人教版选修4 第3章第2节 水的电离和溶液的酸碱性 课件（共88张PPT）.ppt

第三章水溶液中的离子平衡 2水的电离和溶液的酸碱性 思考 如何用实验证明水是一种极弱的电解质 1 实验 2 现象 3 结论 水是一种极弱的电解质 4 原因 灵敏电流计 灯泡 一 水的电离 1 水是一种极弱电解质 能微弱电离 水的浓度为常数 所以c h c oh k电离 c h2o 常数 2 影响kw的因素 kw只与温度有关 与浓度无关 温度升高 kw增大 如 25 kw 10 14100 kw 10 12 注 常数无单位 2 水的离子积常数 25 纯水中c h c oh 1 10 7mol l kw c h c oh 1 表达式 kw叫做水的离子积常数 简称水的离子积 1 纯水中的c h 与c oh 始终相等 纯水呈中性 2 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 2 水的离子积常数 注 d 1 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 k35 d 水的电离是一个吸热过程 练习 2 判断正误 1 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 都存在kw 10 14 3 某温度下 某液体c h 10 7mol l 则该溶液一定是纯水 讨论 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 小结 加入酸或碱都抑制水的电离 1 温度 升高温度 电离过程是一个吸热过程 促进水的电离 水的离子积增大 在常温时 kw 1 10 14 在100 时 kw 1 10 12 2 加入酸或碱 抑制水的电离 kw不变 3 影响水电离平衡的因素 不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液 水电离出的c h c oh 水的离子积不仅适用于纯水 也适用于稀的电解质溶液 常温下 任何稀的水溶液中c h 溶液 c oh 溶液 1 10 14 4 利用kw的定量计算 巩固练习 1 常温下 浓度为1 10 5mol l的盐酸溶液中 由水电离产生的c h 是多少 解 1 10 9mol l 巩固练习 2 常温下 浓度为1 10 5mol l的naoh溶液中 由水电离产生的c oh 是多少 解 1 10 9mol l 3 根据kw c h c oh 为定值 c h 和c oh 可以互求 酸性溶液中水电离出来的c h 可以忽略 碱性溶液中水电离出来的oh 离子可以忽略 1 任何水溶液中h 和oh 总是同时存在的 只是相对含量不同 2 常温下 任何稀的水溶液中c h c oh 1 10 14 4 kw大小只与温度有关 与是否为酸碱性溶液无关 25 时 kw 1 10 14100 时 kw 1 10 12 再次强调 5 水中加入氢氧化钠固体 c oh 则水的电离平衡向 移动 水的电离被 kw c h 6 已知100 时 kw 1 10 12 分别求出该温度下 纯水 0 1mol lhcl溶液 0 1mol l的naoh溶液中的c h 4 25 时 向纯水中加入少量氯化氢气体 仍能保持不变的是 a c h b c oh c kwd c h c oh 7 将0 1mol l 1的氨水稀释10倍 随着氨水浓度的降低 下列数据逐渐增大的是 a c h b c oh c c oh c nh3 h2o d c nh4 ac 讨论1 某溶液中由水电离产生的c h h2o 10 12mol l 则该溶液呈酸性还是碱性 并求算该溶液中c h 的可能值 2 浓度均为0 1mol l的下列溶液中由水电离出的c h h2o大小关系为 盐酸 醋酸溶液 硫酸溶液 氢氧化钠溶液 解答 c h h2o c oh h2o 10 12mol l若c h aq c h h2o 10 12mol l则c oh aq 10 2mol l溶液显碱性若c oh aq c oh h2o 10 12mol l则c h aq 10 2mol l溶液显酸性 二 c h 和c oh 与溶液酸碱性 ph的关系 溶液酸碱性的表示法 1 c h 和c oh 2 c h 和c oh 都较小的稀溶液 1mol l 用ph表示 ph lgc h 例 c h 1 10 7 ph lg10 7 7 2 c h 和c oh 与溶液酸碱性 ph的关系 常温下 c h c oh c h c oh c h c oh 7 7 7 ph 7的溶液一定是中性溶液吗 以100 为例 答 不一定 只有在常温下才显中性 100 时显碱性 常温下 c h 与ph 溶液酸碱性的关系 c h ph c oh 减小 c oh 增大 ph的测定 ph计 酸度计 2 ph试纸 注意 不能用水润湿 要放在玻璃片 或表面皿 上 不是将试纸伸到溶液中 广泛ph试纸只能读出整数 粗略测定 1 酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性 甲基橙石蕊酚酞 酸色碱色红黄红蓝无红 精确测定 用法 用玻璃棒蘸溶液 点在ph试纸中央 半分钟后与比色卡比色 三 ph的应用 1 工农业生产 2 科学实验 3 人类的生活和健康 思考与交流 4 环境保护 一 水的电离 1 水的电离 2 水的离子积 kw c h c oh 1 无单位常数 2 意义 3 kw只决定于温度 温度升高 kw增大 25 kw 1 10 14 100 kw 1 10 12 4 加入酸或碱 抑制水的电离 但kw不变 5 任何溶液中都存在kw c h c oh 且25 kw 1 10 14 课堂小结 第二课时 重要规律 电解质在一定温度时的稀溶液里 c h 与c oh 的乘积仍是一个常数 经科学实验进一步证明 c 稀 1mol l 例 25 时 kw 1 10 14 思考与交流p461 2 3 根据室温时水的电离平衡 运用平衡移动原理分析下列问题 1 酸或碱的稀溶液的密度与纯水相近 1l酸或碱的稀溶液约为1000g 其中 h2o的物质的量近似为1000g 18g mol 55 6mol 此时 发生电离的水是否仍为纯水状态时的1 10 7mol 因酸电离出来的h 或碱电离出来的oh 对水的电离有抑制作用 所以发生电离的水的物质的量小于纯水状态时的1 10 7mol 思考与交流 2 比较下列情况下 c h 和c oh 的值或变化趋势 增加或减少 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 3 酸性溶液中是否有oh 存在 碱性溶液中是否有h 存在 注意 1 只要是水溶液 不管是酸性 碱性或中性 一定存在水的电离 也或多或少的存在h 和oh 且水电离出的c h 总等于水电离出的c oh 2 水的电离是吸热的 升高温度 促进水的电离 此时水的电离平衡常数和水的离子积都增大 如1000c时 kw 1 10 12 3 影响水的电离平衡的因素 温度 h 或oh 抑制 与h 或oh 反应的离子 促进 c h c oh 1 10 7 中性 c h c oh 1 10 7 酸性 c h c oh 1 10 7 碱性 二 溶液的酸碱性与ph值 1 溶液的酸 碱性跟c h c oh 的关系 讨论 kw100 10 12在100 时 纯水中 h 为多少 h 1 10 7mol l是否说明100 时纯水溶液呈酸性 不能用 h 等于多少来判断溶液酸 碱性 只能通过两者相对大小比较 100 时 h 1 10 7mol l溶液呈酸性还是碱性 h 1 10 6mol l 否 中性 c h 1mol l或c oh 1mol l时 可直接用c h 或c oh 表示溶液的酸碱性 一定温度下c h 越大 溶液酸性越强 c oh 越大 溶液碱性越强 酸性越弱 c h 1mol l时 常用ph表示溶液的酸碱性 2 溶液的酸碱性的表示方法 溶液的ph 1 ph的定义 c h 的负对数 2 使用范围 c h 1mol l 例 c h 0 001mol lph lg10 3 3例 c oh 0 01mol lc h 1 10 14 10 2 1 10 12mol lph lg1 10 12 12 ph lgc h lg2 0 3lg3 0 477 酸性溶液 碱性溶液 h oh h 1 10 7mol l 7 7 h oh h 1 10 7mol l 3 溶液的酸 碱性跟ph的关系 溶液的ph值 酸性增强 碱性增强 4 ph值测定方法 测定方法 酸碱指示剂法 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 他们的颜色变化是在一定的ph值范围内发生的 我们把指示剂发生颜色变化的ph值范围叫做指示剂的变色范围 ph测定 ph试纸测定 不可先润湿 与比色卡对照 ph计 酸度计 ph值有关判断正误 1 一定条件下ph值越大 溶液的酸性越强 2 强酸溶液的ph值一定小 3 ph值等于6的溶液 一定是一个弱酸体系 4 ph值相同的强酸和弱酸中 h 相同 5 在常温下 ph 0的溶液酸性最强 ph 14的溶液碱性最强6 ph值有可能等于负值 7 常温下 由水电离出的 h 10 12mol l 则溶液ph定为128 相同体积和ph值的盐酸 醋酸 硫酸中h 的物质的量相等 5 ph值的简单计算 例1 计算下列溶液的ph 1 0 4gnaoh固体溶于水配成1000ml溶液 求所得溶液的ph 2 1 12lhcl气体 标况 溶于1l水中 加水稀释至5l 求所得溶液的ph 3 求0 05mol lh2so4溶液的ph 4 求0 5mol lba oh 2溶液中c h 及ph 1 ph 12 2 ph 2 3 ph 1 4 c h 10 14mol lph 14 例2 1 计算ph 2的h2so4溶液中h2so4和oh 的浓度 2 求ph 9的naoh溶液中c oh 及水电离出的c oh 水 1 c h2so4 0 005mol lc oh 10 12mol l 2 c oh 10 5mol lc oh 水 10 9mol l 第三课时 三 ph值的有关计算 1 溶液ph的计算原理 关键是先求出c h 1 强酸溶液由c h 直接求出ph 2 强碱溶液由c oh 先求出c h 再求ph 2 计算类型 例题 计算250c时0 01mol l的盐酸溶液和0 01mol l的naoh溶液的ph 答案 2 12 ph值计算1 定义型 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值计算2 溶液的稀释 例题 在25 时 ph值等于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 抓住氢氧根离子离子进行计算 稀释后 oh h 10 1 10 2mol l 1 10 4mol l 1 10 10mol l 碱的稀释 1 在25 时 ph等于2的盐酸溶液稀释到原来的10倍 ph等于多少 稀释到1000倍后 ph等于多少 解 ph lgc h lg10 2 10 lg10 3 3 此时不能忽视h2o的电离产生的h 设水产生的c h c oh x 则有 10 8 x x 10 14x 0 95 10 7mol lc h kw c oh ph lg10 14 0 95 10 8 14 8 0 98 6 98 由hcl产生的c h 10 5 1000 10 8mol l 在25 时 ph等于5的盐酸溶液稀释到原来的1000倍后 ph等于多少 解 ph lgc h lg10 2 1000 lg10 5 5 练习 5 4 9 10 约为7 约为7 巩固练习 结论2 强酸ph a 加水稀释10n 则ph a n 结论4 弱酸ph a 加水稀释10n 则ph a n 但肯定大于a 结论5 弱碱ph b 加水稀释10n 则ph b n 但肯定小于b 结论3 强碱ph b 加水稀释10n 则ph b n 结论6 酸碱无限稀释 ph只能接近于7 酸不可能大于7 碱不可能小于7 知识小结 溶液稀释的ph计算有关规律 结论1 c h 或c oh 相差 改变 10倍 ph相差 改变 一个单位 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值计算 溶液的混合 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 抓住氢氧根离子离子进行计算 强酸与强碱混合 例题 在25 时 100mlo 6mol l的盐酸与等体积0 4mol l的氢氧化钠溶液混合后 溶液的ph值等于多少 解 naoh hcl nacl h2o 0 06 0 04 ph lg h lg0 02 0 1 0 1 lg10 1 1 关键 酸过量抓住氢离子进行计算 强酸与强碱混合 例题 在25 时 100mlo 4mol l的盐酸与等体积0 6mol l的氢氧化钠溶液混合后 溶液的ph值等于多少 解 naoh hcl nacl h2o 0 04 0 06 关键 碱过量抓住氢氧根离子进行计算 oh 0 1 0 6 0 4 0 2 h 10 14 oh 10 14 0 1 ph lg10 13 13 小结 1 酸i 酸ii h 2 碱i 碱ii oh 3 酸i 碱ii完全中和 h oh 1 10 7mol l酸过量 h 碱过量 oh 小结 第四课时 例题 ph1 8的naoh溶液与ph2 10的naoh溶液等体积混合 求混合溶液的ph 解一 c h 1 10 8c h 2 10 10 c h 混 10 8 10 10 2 5 05 10 9 ph 9 lg5 05 8 3 解二 c h 1 10 8 c oh 1 10 6c h 2 10 10 c oh 2 10 4 c oh 混 10 6 10 4 2 5 05 10 5 poh 5 lg5 05 4 3 ph 9 7 3 3 2 3 10 7 11 7 7 3 3 10 7 巩固练习 知识小结 混合溶液ph计算的有关规律 1 强酸或强碱溶液的等体积混合 当ph相差两个或两个以上的单位时 酸 ph小 0 3 碱 ph大 0 3 2 强酸和强碱的等体积混合 若ph酸 ph碱 14 则ph混 7 若ph酸 ph碱 则ph混 ph酸 0 3 若ph酸 ph碱 1 则ph混 ph碱 0 3 3 强酸和强碱混合呈中性时 二者的体积比 1 若ph酸 ph碱 14 则v酸 v碱 1 1 2 若ph酸 ph碱 14 则v酸 v碱 10 ph酸 ph碱 14 1 3 若ph酸 ph碱 14 则v酸 v碱 1 1014 ph酸 ph碱 例 室温时将ph 3的强酸与ph 12的强碱混合 当混合液的ph 7时 强酸与强碱的体积比为 a10 1b3 1c1 2d2 5 a 1 在25 时 有ph为a的hcl溶液和ph为b的naoh溶液 取val该盐酸溶液用该naoh溶液中和至呈中性 需vblnaoh溶液 问 1 若a b 14 则va vb 2 若a b 13 则va vb 3 若a b 14 则va vb 且vavb 填 题中a b b 8 10a b 14 1 1 10 练习 2 60ml0 5mol l naoh溶液和40ml0 4mol l 的h2so4相混合后 溶液的ph约为 0 5 1 7 2 13 2 b 3 有一ph 12的naoh溶液100ml 欲使它的ph降为11 1 如果加入蒸馏水 就加入 ml 2 如果加入ph 10的naoh溶液 应加入 ml 3 如果加入0 008mol lhcl溶液 应加入 ml 900 1000 100 4 某强酸溶液ph a 强碱溶液ph b 已知a b 12 酸碱溶液混合ph 7 则酸溶液体积v 酸 和碱溶液体积v 碱 的正确关系为 a v 酸 102v 碱 b v 碱 102v 酸 c v 酸 2v 碱 d v 碱 2v 酸 b 5 ph 2的a b c三种酸溶液各1ml 分别加水稀释至1000ml 其ph与溶液 v 的变化关系如下图所示 下例说法错误的是 a ph 2时 a b c都是稀溶液b 稀释前的浓度大小为c c c b c a c 稀释后 a溶液中c h 最小d a是强酸 b和c是弱酸 a 6 将ph 1的盐酸平均分为2份 一份加适量的水 另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的naoh溶液 ph都升高了1 则加入的水与naoh溶液的体积比为 a9b10c11d12 c 7 将ph 3的强酸与ph 12的强碱混合 当混合液的ph 11时 强酸与强碱的体积比为 a9 2b9 1c1 10d2 5 a 第五课时 人体几种体液和代谢产物的正常ph 人体体液和代谢产物都有正常的ph范围 测定人体体液和代谢产物的ph 可以帮助了解人的健康状况 一些体液和代谢产物的正常ph如上图所示 三 ph值的应用 一些重要农作物最适宜生长的土壤的ph值 酸碱中和滴定 一 酸碱中和滴定基本原理 1 化学分析的分类 鉴定物质组成成分 叫做 测定物质组成成分的含量 叫做 定性分析 定量分析 酸碱中和滴定就是一种基本定量分析方法 2 酸碱中和滴定的定义 用已知 来测定 的定量分析方法叫做酸碱中和滴定 物质的量浓度 碱 或酸 的酸 或碱 未知物质的量浓度的 一 酸碱中和滴定基本原理 h oh h2o 酸碱中和滴定 3 原理 中和反应中 当n h n oh 完全中和 对于一元酸与碱反应时 c酸v酸 c碱v碱 4 关键 准确测出参加反应的两种溶液的体积 准确判断中和反应是否恰好进行完全 用0 1000mol l的naoh溶液 滴定20 00ml0 1000mol l的hcl溶液 求随vhcl的增大 ph 滴定过程的ph变化 误差 0 02 40 0 0005 0 05 思考 突跃范围 20 02ml 19 98ml 加入naoh溶液的体积v ml 溶液的ph 突跃 的存在为准确判断终点提供了方便 1 酸碱中和滴定所需的仪器 二 酸碱中和滴定所需的仪器和试剂 1 如何判断酸式滴定管和碱式滴定管 4 滴定管准确读到多少毫升 可估读到多少毫升 2 量筒和滴定管的 0 刻度位置是否一致 3 量筒和滴定管哪个更精确一些 想一想 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 滴定管标有温度 容积 0 刻度在最高点思考 0 刻度在最高点的构造有何好处 常用规格 25ml 50ml思考 25ml量程的滴定管只能盛放25ml的液体吗 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 中和滴定 主要实验仪器 2 中和滴定指示剂的选择 酚酞 无 粉红 粉红 无 甲基橙 橙 黄 黄 橙 无 粉红 黄 橙 4 3突跃范围9 7 石蕊的变色不明显 所以不能做中和滴定的指示剂 三 酸碱中和滴定实验操作 滴定 锥形瓶的准备 滴定管的准备 计算 检漏 洗涤 润洗 注液 赶气泡 调液 读数 润洗 用标准液或待测液分别润洗酸式滴定管和碱式滴定管 调液 调节液面至零或零刻度线以下 如果尖嘴部分有气泡 要排出气泡 读数 视线和凹液面最低点相切 平视 滴定管的准备 洗涤后 用滴定管注入一定体积的待测溶液到锥形瓶中 滴加2 3滴指示剂 只要洗干净即可 锥形瓶的准备 1 取标准盐酸溶液 用标准液润洗酸式滴定管1 2次 注入标准液至 0 刻度线以上 固定在滴定管夹上 迅速转动活塞将尖嘴气泡排除并调整液面在 0 刻度以下 记下准确读数 操作步骤 2 取待测naoh溶液 用待