2016中职《化学》（农林牧渔 高教版）课件 第二章 溶液 第一节 解离平衡 第二节 水的离子积和溶液的ph

第二章 溶液,在日常生活中，调味用的醋，腌蛋用的盐水，人们饮用的茶水、汽水、多种清凉饮料和各种酒等都是溶液。在农业上，许多农药和化肥都需要配成溶液后使用。 对于生命过程来说，溶液更是起着举足轻重的作用，动物摄取食物里的养料，植物吸取土壤里的肥分，氧气通过血液在身体里的循环等动植物的生理活动，都离不开溶液。可以这样认为，生物体的体液都是溶液，不了解溶液的性质就不能了解生命现象。,第二章 溶液,第一节 解离平衡,第二节 水的离子积和溶液的pH,第三节 离子反应和盐类的水解,第四节 缓冲溶液,第五节 胶体溶液,第一节 解离平衡,水、电解质广泛分布在细胞内外，参与体内许多重要的功能和代谢活动。电解质对正常生命活动的维持起着非常重要的作用，在正常人体内水、电解质代谢紊乱可使全身各器官系统，特别是心血管系统、神经系统的生理功能和机体的物质代谢发生相应的障碍，严重时常可导致死亡。 水、电解质的平衡，受神经系统和某些激素的调节，而这种调节又主要是通过神经特别是一些激素对肾处理水和电解质的影响而得以实现的。 本节内容的学习，对了解电解质的概念、电解质的解离过程、不同电解质解离过程的特点以及电解质在溶液是如何保持平衡的，具有重要意义。,你知道吗？,第一节 解离平衡,教学目标,1.了解电解质的解离过程，了解强电解质、弱电解质的概念和区别。 2.了解弱电解质的解离平衡。,第一节 解离平衡,一、强电解质和弱电解质,酸、碱、盐的水溶液都能导电，而酒精、蔗糖的水溶液却不能导电。通常把在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物称为电解质；在水溶液中或熔融状态下不能导电的化合物称为非电解质。酸、碱、盐在水溶液中或熔融状态下能导电，属于电解质，蔗糖、酒精等属于非电解质。,第一节 解离平衡,一、强电解质和弱电解质,将浓度均是0.5mol/L等体积的盐酸、醋酸、氯化钠、纯水及氨水五种溶液，按由左至右的顺序，分别倒入烧杯后，按下图所示连接好线路，接通电源。注意观察每个灯泡发光的明亮程度。,实验2-1,第一节 解离平衡,一、强电解质和弱电解质,连接插入在盐酸溶液和氯化钠溶液里电极上的灯泡比较亮，连在醋酸和氨水溶液的灯泡亮度大大降低，连接纯水的灯泡不亮。 上述实验现象表明，盐酸和氯化钠的水溶液导电性比醋酸溶液和氨水强。溶液导电性的强弱和溶液中能自由移动离子浓度的大小有关，溶液中的离子浓度大，溶液的导电性就强；反之，溶液的导电性就弱。因此，对于相同体积、相同浓度的电解质溶液，导电性强的，溶液中能自由移动的离子浓度就大；导电性弱的，溶液中能自由移动的离子浓度就小。由此可知，不同的电解质在溶液里解离程度是不同的。,第一节 解离平衡,一、强电解质和弱电解质,不同的电解质在溶液里解离程度的不同是由其自身的结构所决定的。 在盐酸中，氯化氢分子在水分子的作用下，能够全部解离成能自由移动的氢离子和氯离子。 氯化钠溶液里，钠离子和氯离子在水分子作用下，全部离解成能自由移动的氯离子和钠离子。上述解离过程，可用解离方程式表示如下：,HCl = H+Cl-NaCl = Na+Cl-,第一节 解离平衡,一、强电解质和弱电解质,离子化合物（如NaCl、NaOH等）和含有强极性共价键的共价化合物在水溶液里能全部解离成为阴离子和阳离子，溶液中没有分子存在。这种在水溶液中能够全部解离成离子的电解质，叫做强电解质，如强酸、强碱和大部分盐类都属于强电解质。,第一节 解离平衡,一、强电解质和弱电解质,像CH3COOH和NH3H2O一类共价化合物溶解于水时，虽然也一样受水分子的作用，却只有一部分分子解离成离子，还有未解离的分子存在。它们的解离方程式为：,这种在水溶液中只有部分解离成离子的电解质，叫做弱电解质，如弱酸、弱碱和水都是弱电解质。,第一节 解离平衡,一、强电解质和弱电解质,想一想：电解质与非电解质结构上有什么本质区别？,第一节 解离平衡,一、强电解质和弱电解质,实践活动：查阅资料，电解质溶液在农业生产上和日常生活中有什么重要作用？,第一节 解离平衡,二、弱电解质的解离平衡,弱电解质在水溶液中不能全部解离成离子，溶液中还有未解离的分子存在，这是由弱电解质的结构所决定的。 弱电解质在水溶液里受水分子的作用解离成离子，这些离子在溶液中经互相碰撞和互相吸引，一部分离子又重新结合成弱电解质分子。这种解离过程是可逆过程，在一定条件（如温度、浓度）下，当弱电解质分子在水溶液里解离成离子的速率与离子重新结合成弱电解质分子的速率相等时，这时溶液里离子浓度和分子浓度都保持不变，形成动态平衡，称为解离平衡。,第一节 解离平衡,二、弱电解质的解离平衡,例如：在CH3COOH溶液里，只有一部分CH3COOH分子发生解离，这时在溶液里既有解离出的CH3COO-和H+ ，又有CH3COOH分子存在，在离子和分子之间存在着解离平衡。NH3H2O溶液与此类似。所以，弱电解质的解离过程常用可逆的解离方程式表示。,第一节 解离平衡,二、弱电解质的解离平衡,根据平衡移动原理可知，解离平衡也是一种平衡体系，同样也服从化学平衡移动原理。 影响解离平衡的因素有多种，而温度和浓度对解离平衡的影响是最重要的。 多数电解质分子在水溶液里解离时，需要吸收热量，升高温度，一般有利于解离，使解离平衡向解离的方向移动。 增大电解质分子的浓度或减少相应离子的浓度，都会有利于弱电解质分子在溶液中的解离；减少电解质分子的浓度或增大相应离子的浓度，都会有利于离子结合成弱电解质分子。,第一节 解离平衡,二、弱电解质的解离平衡,想一想:弱电解质溶液达到解离平衡后是否还在解离？,第一节 解离平衡,二、弱电解质的解离平衡,实践活动：查阅资料，了解影响电解质解离平衡的因素还有哪些？,第一节 解离平衡,本节小结,1电解质定义：在水中或熔融状态下能够导电的化合物叫电解质。 2. 强电解质：在水溶液里能够完全解离成离子的电解质 3. 弱电解质：在水溶液里只能部分解离成离子的电解质 4解离平衡：在一定条件（如温度、浓度）下，当弱电解质分子在水溶液里解离成离子的速率与离子重新结合成电解质分子的速率相等时，这时溶液里离子浓度和分子浓度都保持不变，此时建立了动态平衡。 5影响解离平衡的因素： 多数电解质分子在水溶液里解离时，需要吸收热量。所以，升高温度，一般有利于解离，使解离平衡向解离的方向移动。 增大电解质分子的浓度或减少相应离子的浓度，都会有利于弱电解质分子在溶液中的解离；减少电解质分子的浓度或增大相应离子的浓度，都会有利于离子结合成弱电解质分子。,第二节 水的离子积和溶液的pH,在农业生产中，农作物一般适宜在PH等于7或接近7的土壤里生长，在pH小于4的酸性土壤或在pH大于8的碱性土壤里，农作物一般都难于生长。鱼类能够安全生活的pH范围大致是69，鲤科鱼类最适宜的范围为弱碱性，即pH为78.5；鲑科鱼类为中性附近，即pH为7上下。pH超出一定范围，会直接造成鱼的死亡。 那么，什么是溶液的pH？如何测定pH？pH在农业生产中有何作用？,你知道吗？,第二节 水的离子积和溶液的pH,教学目标,1.理解水的解离和水的离子积 2.理解用pH表示溶液酸碱度的方法,第二节 水的离子积和溶液的pH,一、水的解离和水的离子积,实验表明，由于纯水的导电能力极其微弱，不足以使白炽灯泡发光；但如果用精密的电流计测定，发现电流计的指针发生偏转，这就说明纯水具有微弱的导电能力。这一事实也证实了水是一种极弱的电解质，有如下解离平衡存在：,H2OH2O H3O+OH-,可简写为：,H2O H+OH-,第二节 水的离子积和溶液的pH,一、水的解离和水的离子积,实验测得，在25时，每升水中只有10-7mol的水分子解离。1个水分子解离产生1个H+和1个OH-，所以，纯水中H+和OH-的物质的量浓度为：,H+=OH-=10-7mol/L,第二节 水的离子积和溶液的pH,一、水的解离和水的离子积,由于水的解离程度极小，1L水为55.5mol（1000g18g/mol=55.5mol），其中仅有10-7mol的水分子解离，相对55.5mol的水来说，已解离部分可以忽略不计。由于解离前后水分子的物质的量几乎不变，可以看作是一个定值，则H+与OH-的乘积也是一个常数，常用Kw表示，即,Kw =H+OH-,通常把Kw叫做水的离子积常数，简称水的离子积。,第二节 水的离子积和溶液的pH,一、水的解离和水的离子积,Kw数值随温度的升高而增加，在25时，Kw为1.0010-14；30时，Kw为1.4810-14；50时，Kw为5.5010-14；80时，Kw为25.110-14；100时，Kw为55.010-14。 在常温时，Kw值通常可认为是110-14。,利用Kw，可以计算酸或碱稀溶液中H+、OH-的浓度。,Kw=H+OH-=1.010-14,第二节 水的离子积和溶液的pH,一、水的解离和水的离子积,求0.1 mol/L盐酸溶液中OH-。,例2-1,解：盐酸是强电解质，它在溶液中完全解离，所以：H+=0.1 mol/L又因为：H+OH-=1.010-14，所以：OH-=1.010-13mol/L答：该溶液的OH-为1.010-13mol/L。,第二节 水的离子积和溶液的pH,一、水的解离和水的离子积,想一想:水的离子积的大小与哪些因素有关?,第二节 水的离子积和溶液的pH,一、水的解离和水的离子积,实践活动：查阅资料了解什么是碱性水?对人的生理机能有什么特殊作用?,第二节 水的离子积和溶液的pH,二、溶液的pH,在常温时，由于水的解离平衡的存在，不仅是纯水，就是在酸性或碱性的稀溶液里，H+和OH-的乘积也总是一个常数，即110-14。在酸性溶液里不是没有OH-，而是其中的H+比OH-大，同样在碱性溶液里的OH-比H+大。H+浓度越大，溶液的酸性越强，H+浓度越少，溶液的酸性越弱，在中性溶液里H+等于OH-。可见，任何一种水溶液，无论是中性、酸性、碱性，都含有H+和OH-，只是H+和OH-不同而已。,第二节 水的离子积和溶液的pH,二、溶液的pH,在实际生产中，经常要用到H+很小的溶液，如：H+=1.2510-7mol/L等。用这样的量来表示溶液的酸碱性很不方便。为此，化学上常采用H+的负对数来表示溶液酸碱性的强弱，这种表示方法叫做溶液的pH。,pH = -lgH+,第二节 水的离子积和溶液的pH,二、溶液的pH,pH常用于表示稀溶液酸碱性的强弱。 例如，纯水的H+=110-7mol/L，其pH=-lg(110-7)=7；对于H+=110-3mol/L的酸性溶液，则该溶液的pH=-lg(110-3)=3；对于H+=110-10mol/L（OH-= 110-4mol/L）的碱性溶液，则该溶液的pH = -lg(110-10)=10。,第二节 水的离子积和溶液的pH,二、溶液的pH,溶液的酸性越强，pH越小；溶液的碱性越强，pH越大。溶液的pH相差1个单位，H+就相差10倍。,第二节 水的离子积和溶液的pH,二、溶液的pH,某些有机弱酸或弱碱在不同pH的溶液里，能显示出不同颜色，通常用来指示溶液的酸碱性，称为酸碱指示剂。,酸碱指示剂,第二节 水的离子积和溶液的pH,二、溶液的pH,实践活动：紫叶甘蓝（一种紫心包菜）的汁液遇酸显红色，遇碱显绿色，是一种可以作指示剂的物质。通过网络或图书馆查阅资料，了解能做指示剂的花、草的知识。动手将紫叶甘蓝、紫罗兰等原料制成汁，然后用家中的醋、碱等物质做实验，观察实验现象并做好记录。,酸碱指示剂,第二节 水的离子积和溶液的pH,二、溶液的pH,由多种酸碱指示剂的混合溶液浸制而成的试纸，称pH试纸。