh溶液的物质的量浓度是多少 0 1400mol l 实验的关键 1 准确测量参加反应的两种溶液的体积 2 准确判断中和反应是否恰好完全反应 3 实验仪器及试剂 仪器 酸式滴定管 碱式滴定管 铁架台和滴定管夹 锥形瓶 烧杯 白纸 画ph曲线用 试剂 标准液 待测液 酸碱指示剂 酸式滴定管和碱式滴定管 常见量器简介 量筒 滴定管量筒 粗量仪 读数精确到0 1ml 无 o 刻度 1 滴定管类型 酸式滴定管 碱式滴定管标识 标有温度 刻度 0 刻度在最高点 读数精确到0 01ml 左手 右手 视线与凹液面水平相切 滴加速度先快后慢 眼睛注视瓶内颜色变化 半分钟颜色不变 滴定管保持垂直 酸式 碱式 碱式 粉红色 无色 红色 2 指示剂的选择 滴定终点的判断 指示剂的颜色发生突变且半分钟不变色即达到滴定终点 酚酞 甲基橙 由浅红变为无色 由黄色刚刚变为橙色 酚酞 由无色变为浅红色 甲基橙 由橙色刚刚变为黄色 滴定终点应该是恰好反应的点 而常用指示剂没有在ph等于7时变色的 如果选用指示剂去判断滴定终点误差会不会很大 1 01 21 82 32 63 97 010 011 4 问题1 滴定终点消耗碱多少 ph等于多少 向20 00ml0 10mol lhcl中滴加0 10mol lnaoh溶液过程中 溶液的ph变化如下 你发现了什么现象与规律 问题2 滴定终点时多半滴和少半滴溶液的ph发生怎样改变 提示 0 04ml约1滴 ph 12 10 8 6 4 2 10 20 30 40 突变范围 加入naoh ml 中和滴定曲线 如果酸碱指示剂的颜色在此ph突跃范围发生明显的改变 误差很大吗 酸碱指示剂的颜色在此ph值突跃范围发生明显的改变 则就能以极小的误差指示出滴定终点的到达 010203040v naoh ml 12108642 ph 颜色突变范围 中和滴定曲线 酚酞 甲基橙 检验滴定管是否漏水 用蒸馏水逐步将滴定管 锥形瓶洗浄 分别用标准液和待测液润洗相应的滴定管2 3次 向滴定管内注入相应的标准液和待测液 将滴定管尖嘴部分的气泡赶尽 将滴定管内液面调至 0 或 0 刻度以下 并记录初始体积 向锥形瓶中注入一定体积的待测溶液 并滴加酸碱指示剂 左手控制滴定管活塞 右手旋摇锥形瓶 眼睛注视锥形瓶中溶液的变色情况 记录滴定中止体积 重复上述操作2 3 4 实验步骤 酸碱中和滴定数据处理和计算 5 滴定的误差分析 决定误差原因 其中 c 标 v 测 是已知的数据 因此c 测 的大小只由v 标 读数 决定 只要直接或者间接的能引起 读数 的变化 则c 测 也随着变化 且二者的变化是成正比例变化 已知 已知 读数 例 用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液 氢氧化钠放于锥形瓶中 下列操作对氢氧化钠溶液浓度有什么影响 酸式滴定管1 未用标准盐酸标准液润洗酸式滴定管 2 滴定管内壁不干净 滴定后 酸式滴定管内壁挂水珠 3 滴定管尖嘴处有气泡 滴定后气泡消失 4 滴定操作时 有少量盐酸滴于锥形瓶外 5 滴定前仰视刻度 滴定后俯视刻度 偏高 偏高 偏高 偏高 偏低 导致盐酸被稀释 v酸多了 v酸偏大 v酸偏大 v酸偏大 v始偏大 v末偏小 v酸偏小 6 滴定至终点时 滴定管尖嘴外挂着的半滴未滴入 偏高 7 滴定速度太快 发现时指示剂已变色 偏高 v酸偏大 v酸偏大 锥形瓶8 锥形瓶内用蒸馏水洗涤后 再用待测氢氧化钠润洗2 3次 将润洗液倒掉 再装naoh溶液 9 锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装naoh溶液 10 滴定过程中摇动锥形瓶 不慎将瓶内的溶液溅出一部分 11 指示剂滴加过多 偏高 无影响 偏低 偏低 锥形瓶壁上残留naoh v酸偏大 导致naoh的损失 v酸偏小 指示剂与naoh反应 v酸偏小 naoh的物质的量不变 v酸不变 碱式滴定管12 碱式滴定管用水洗后 未用待测液润洗 13 取待测液时 未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除 取液后滴定管尖嘴充满溶液 偏低 偏低 导致naoh被稀释 v酸偏小 所取naoh物质的量偏小 v酸偏小 俯视图 仰视图 滴定管的俯视和仰视 正确视线 仰视视线 正确读数 仰视读数 读数偏大 正确视线 俯视视线 正确读数 俯视读数 读数偏小 0 先偏大 后偏小 先仰后俯 v v 后 v 前 偏小 实际读数 正确读数 先俯后仰 先偏小 后偏大 v v 后 v 前 偏大 实际读数 正确读数 滴定管的俯视和仰视 例1 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 b 练1 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 练2 50ml的滴定管盛有溶液 液面恰好在20 00处 若把滴定管中溶液全部排出 则体积 a 等于30b 等于20c 大于30d 小于30 c 四 ph的计算 酸性溶液 直接求ph 碱性溶液 先求poh 再求ph 混合溶液 先判断酸碱性 再根据以上方法求 无限稀释接近7 ph计算 强酸的稀释 例题 在25 时 ph值等于3的盐酸溶液稀释到原来的100倍 ph值等于多少 解 ph lg h lg1 0 10 5 5 关键 抓住氢离子进行计算 h 1 0 10 5mol l ph计算 强碱的稀释 例题 在25 时 ph等于12的强碱溶液稀释到原来的100倍 ph等于多少 解 稀释前 oh ph lg h 关键 抓住氢氧根离子进行计算 稀释后 oh h 10 1 10 2mol l 1 10 4mol l 1 10 10mol l 练习 溶液稀释的ph计算 5 4 9 10 约为7 约为7 ph计算3 弱酸 弱碱的稀释例题 ph 3的hac加水稀释到原来10倍 溶液的ph值范围 ph 12氨水加水稀释到原来10倍 溶液的ph值范围 3 ph 4 11 ph 12 知识小结 溶液稀释的ph计算有关规律 1 强酸 碱 每稀释10倍 ph值向7靠拢一个单位 2 弱酸 碱 每稀释10倍 ph值向7靠拢不到一个单位3 ph 6或8时 不可忽略水的电离 只能接近7 酸碱溶液无限稀释 ph只能接近7 酸不能等于或大于7 碱不能等于或小于7 ph计算4 强酸与强酸混合 例题 在25 时 ph值等于1的盐酸溶液和ph值等于4的硫酸溶液等体积混合ph值等于多少 解 ph lg h lg 1 10 1 1 10 4 1 1 lg5 10 2 2 lg5 1 3 关键 抓住氢离子进行计算 ph计算5 强碱与强碱混合 解 lg2 11 10 7 例题 在25 时 ph值等于9和ph值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合ph值等于多少 oh 1 10 5 1 10 3 1 1 h 10 14 oh ph lg10 14 10 3 2 关键 抓住氢氧根离子进行计算 ph计算6 强酸与强碱混合