化学：３．２《水的电离和溶液的酸碱性》课件PPT（人教版选修４）（共张PPT）

1、化学：水的电离和溶液的酸碱性课件PPT（人教版选修） 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第二节第二节 水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性 知知 识识 回回 顾顾分析分析HCl在水中的电离过程，写出电离方程式。在水中的电离过程，写出电离方程式。HCl = H+ + Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-HCl是是 电解质电解质 在水溶液中在水溶液中 电离电离强强完全完全 知知 识识 回回 顾顾分析分析CH3COOH在水中的电离过程，写出电离方程式。在水中的电离过程，写出电离方程式。CH3COOH是是 电解质电解质 在水溶液中在水溶液中 电离电离弱弱部分部分CHCH3 3C

2、OOH HCOOH H+ +CH+CH3 3COOCOO- - 下列那幅电离示意图可以表示水的电离过程。下列那幅电离示意图可以表示水的电离过程。以分子形式存在以分子形式存在部分电离部分电离完全电离完全电离如何用实验探究水的电离过程？如何用实验探究水的电离过程？OH-OH-OH-OH-OH-OH-探究实验探究实验精确的纯水导电实验精确的纯水导电实验GG现象：现象：指针摆动指针摆动不亮不亮结论：结论：水是水是 电解质电解质 极弱极弱 能发生能发生 电离电离 微弱微弱灵敏电流计灵敏电流计灯泡灯泡一、水的电离一、水的电离 K电离电离 =c(H+) c(OH-) c(H2O)c(H+) c(OH-) c

3、(H2O) K电离电离 =室温下室温下55.6mol H2O中中有有110-7mol H2O电离，电离，因此因此c(H2O)可视为常数。可视为常数。 Kw水的离子积水的离子积Kw =室温下室温下110-14注：注：c(H2O)=1 L1000 g18 gmol-1分析表格中的数据，有何规律，并解释之。分析表格中的数据，有何规律，并解释之。t/0102025405090100Kw/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0结论结论温度越高，温度越高，Kw越大。越大。 Kw在一定温度下是个常数。在一定温度下是个常数。升高温度，促进水的电离。升高温度，促进水的电

4、离。水的电离是一个水的电离是一个吸热吸热过程。过程。影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素 25时，在时，在10 mL蒸馏水中蒸馏水中c(H+) 和和 c(OH-) 各是多少？各是多少？向其中向其中加入加入10 mL0.2 mol/L 盐酸盐酸，c(H+) 和和 c(OH-) 如如何变化？对水的电离平衡有何影响？何变化？对水的电离平衡有何影响？c(H+)c(OH-)c(H+) 和和 c(OH-)大小比较大小比较酸碱性酸碱性平衡移动平衡移动蒸馏水蒸馏水加酸后加酸后10-710-710-110-13c(H+) = c(OH-)中性中性c(H+) c

5、(OH-)酸性酸性Kw =加酸后加酸后110-14不变不变=c(H+)水水酸溶液中酸溶液中Kw =c(H+)酸酸 c(OH-)水水影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素 25时，在时，在10 mL蒸馏水中蒸馏水中c(H+) 和和 c(OH-) 各是多少？各是多少？向其中向其中加入加入10 mL0.2 mol/L 氢氧化钠氢氧化钠，c(H+) 和和 c(OH-) 如何变化？对水的电离平衡有何影响？如何变化？对水的电离平衡有何影响？c(H+)c(OH-)c(H+) 和和 c(OH-)大小比较大小比较酸碱性酸碱性平衡移动平衡移动蒸馏水蒸馏水加碱后加碱后10-710-710-110-13c(H+

6、) = c(OH-)中性中性c(H+) c(OH-)碱性碱性Kw =加碱后加碱后110-14不变不变=c(OH-)水水碱溶液中碱溶液中Kw =c(H+)水水 c(OH-)碱碱小结小结影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素1、温度、温度2、酸、酸3、碱、碱4、盐、盐升高温度促进水的电离，升高温度促进水的电离，Kw增大增大抑制水的电离，抑制水的电离，Kw保持不变保持不变（第三节详细介绍）（第三节详细介绍）c(H+)水水=c(OH-)水水 110-7 mol/L巩固练习巩固练习c(H+)酸溶液中酸溶液中Kw =c(H+)酸酸 c(OH-)水水c(OH-)水水=c(H+)水水 =Kwc(H+)酸

7、酸=巩固练习巩固练习c(OH-)碱溶液中碱溶液中Kw =c(H+)水水 c(OH-)碱碱c(OH-)水水=c(H+)水水 =Kwc(OH-)碱碱=c(H+) 学学 与与 问问高考链接高考链接A（08上海卷）常温下，某溶液中由水电离出来的上海卷）常温下，某溶液中由水电离出来的c(H)1.010-13 ，该溶液可能是，该溶液可能是( )( ) 二氧化硫二氧化硫 氯化铵水溶液氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液氢氧化钠水溶液 A B C D高考链接高考链接【07北京北京】在由水电离产生的在由水电离产生的H浓度为浓度为11013molL1的溶液中，一定能大量共存的的溶液中，一定能大量

8、共存的离子组是离子组是 K、Cl、NO3、S2 K、Fe2、I、SO42 Na、Cl、NO3、SO42Na、Ca2、Cl、HCO3 K、Ba2、Cl、NO3A B C D酸性条件不能共存酸性条件不能共存碱性条件不能共存碱性条件不能共存能共存能共存酸、碱性条件都不能共存酸、碱性条件都不能共存能共存能共存二、二、c(H+) 和和 c(OH-) 与溶液酸碱性、与溶液酸碱性、pH的关系的关系、溶液酸碱性的表示法、溶液酸碱性的表示法（1）c(H+) 和和 c(OH-)（2）c(H+) 和和 c(OH-)都较小的稀溶液（都较小的稀溶液（1mol/L） 用用pH表示。表示。pH = - lgc(H+) 例：

9、例： c(H+) = 110-7pH = - lg10-7 = 7 2、c(H+) 和和 c(OH-) 与溶液酸碱性、与溶液酸碱性、pH的关系的关系溶液的酸碱性溶液的酸碱性c(H+) 和和 c(OH-) 的关系的关系pH酸性酸性中性中性碱性碱性常温下常温下c(H+) c(OH-)c(H+) = c(OH-)c(H+) c(OH-) 7= 7 7pH=7的溶液一定是中性溶液吗？的溶液一定是中性溶液吗？答：不一定，只有在常温下才显中性。答：不一定，只有在常温下才显中性。常温下常温下c(H+)与与pH、溶液酸碱性的关系、溶液酸碱性的关系：10-510-410-310-210-110-710-810-

10、910-1010-1110-1210-1310-1410-65432178910111213146c(H+)pHc(H+)增大，增大，pH减小减小酸性增强酸性增强c(H+)减小，减小，pH增大增大碱性增强碱性增强c(OH-)减小减小c(OH-)增大增大pH的测定：的测定：pH计（酸度计）计（酸度计）（2）pH试纸试纸注意：不能用水润湿注意：不能用水润湿要放在玻璃片（或表面皿）上要放在玻璃片（或表面皿）上不是将试纸伸到溶液中不是将试纸伸到溶液中广泛广泛pH试纸只能读出整数试纸只能读出整数粗略测定：粗略测定： （1）酸碱指示剂）酸碱指示剂甲基橙甲基橙石蕊石蕊酚酞酚酞酸色酸色 碱色碱色 红红 黄黄

11、红红 蓝蓝 无无 红红精确测定：精确测定：变色范围变色范围(pH) 3.14.4 5.08.0 8.210.0了解了解用法：用法：用玻璃棒蘸用玻璃棒蘸溶液，点在溶液，点在pH试纸试纸中央，半分钟后与中央，半分钟后与比色卡比色比色卡比色（ 2007年高考广东卷）下列可用于测定溶液年高考广东卷）下列可用于测定溶液pH且精且精确度最高的是确度最高的是( )( ) (A)酸碱指示剂酸碱指示剂 (B)pH计计 (C)精密精密pH试纸试纸 (D)广泛广泛pH试纸试纸高考链接高考链接B三、三、pH的应用的应用1、工农业生产、工农业生产2、科学实验、科学实验3、人类的生活和健康、人类的生活和健康 思考与交流思

12、考与交流举例说明举例说明4、环境保护、环境保护四、四、pH的简单计算的简单计算pH值计算值计算1 单一溶液单一溶液例例1：甲溶液的甲溶液的pH3，乙溶液的，乙溶液的pH1，则甲溶液中，则甲溶液中c(H+)与与乙溶液中乙溶液中c(H+)之比为之比为 （ ）A100 B 1/100 C 3 D 1/3pH相差相差a， c(H+)相差相差10aB例例2 2：下列溶液在常温下下列溶液在常温下的是的是 （ ）A pH=4的溶液的溶液 B 1L 溶液里溶有溶液里溶有22.4mL(STP)HCl的溶液的溶液C c(OH-)=10-12mol/L的溶液的溶液 D c(H+)=10-3mol/L的溶液的溶液C例

13、例3 3：(1)(1)0.1mol/L盐酸、硫酸、醋酸盐酸、硫酸、醋酸c(H+) 、pH大小关系如何？大小关系如何？ pH(醋酸醋酸) pH(盐酸盐酸 ) pH(硫酸硫酸)c(醋酸醋酸) c(盐酸盐酸 ) c(硫酸硫酸) (2)(2) pH=1 的盐酸、硫酸、醋酸中的的盐酸、硫酸、醋酸中的c(H+)及酸的及酸的物质的物质的 量浓度量浓度关系如何？关系如何？ c(H+)醋酸醋酸 c(H+)盐酸盐酸 c(H+)硫酸硫酸c(H+)醋酸醋酸 = c(H+)盐酸盐酸 = c(H+)硫酸硫酸解：解：解：解：pH值计算值计算2 强酸的稀释强酸的稀释例：取例：取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到的硫酸溶液加

14、水稀释到100mL，溶液的，溶液的 pH变为多少？变为多少？解：解：c(H+) = pH = - lgc(H+) = - lg10-5 = 510-3 mol/L10-3 L=10-5 mol/L10-1 L=n(H+) VH2SO4(aq)若上述溶液加水稀释到体积为原来的若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍，倍，则溶液的则溶液的pH变为多少？变为多少？若稀释到体积为原来的若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的倍，则溶液的pH变为多少？变为多少？102103pH = 6pH = 8pH 接近于接近于773pHV水水pH值计算值计算3强碱的稀释强碱的稀释例：取例：取 pH=11的的NaOH

15、溶液与水按溶液与水按1:99的体积比混合后的体积比混合后， 溶液的溶液的pH变为多少？变为多少？解：解：稀释前稀释前c(OH-) = 10-3 mol/L10-3mol/L=10-5 mol/L1+99若上述溶液加水稀释到体积为原来的若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍，倍，则溶液的则溶液的pH变为多少？变为多少？若稀释到体积为原来的若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的倍，则溶液的pH变为多少？变为多少？103pH = 8pH = 6pH 接近于接近于7原来的原来的102稀释后稀释后c(OH-) =稀释后溶液的稀释后溶液的pH = 9Kwc(OH-)c(H+)= =110-9 mol/

16、L117pHV水水117pHV水水3弱酸稀释弱酸稀释例：例：pH=2的盐酸稀释的盐酸稀释10倍后倍后pH=？ pH=2的醋酸稀释的醋酸稀释10倍后倍后pH=？结论：稀释结论：稀释10倍倍pH变化（增大）变化（增大）133盐酸盐酸醋酸醋酸V水水32pH10倍倍稀释相同倍数时稀释相同倍数时pH：盐酸醋酸盐酸醋酸稀释到相同稀释到相同pH时时稀释的倍数：稀释的倍数：醋酸盐酸醋酸盐酸pH值计算值计算4弱酸、弱碱的稀释弱酸、弱碱的稀释弱碱稀释弱碱稀释例：例：pH=12的的NaOH溶液稀释溶液稀释10倍后倍后pH=？ pH=12的氨水稀释的氨水稀释10倍后倍后pH=？结论：稀释结论：稀释10倍倍pH变化（减

17、小）变化（减小）1.1111NaOH氨水氨水V水水1211pH10倍倍稀释相同倍数时稀释相同倍数时pH：氨水氨水NaOH稀释到相同稀释到相同pH时时稀释的倍数：稀释的倍数：氨水氨水NaOHpH值计算值计算4弱酸、弱碱的稀释弱酸、弱碱的稀释小小 结结酸或碱的酸或碱的稀释与稀释与pHpH的关系的关系强酸强酸pH=a，加水稀释，加水稀释10n倍，则倍，则pH=a+n；弱酸弱酸pH=a，加水稀释，加水稀释10n倍，则倍，则pHb-n；酸、碱溶液无限稀释时，酸、碱溶液无限稀释时，pH只能接近只能接近7，但酸，但酸 不能大于不能大于7，碱不能小于，碱不能小于7；对于浓度（或对于浓度（或pH）相同的强酸和弱

18、酸，稀释）相同的强酸和弱酸，稀释 相同倍数，强酸的相同倍数，强酸的pH变化幅度大。变化幅度大。 （强碱、弱碱相似）（强碱、弱碱相似）pH值计算值计算5强酸、强碱的混合强酸、强碱的混合(1)(1)酸过量：则酸过量：则c(H+)=c(H+)V1- c(OH-)V2 V1+V2(2)(2)碱过量：则碱过量：则c(OH-)= c(H+)= Kw/ c(OH-)c(OH-)V2- c(H+)V1 V1+V2取取80 mL NaOH溶液加入到溶液加入到120 mL盐酸中，所得溶液的盐酸中，所得溶液的pH为为2。如果混合前。如果混合前NaOH溶液和盐酸的物质的量浓度相溶液和盐酸的物质的量浓度相同，则它们的浓

19、度是多少？同，则它们的浓度是多少？解：解：(1)(1)酸过量：则酸过量：则c(H+)=c(H+)V1- c(OH-)V2 V1+V2巩固练习巩固练习0.12c(H+) 0.08c(OH-) 0.12+0.0810-2 =c(H+) = c(OH-) = 0.05moL/L(2004年全国年全国) 若若1体积硫酸恰好与体积硫酸恰好与10体积体积pH=11的的氢氧化钠溶液完全反应，则二者物质的量浓度之氢氧化钠溶液完全反应，则二者物质的量浓度之比应为比应为 ( ) A10:1 B5:1 C1:1 D1:10高考链接高考链接B 实实 践践 活活 动动中和滴定中和滴定1、定义：、定义： 2、原理：、原理

20、： 用用已知已知物质的量的浓度的物质的量的浓度的酸（或碱）酸（或碱）来来测定未知测定未知浓度的浓度的碱（或酸）碱（或酸）的方法。的方法。 盐酸与盐酸与NaOHNaOH溶液的酸碱中和反应的原理是什么？溶液的酸碱中和反应的原理是什么？两者的定量关系是什么？两者的定量关系是什么？ c（H+）V（酸）（酸）= c（OH-）V（碱）（碱） ( (一元强酸和一元强碱一元强酸和一元强碱) ) 巩固练习巩固练习1 110mL0.100mol/L HCl10mL0.100mol/L HCl溶液与溶液与10mL0.100mol/L 10mL0.100mol/L NaOHNaOH溶液混合后，溶液的溶液混合后，溶液的

21、pHpH是多少？是多少？2 220mL0.100mol/L HCl20mL0.100mol/L HCl溶液与溶液与10mL0.100mol/L 10mL0.100mol/L NaOHNaOH溶液混合后，溶液的溶液混合后，溶液的pHpH是多少？是多少？3 310mL0.100mol/L HCl10mL0.100mol/L HCl溶液与溶液与10mL0.200mol/L 10mL0.200mol/L NaOHNaOH溶液混合后，溶液的溶液混合后，溶液的pHpH是多少？是多少？3、实验的关键：、实验的关键： （1）准确测量参加反应的两种溶液的体积。）准确测量参加反应的两种溶液的体积。（2）准确判断中

22、和反应是否恰好完全反应。）准确判断中和反应是否恰好完全反应。4、实验仪器及试剂、实验仪器及试剂:仪器仪器: : 酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、铁架台、 滴定管夹、烧杯、白纸、（滴定管夹、烧杯、白纸、（pH计画曲线用）。计画曲线用）。试剂：试剂：标准液、待测液、指示剂。标准液、待测液、指示剂。甲基橙甲基橙石石 蕊蕊酚酚 酞酞 3.1 4.4 酸色酸色 中间色中间色 碱色碱色红色红色 橙色橙色 5.0 8.0 8.2 10.0 红色红色 紫色紫色 蓝色蓝色粉红色粉红色无色无色红色红色黄色黄色滴定终点应该是恰好反应的点滴定终点应该是恰好反应的点,而常用指示剂

23、而常用指示剂没有在没有在PH等于等于7时变色的时变色的?如果选用指示剂去判断滴定终点误差会不如果选用指示剂去判断滴定终点误差会不会很大会很大?5、指示剂的选择：、指示剂的选择： 思考与交流思考与交流加入加入NaOH(ml)0.0010.0015.0018.0019.0019.9620.0020.0421.00溶液溶液PH值值 1.0 1.2 1.8 2.3 2.6 3.9 7.0 10.0 11.4问题问题1:滴定终点消耗碱多少滴定终点消耗碱多少? PH等于多少等于多少?向向20.00mL 0.100mol/L HCl中滴加中滴加0.100mol/L NaOH溶液过程中，溶液的溶液过程中，溶液的pH变化如下，你发现了什么变化如下，你发现了什么现象与规律，在实际的中和滴定中，我们需要注意现象与规律，在实际的中和滴定中，我们需要注意哪些方面？哪些方面？问题问题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发生怎样改变发生怎样改变?提示：提示：0.04mL约约1滴滴PH1210864210203040突变范围突变范围加入NaOH(ml)中和滴定曲线中和滴定曲线如果酸碱指示剂的颜色在此如果酸碱指示剂的颜色在此pH突跃范围