水的电离和溶液的酸碱性ppt课件.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 第一课时 1 精确的纯水导电实验 现象 指针摆动 不亮 结论 水是电解质 极弱 能发生电离 微弱 灵敏电流计 灯泡 2 1 水的电离 K电离 室温下55 6molH2O中有1 10 7molH2O电离 因此c H2O 可视为常数 水的离子积 1 10 14 2 水的电离常数 3 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 任何水溶液中都是H OH 共存的 只是相对含量不同 任何水溶液中都存在Kw c H c OH 22 是在不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液 出的C H C OH 中性溶液还是在酸碱性溶液 的C H C OH 不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液 的C H C OH 3 水的离子积常数 注 2 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 3 Kw C H C OH 在特定温度下为定值 C H 和C OH 可以互求 提问 根据前面所学知识 水的离子积会受什么外界条件影响 4 分析表格中的数据 有何规律 并解释之 温度越高 Kw越大 25 时Kw 1 10 14 100 时Kw 1 10 12 Kw在一定温度下是个常数 升高温度 促进水的电离 水的电离是一个吸热过程 4 影响水的电离平衡的因素 温度升高 Kw变大 为什么 5 定性讨论 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 6 7 对常温下的纯水进行下列操作 中性正反应增大增大c H c OH 增大 酸性逆反应增大减小c H c OH 不变 碱性逆反应减小增大c H c OH 不变 8 1 0 01mol L盐酸溶液中 c H c OH c H H2O c OH H2O分别为多少 5 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 2 0 01mol LNaOH溶液中 c H c OH c H H2O c OH H2O分别为多少 3 25 时 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 B中c H KW c OH 2 10 8mol L C中c H 10 4mol L A C B 思考 1 中的OH 和 2 中的H 分别来自哪里 9 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 10 某溶液中由水电离产生的c H 10 12mol L 则该溶液呈酸性还是碱性 c H 水 c OH 水 10 12mol L若c H aq c H 水 10 12mol L则c OH aq 10 2mol L溶液显碱性若c OH aq c OH 水 10 12mol L则c H aq 10 2mol L溶液显酸性 逆推 11 典题示例 精讲精练 考向一水的电离平衡1 一定温度下 水溶液中H 和OH 的浓度变化曲线如图 下列说法正确的是 A 升高温度 可能引起由c向b的变化B 该温度下 水的离子积常数为1 0 10 13C 该温度下 加入HCl可能引起由b向a的变化D 该温度下 稀释溶液可能引起由c向d的变化 返回 12 思考与交流 二 溶液的酸碱性与H OH 浓度的关系 1 10 14 25 无 10 7 10 7 c H c OH 中性 左移 10 7 10 7 c H c OH 酸性 左移 10 7 10 7 c H c OH 碱性 13 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 注意 H 与 OH 的关系才是判断溶液酸碱性的依据 14 判断正误 1 如果c H 不等于c OH 则溶液一定呈现酸碱性 2 在水中加酸会抑制水的电离 电离程度减小 3 如果c H c OH 的值越大则酸性越强 4 任何水溶液中都有c H 和c OH 5 c H 等于10 6mol L的溶液一定呈现酸性 6 对水升高温度电离程度增大 酸性增强 15 二 溶液的酸碱性与pH 讨论 KW105 10 12在105 时 纯水中c H 为多少 c H 1 10 7mol L是否说明105 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 105 时 c H 1 10 7mol L溶液呈酸性还是碱性 16 计算下列溶液的pH 通过计算结果思考 表示溶液的酸碱性什么时候用pH更加方便 25 10 5mol L盐酸1mol L盐酸2mol L盐酸25 10 5mol LNaOH溶液1mol LNaOH溶液 引入pH值意义 表示溶液酸碱性的强弱 用H 物质的量浓度的负对数表示 1 定义式 pH lgc H 用pH值表示c H 或c OH 1mol L的溶液的酸碱性不用pH表示 1 pH值 17 中性 pH C H C OH 10 1410 1310 1210 1110 1010 910 810 710 610 510 410 310 210 1100 酸性 碱性 增强 增强 pH越小 c H 越大酸性越强 pH越大 c OH 越大 碱性越强 结合pH与c H 的关系 思考溶液酸碱性与pH的关系 18 pH值与溶液酸碱性的关系 pH01234567891011121314 酸性增强 中性 碱性增强 25 回忆初中所学常温下pH大小与溶液酸碱性的关系 19 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 c H c OH 1 10 7mol L c H c OH c H c OH pH 7 pH 7 pH 7 思考 pH为7的溶液是否一定是中性溶液 25 2 溶液的酸碱性与pH的关系 c H 1 10 7mol L c H 1 10 7mol L 20 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 c H c OH 1 10 6mol L c H c OH c H c OH pH 6 pH 6 pH 6 思考 pH为7的溶液是否一定是中性溶液 100 溶液的酸碱性与pH的关系 c H 1 10 6mol L c H 1 10 6mol L 21 pH值与溶液酸碱性的关系 pH012345678910 酸性增强 中性 碱性增强 100 回忆初中所学常温下pH大小与溶液酸碱性的关系 22 pH lgc H 23 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 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 24 2 pH的测定方法 酸碱指示剂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 1 酸碱指示剂 定性测量范围 25 2 pH试纸 定量粗略测量 整数位 26 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 使用方法 用洁净的玻璃棒沾取被测溶液滴在干燥的pH试纸中部 跟标准比色卡相对比 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 27 3 pH计 定量精确测量 小数位 28 高考广东卷 下列可用于测定溶液pH且精确度最高的是 A 酸碱指示剂 B pH计 C 精密pH试纸 D 广泛pH试纸 高考链接 B 29 练习 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 30 2 下列溶液一定显酸性的是A 溶液中c H c OH B 溶液中含有OH 离子C 滴加紫色石蕊试液不变色的溶液D pH 7的溶液 A 31 强酸强碱pH的计算 强酸 c 酸 电离 c H lg pH 强碱 c 碱 电离 c OH Kw c H lg pH lg pOH 14 pOH pH 例 计算0 1mol L的HCl溶液的pH值 解 c H 0 1 1 0 1 pH lg0 1 1 练习 试计算常温下的 0 005mol LH2SO4溶液 0 005mol LBa OH 2溶液的pH值 解 c H 0 005 2 0 01 pH lg0 01 2 c OH 0 005 2 0 01 pH lg10 12 12 或 c OH 0 005 2 0 01 pOH lg0 01 2 pH 14 2 12 三 有关溶液的pH的计算 32 1 强酸与强酸混合 强酸 c 电离 c H 强酸 c 电离 c H c H 混合 lg pH 计算10mL0 1mol LHCl和10mL0 05mol LH2SO4混合溶液的pH 解 c H 0 1 1 0 1mol Lc H 0 05 2 0 1mol L c H 混合 pH lg0 1 1 练习 pH 2的盐酸溶液和0 00005mol L的硫酸溶液等体积混合 试计算混合溶液的pH值 解 c H 0 01mol Lc H 0 00005 2 0 0001mol L c H 混合 pH lg0 005 2 lg2 2 3 两种强酸等体积混合 混合液pH pH小 lg2 pH小 0 3 33 思考 怎样计算强碱与强碱混合溶液的pH值 2 强碱与强碱混合 强碱 C 电离 C OH 强碱 C 电离 C OH C OH 混合 lg pH Kw C H 混合 lg pOH 14 pOH 例 25 时 10mL0 1mol LNaOH和10mL0 05mol LBa OH 2混合 计算混合溶液的pH值 解 c OH 0 1c OH 0 05 2 0 1 c OH 混合 c H 混合 pH lg10 13 13 练习 pH 12的氢氧化钠溶液和0 00005mol L的氢氧化钡溶液等体积混合 试计算混合溶液的pH值 或pOH lg0 1 1 pH 14 1 13 34 解 c OH 0 01c OH 0 00005 2 0 0001 c OH 混合 pOH lg0 005 2 lg2 2 3 pH 14 2 3 11 7 两种强碱等体积混合 混合液pH pH大 lg2 pH大 0 3 计算 pH 13和pH 11的强碱 pH 1和pH 3的强酸等体积混合的混合液的pH值 解 pH混 pH大 0 3 13 0 3 12 7 pH混 pH小 0 3 1 0 3 1 3 想一想 强酸强碱混合 混合溶液的pH值怎样计算 结论 酸碱混合时 先计算过量的c H 或c OH 再计算pH 35 3 强酸强碱混合 强酸强碱恰好完全反应 溶液呈中性 混合溶液pH 7 例 将PH 2盐酸aL和PH 13的氢氧化钠bL混合 溶液恰好呈中性 则a b等于多少 强酸强碱混合酸过量 先求过量的酸的浓度 再求pH 36 pH lgc H 余 例 求30mLpH 3的盐酸溶液与20mLpH 11的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH 解 c H 10 3mol Lc OH 10 3mol L pH lg2 10 4 4 lg2 强酸强碱混合碱过量 先求过量的碱的浓度 再求pH 由c OH 余 37 例10 在25 时 100ml0 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 C OH 0 1 0 6 0 4 0 2 C H 10 14 OH 10 14 0 1 pH lg10 13 13 强酸与强碱混合 碱过量 38 3 3 2 3 10 7 11 7 7 3 3 10 7 巩固练习 39 4 弱酸强碱或强酸弱碱混合例7 1 pH为12的NaOH溶液和pH为2的醋酸溶液等体积相混合 则混合液呈 性 2 pH为12的氨水和pH为2的盐酸等体积相混合 则混合液呈 性 3 pH为2的盐酸和pH为12的某碱等体积相混合 则混合液pH 4 pH为12的NaOH溶液和pH为2的某酸溶液等体积相混合 则混合液pH 5 pH为12的氨水和pH 2的醋酸溶液等体积混合 则混合液的pH 有关溶液pH的计算 酸 碱 7 7 比较 大小 40 1 某酸溶液的pH为2 某碱溶液的pH为12 两者等体积相混合后 有关pH值的变化正确的是A 大于7B 小于7C 等于7D 都有可能 D 2 同体积的pH为3的盐酸 硫酸 醋酸和硝酸四种溶液 分别加入足量的锌粉 叙述正确的是A 硫酸溶液中放出的氢气的量最多B 醋酸溶液中放出的氢气的量最多C 盐酸和硝酸中放出的氢气的量相等D 盐酸比硝酸放出的氢气的量多 BD 41 2 强酸 强碱的稀释 例1 pH 3的盐酸 加水稀释到原来的10倍 pH 加水到原来的103倍 pH 加水到原来的104倍pH 加水到原来的106倍 pH 例2 pH 10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍 则溶液的pH 加水稀释到原来的102倍 则溶液的pH 加水稀释到原来的103倍 则溶液的pH 加水稀释到原来的105倍 则溶液的pH 关键 抓住氢离子进行计算 关键 抓住氢氧根离子离子进行计算 4 6 接近7 接近7 9 8 接近7 接近7 42 3 弱酸 弱碱的稀释 结论 弱酸 碱 每稀释10倍 pH值向7靠拢不到一个单位 例3 pH 3醋酸加水稀释到原来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 弱酸 弱碱稀释后溶液pH的变化比强酸 强碱小 例4 有两瓶pH 2的溶液 一瓶是强酸 一瓶是弱酸 现只有石蕊试液 酚酞试液 pH试纸和蒸馏水 而没有其它试剂 简述如何用最简单的实验方法来判断那瓶是强酸 3 4 11 12 43 酸或碱的稀释与pH的关系 强酸pH a 加水稀释10n倍 则pH a n 弱酸pH a 加水稀释10n倍 则pHb n 酸 碱溶液无限稀释时 pH只能接近7 但酸不能大于7 碱不能小于7 对于浓度 或pH 相同的强酸和弱酸 稀释相同倍数 强酸的pH变化幅度大 强碱 弱碱相似 44 1 有相同pH的三种酸HX HY HZ的溶液 稀释相同倍数后 pH的变化值依次增大 则HX HY HZ的酸性由强到弱的顺序是A HX HY HZB HZ HY HXC HX HZ HYD HY HZ HX 45 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 第五课时 46 酸碱中和滴定及曲线 47 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 48 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 49 用0 1000mol L的NaOH溶液 滴定20 00ml0 1000mol L的HCl溶液 求随VNaOH的增大 pH 滴定过程的pH变化 误差 0 02 40 0 0005 0 05 思考 50 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 51 二 酸碱中和滴定所需的仪器和试剂 52 待测液 选择原则 53 2 酸碱中和滴定所需的仪器 酸式滴定管 碱式滴定管 锥形瓶 铁架台 滴定管夹 容量瓶 2 仪器 54 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 0 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 55 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 滴定管 56 2 仪器 用作中和反应容器 盛装待测液 用于配制标准液 57 放置滴定管 酸式滴定管 碱式滴定管 滴定管用于测定标准液或待测液的准确体积 滴定管的构造特点 酸式滴定管 碱式滴定管 玻璃活塞 橡皮套加玻璃珠 滴定管上有刻度线 标明了最大体积和使用温度 58 3 滴定管使用注意事项 酸式滴定管 不能盛放碱液 水解显碱性的盐溶液 氢氟酸 碱式滴定管 不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液 59 练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 D 在托盘天平刻度尺的右边 B 练2 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 60 想一想 量筒的构造与滴定管有何不同 量筒 0 刻度线 其刻度由下到上读数 最大刻度线在其 没有 由小到大 上方 普通滴定管的精密度为 mL 0 01 滴定管的 0 刻度线 但并未在 滴定管上的刻度由上到下 读数 最大刻度线在滴定管 上方 最上方 由小到大 下方 61 滴定管下端有气泡 必须排除 排除方法为 滴定管使用前 应检查滴定管下端是否漏液和存在气泡 滴定管读数必须 刻度线 平视 俯视刻度线 读数结果 仰视刻度线 读数结果 偏低 偏高 62 3 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 63 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 64 以标准盐酸滴定NaOH为例 1 准备工作 滴定管 检查滴定管是否 以及下端 滴定管洗涤 用蒸馏水洗涤 酸式滴定管再用 洗涤2 3次 碱式滴定管用蒸馏水洗涤后再用 洗涤2 3次 装液 将标准盐酸溶液装入酸式滴定管 将待测NaOH溶液装入碱式滴定管至 0 刻度线上方 处 并排除滴定管嘴尖处的 调整液面 将滴定管中的标准液或待测液的液面调整到 或 以下某刻度 读数 漏液 是否有气泡 标准液 待测液 2 3cm 气泡 0 刻度 0 刻度 65 检漏 洗涤 润洗 注液 赶气泡 调液 读数 66 锥形瓶 只能用 洗涤 不能用 洗涤 蒸馏水 待测液 使用滴定管时要注意的手势 酸式滴定管使用 67 用 量取一定体积的待测液 NaOH 于锥形瓶中 滴入2 3滴指示剂 酚酞试液 待测液变成 2 滴定过程 碱式滴定管 红色 用 握活塞旋转开关 不断旋转振荡锥形瓶 眼睛注视锥形瓶中 和滴定管 至 变成 且半分钟不褪色为止 记下滴定管刻度 左手 右手 液流速度 红色 无色 重复上述操作 次 算出消耗标准液体积的 2 3 平均值 68 69 注意 左手 右手 眼睛 70 3 结果计算 用上述标准液体积的平均值进行计算 操作步骤 洗涤 检漏 蒸馏水洗 溶液润洗 装液 排气泡 调整液面并记录 放出待测液 加入指示剂 滴定 记录 计算 71 4 滴定过程中溶液的pH变化 例 用0 100mol LNaOH溶液滴定20 00mL0 100mol L盐酸 1 02 33 34 37 09 710 711 712 5 问题3 以NaOH加入量为横坐标 以pH值变化为纵坐标 绘制中和滴定曲线 问题2 滴定终点时多半滴和少半滴溶液性质发生怎样改变 PH发生怎样改变 问题1 滴定终点消耗碱多少 pH等于多少 引出pH值突变概念及范围 72 PH 12 10 8 6 4 2 10 20 30 40 突变范围 反应终点 加入N