化学：3.2《水的电离和溶液的酸碱性》(人教版选修4).ppt

第二节水的电离和溶液的酸碱性 第一课时 知识回顾 1 什么是pH 酸性的pH 中性的pH 碱性的pH 2 水的pH 水中有没有H OH 一 水的电离 H2O H2OH3O OH 定性讨论 纯水的组成微粒有哪些 作为弱电解质 水的电离平衡受哪些外界因素影响 温度 离子浓度 H OH 等影响 在水中投入金属钠 对水的电离平衡有无影响 定量讨论 阅读教材P45 P46思考1 纯水中c H 与c OH 大小有何关系 思考2 在25 下 c H c OH 等于多少 说明水的电离程度如何 由水电离出的H OH 的物质的量相等 25 时 水电离出来的c H c OH 10 7mol L水是一种极弱的电解质 通常的电流表无法检验其中离子 一 水的电离 室温下1L 55 6mol 水中电离的只有10 7mol1000 18 10 7 n 155 6 10 7 n 1 水的离子积常数 例 水是一种极弱的电解质 在室温下 平均每n个分子只有1个分子发生电离 则n值是 A 10 14B 55 6 107C 107D 55 6 25 时纯水KW c H c OH 10 14 1 水是一种极弱的电解质 能微弱的电离 分析下表中的数据有何规律 并解释之 讨论 2 水的离子积常数 Kw c H c 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 2 影响KW的因素 KW只与温度有关 与浓度无关 温度升高 KW值增大 思考 含有H 的溶液一定是酸 含OH 的溶液一定是碱吗 任何酸中只含H 任何碱中只含OH 吗 结论 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 c H c OH Kw25 10 14 如 KW25 10 14KW100 10 12 一 水的电离 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 升高温度 Kw增大 已知KW100 10 12 则在100 时纯水中的c H 等于多少 2 温度不变 加入溶质对水的电离平衡及KW的影响 加入酸或碱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 3 条件改变对水的电离平衡及Kw的影响 无影响 一 水的电离 练习 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 c H 随着温度的升高而降低B 在35 时 纯水中c H c OH C 水的电离常数K25 K35 D 水的电离是一个吸热过程 D 2 0 01mol L盐酸溶液中 c H c OH 分别为多少 1 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 4 利用Kw的定量计算 1 求溶液中的c H 或c OH c H 0 01mol Lc OH KW c H 10 12mol L c OH 0 01mol Lc H KW c OH 10 12mol L 3 0 01mol LNaOH溶液中 c H c OH 分别为多少 一 水的电离 3 25 A B C三种溶液 其中A中c H 10 3mol L B中c OH 5 10 7mol L C中c H c OH 106 则三种溶液的酸性强弱顺序如何 4 25 浓度均为0 1mol L的下列溶液中c H 由大到小的排列顺序 氨水 NaOH 盐酸 醋酸 A C B B中c H KW c OH 2 10 8mol L C中c H 10 4mol L 思考讨论1 0 01mol L盐酸溶液中 由水电离出的c H H2O c OH H2O分别是多少 为什么 2 0 01mol LNaOH溶液中 由水电离出的c H H2O c OH H2O分别是多少 为什么 4 利用Kw的定量计算 2 求c H H2O或c OH H2O 任何水溶液中由水电离出来的c H H2O与c OH H2O相等 一 水的电离 计算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 再见 第二节水的电离和溶液的酸碱性 广州市第44中学黄橄荣 第二课时 判断 1 任何水溶液中都存在KW 10 14 2 某水溶液中c H 10 6一定是酸性溶液 3 向纯水中加入溶质 水的电离平衡将向逆向移动4 如果由水电离出的H 浓度为10 10 则Kw 10 20 复习练习 计算 1 常温下 10 4mol 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 mol L c OH mol L 将上述溶液稀释10000倍 溶液中c H c OH 2 常温下 某溶液中由水电离出的H 和OH 浓度的乘积为1 10 24mol L 该溶液的 H 可能为 10 10 10 5 10 9 接近10 7 接近10 7 10 12mol L或10 2mol L 讨论 溶液的酸碱性跟H 和OH 浓度有什么关系 常温下 c H c OH c H c OH c H c OH 讨论 KW100 10 12在100 时 纯水中c H 为多少 c H 1 10 7mol L是否说明100 时纯水溶液呈酸性 不能用c 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 c H 1 10 7mol L溶液呈酸性还是碱性 练习 1 10 5mol L 0 1mol L 0 5mol L 1mol L 3mol L盐酸溶液的pH值分别为多少 2 10 5mol L 0 1mol L 1mol LNaOH溶液的pH值为多少 计算碱溶液pH值应先算c OH 再利用KW计算出c H 若pOH用OH 物质的量浓度的负对数来表示 则0 1mol LNaOH溶液的pOH值为多少 1 意义 pH的大小能反映出溶液中c H 的高低 即表示稀溶液酸 碱性的强弱 2 表示 用H 物质的量浓度的负对数来表示 pH lgc H pH pOH 14 一 pH值概念 表示较小的c H 10 12mol L时 很麻烦但应用广 所以引入了一种方便方案 c H 10 12mol L 负对数 pH hydrogen H lg2 0 3lg3 0 477lg5 0 7Lg5 5 0 74 二 溶液的酸碱性与pH 二 溶液的pH值与酸碱性强弱的关系 pH 7 pH 7 pH 7 讨论 pH值变化与酸碱性变化的关系怎样 未给明条件时 不能用pH值等于多少来判断溶液酸 碱性 一般都是未注明条件都是指常温 pH值越大碱性越强 pH越小酸性越强 练习 KW100 10 12 试求在100 时纯水的pH值pH 6是否说明100 时纯水成弱酸性 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c 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c 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 练 pH相同的等体积的两份溶液A和B A为盐酸 B为醋酸 分别和锌反应 若最后仅有一份溶液中存在锌 且放出氢气的质量相同 则下列说法正确是的 反应所需要的时间B A 开始反应时的速率A B 参加反应的锌的物质的量A B 反应过程的平均速率B A 盐酸里有锌剩余 醋酸里有锌剩余A B C D A 三 pH值测定方法 1 定性测定 酸碱指示剂法 书P49阅读 2 定量测定 pH试纸法 书P47阅读 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 0 10 0 指示剂的变色范围 HIn 红色 H In 蓝色 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跟标准比色卡相对比 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 C 练习 酸过量 c H 10 4mol L pH 4 2 将10mL0 21mol L的盐酸和10mL0 1mol L的Ba OH 2溶液混合 再加入水稀释至1L 取出10mL滴入 甲基橙 石蕊试液分别呈现什么颜色 3 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 酚酞 B C 溶液的pH值c H 酸性增强 碱性增强 pH值越大碱性越强 酸性越弱 当c H 1mol L或小于10 14 c OH 1mol L 时 使用pH值更不方便 所以用物质的量浓度表示更好 pH值一般表示1mol L以下c H 的浓度 pH值越小酸性越强 碱性越弱 再见 第二节水的电离和溶液的酸碱性 广州市第44中学黄橄荣 第三课时 pH值的计算一 直接求酸和碱的PH pH lgc H pOH lgc OH 常温下 pH pOH 141 求0 05mol L的H2SO4溶液的PH 2 求0 5mol L的Ba OH 2溶液的H 浓度及PH 四 有关pH的计算 1 简单计算 单一溶液 四 有关pH的计算 1 简单计算 单一溶液 2 下列溶液在常温下酸性最强的是 A pH 4的溶液B 1L溶液里溶有22 4mL STP HCl的溶液C c OH 10 12mol L的溶液D c H 10 3mol L的溶液 3 pH 0的溶液 下列叙述正确的是 A 是酸性最强的溶液B 与0 5mol LH2SO4溶液中c H 相同C c H 0的溶液D 与1mol LCH3COOH溶液中c H 同 1 甲溶液的pH 3 乙溶液的pH 1 则甲溶液中c H 与乙溶液中c H 之比为 A 100B 1 100C 3D 1 3 pH相差a c H 相差10a B 四 有关pH的计算 1 简单计算 单一溶液 4 0 1mol L盐酸 硫酸 醋酸pH大小关系如何 pH 醋酸 pH 盐酸 pH 硫酸 pH 1的盐酸 硫酸 醋酸中 H 物质的量浓度关系如何 H 相等 物质的量浓度 弱 一元强 多元强 酸或碱均符合 现有pH值 体积相等的H2SO4 HCl 醋酸三种酸溶液 投入足量的相同形状 大小的锌粒 开始瞬间反应速率大小关系是 充分反应后生成H2体积大小 相同状况 关系是 5 某温度下 纯水中c H 2 10 7mol L 则此时纯水中的c OH mol L 滴入盐酸使c H 5 10 6mol L 则c OH mol L 滴入NaOH溶液使得c OH 5 10 6mol L 则pH 6 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 相等 醋酸 硫酸 盐酸 1 酸的稀释 在25 时 pH 5的盐酸稀释到原来的10倍 pH值等于多少 如果稀释到1000倍后 pH值又等于多少呢 pH lgc H lg10 5 10 lg10 6 6 H 水 OH 水 H 水 10 8 H 水 10 14 H H 水 10 8 1 05 10 7pH 7 四 有关pH的计算 2 溶液的稀释 关键 1 抓住氢离子进行计算 2 当酸提供的 H 很小时 不能忽略水电离出的 H 将pH 5的醋酸溶液稀释 稀释10倍 求pH值 范围 5 6 pH值 V相同的不同酸 稀释相同的倍数pH弱 因为稀释10倍 pH小于6 所以如pH 6 要大于10倍 四 有关pH的计算 2 溶液的稀释 练 1 pH 3的醋酸溶液加水稀释到原溶液体积的2倍 则稀释后溶液的pH值约为 A 2 8B 3 2C 3 3D 4 B 2 pH 2的A B两种酸溶液各1mL 分别加水稀释到1000mL 其pH值与溶液体积V的关系如图所示 下列说法正确的是 A B两酸溶液的物质的量浓度一定相等稀释后 A溶液的酸性比B溶液强a 5时 A是强酸 B是弱酸若A B都是弱酸 则5 a 2 C D 2 碱的稀释 在25 时 pH 9的NaOH溶液稀释到10倍 pH值等于多少 C OH 10 5 10 10 6 pH lgc H lgKW c OH lg10 8 8 四 有关pH的计算 2 溶液的稀释 向100mL纯水中加入1滴 0 05mL 0 2mol LBa OH 2溶液 pH变为多少了 关键 1 抓住氢氧跟离子进行计算 先求OH 在转换成H 在25 时 pH 9的NaOH溶液稀释到1000倍后 pH值为多少 pH 11的氨水稀释到pH 10 则NH3 H2O的电离平衡向 方向移动 所得氨水的物质的量浓度 填大于 小于或等于 原溶液浓度的1 10 2 当碱提供的 OH 很小时 不能忽略水电离出的 OH 1 强酸与强酸混合 在25 时 pH 1的盐酸溶液1L与pH 4的盐酸溶液1000L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 2 当相加 减的两个量相差100倍以上时 小的可忽略 四 有关pH的计算 3 溶液的混合 pH lgc H lg 1 10 1 1000 10 4 1 1000 lg 2 10 4 4 lg2 3 7 1 强酸与强酸混合 四 有关pH的计算 3 溶液的混合 pH 2的盐酸和pH 4的盐酸溶液等体积混合后 所得溶液的pH pH 2的盐酸和pH 5的硫酸溶液等体积混合后 所得溶液的pH 两种pH值不同的强酸等体积混合时 pH 2时 pH混 pH小 0 3 pH 3的盐酸和pH 4的硫酸溶液体积比按1 1混合后溶液的pH pH 1时 pH混 pH小 0 26 2 强碱与强碱混合 四 有关pH的计算 3 溶液的混合 例 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 溶液中的氢离子浓度最接近于 A mol L 1B mol L 1C 10 8 10 10 mol L 1D 2 10 10mol L 1 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 抓住OH 进行计算 再转化为H D 2 强碱与强碱混合 四 有关pH的计算 3 溶液的混合 1 pH 13的Ba OH 2溶液与pH 10的NaOH溶液体积比按1 3混合后的pH值 2 pH 13的Ba OH 2溶液与pH 10的NaOH溶液体积比按1 1混合后的pH值 两种pH值不同的强碱等体积混合时 pH 2时 pH混 pH大 0 3 pH 1时 pH混 pH大 0 26 3 pH 13的NaOH溶液与pH 12的NaOH溶液体积比按1 1混合后的pH值 3 强酸与强碱混合 一般中和 四 有关pH的计算 3 溶液的混合 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 碱过量抓住氢氧跟离子进行计算 NaOH HCl NaCl H2O 0 06 0 04 3 强酸与强碱混合 一般中和 四 有关pH的计算 3 溶液的混合 1 把pH 13的NaOH溶液与pH 2的硫酸溶液混合后 所得溶液的pH 11 则NaOH溶液和硫酸溶液的体积之比为 把pH 12的NaOH溶液V1和pH 2的HCl溶液V2混合后 溶液呈中性 则V1 V2 把pH 11的NaOH溶液V1和pH 2的HCl溶液V2混合后 溶液呈中性 则V1 V2 把pH 13的NaOH溶液V1和pH 2的HCl溶液V2混合后 溶液呈中性 则V1 V2 强酸 pHa 与强碱 pHb 混合呈中性 体积比与pH之和 X 关系pHa pHb 14 两溶液中 H OH Va Vb 1 pHa pHb 14 两溶液中 H OH Va Vb 1 1014 X 1 pHa pHb 14 两溶液中 H OH Va Vb 10X 14 1 1 1 将pH 2的H2SO4溶液和pH 10的NaOH溶液相混合 混和后溶液pH 7 H2SO4溶液和NaOH溶液的体积比为 A 1 10B 1 20C 1 9D 1 100 2 25 时 将某强酸和某强碱溶液按10 1的体积比混合溶液恰好呈中性 则混合前此强酸与强碱溶液的pH之和是 A 12B 13C 14D 15 练习 3 把1ml0 1mol L的硫酸加水稀释制成2L溶液 在此溶液中由水电离产生的H 其浓度接近于 A 1X10 4mol LB 1X10 8mol lC 1X10 11mol lD 1X10 10mol l 常温下 将某强酸溶液和某强碱溶液按体积比1 10混和 所得溶液的pH 7 混合前强酸溶液和强碱溶液的pH值关系正确的 A pH酸 pH