【化学】3.2《水的电离和溶液的酸碱性》课件2(人教版选修4)

1、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思考：思考：1 1、回忆常见的弱电解质有：、回忆常见的弱电解质有：2 2、写出水的电离方程式及电离常数表达式、写出水的电离方程式及电离常数表达式弱酸、弱碱、弱酸、弱碱、水水H2O + H2O H3O+ + OH-H2O H+ + OH-简写：简写： K 电离电离c(H+)c(OH-） c(H2O）3 3、根据上式是否可以说水中、根据上式是否可以说水中氢离子浓度氢离子浓度与与氢氢氧根离子浓度乘积也是常数？氧根离子浓度乘积也是常数？ c(H+) . c(OH-) = K电离电离. c(H2O

2、）实验测得：实验测得：在在2525，水电离出来的，水电离出来的c(Hc(H+ +)=)=c(OHc(OH)=10)=107 7mol/Lmol/LKw =c(H+)c(OH)=1014 是一个常数是一个常数c(H+)c(OH)=KwKw叫做水的离子积常数叫做水的离子积常数，简称简称水的离子积水的离子积。影响影响KW的因素的因素 KW只随只随温度而变温度而变（与浓度无关）（与浓度无关） 温度升高，温度升高， KW值增大值增大2、水的电离过程为、水的电离过程为H2O H+ + OH-，在不同温度下其离子积为，在不同温度下其离子积为KW25=110-14， KW35 =2.1 10-14。则下列叙述

3、正确的是。则下列叙述正确的是A、H+ 随着温度的升高而降低随着温度的升高而降低B、在、在35时，纯水中时，纯水中 H+ OH-C、水的电离常数、水的电离常数K25 K35D、水的电离是一个吸热过程、水的电离是一个吸热过程D1、根据水的电离平衡根据水的电离平衡H2O H+OH- 和下列和下列条件条件的改变，填空：的改变，填空：升高升高30 加入加入NaCl加入加入NaAc加入加入HClKwC(OH-)变化变化C(H+)变化变化水的电离平衡移动方向水的电离平衡移动方向改变条件改变条件条件改变对条件改变对及及的影响的影响减小减小逆向移动逆向移动正向移动正向移动正向移动正向移动不移动不移动增大增大增大

4、增大增大增大增大增大增大增大减小减小不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变结论：加酸或碱抑制水的电离；加弱离子结论：加酸或碱抑制水的电离；加弱离子（如（如CH3COO-、NH4+)促进水的电离。促进水的电离。思考：思考：1 1、分别写出盐酸溶液中、氢氧化钠溶液中存、分别写出盐酸溶液中、氢氧化钠溶液中存在的电离方程式在的电离方程式2 2、P46P46思考与交流思考与交流1 1、2 2、3 3结论结论1 1：无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存：无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在在H H+ +和和OHOH！溶液的酸碱性跟溶液的酸碱性跟H H+ +和和OHOH浓度的关系：浓度的关系：中性溶液中性溶

5、液酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH)c(H+)c(OH)c(H+)c(OH)结论结论2 2：在任何水溶液中，均存在水的电离平衡：在任何水溶液中，均存在水的电离平衡: : K Kww= =c(Hc(H+ +) ) c(OHc(OH- -) ) 均成立（均成立（25 25 : :K Kww 25 25 =10 =10-14 -14 ）溶液的酸碱性溶液的酸碱性无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在H H+ +和和OHOH！而且在一定温度下是定值！而且在一定温度下是定值！常温下常温下，溶液的酸碱性跟，溶液的酸碱性跟H H+ +和和OHOH浓度的关系

6、：浓度的关系：中性溶液中性溶液酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH)=1107mol/Lc(H+)1107mol/L c(OH)c(H+)1107mol/L 由水电离出的由水电离出的H+和和OH-总是相等总是相等1 1、计算、计算（1 1）2525时时， 1 mol/L1 mol/L盐酸中由水电离的氢盐酸中由水电离的氢离子浓度是多少？离子浓度是多少？ （2 2）2525时时， 1 mol/L1 mol/L氢氧化钠溶液中由水氢氧化钠溶液中由水电离的氢氧根离子浓度是多少？电离的氢氧根离子浓度是多少？2、某溶液中由水电离产生的某溶液中由水电离产生的c(H+) H2O= 10-12 m

7、ol/L ，则该，则该溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中 c(H+)的可能值的可能值 ？ 解答：解答： c(H+) 水水= c(OH-)水水= 10-12 mol/L若若c(H+)溶液溶液= c(H+)水水= 10-12 mol/L 则则 c(OH-)溶液溶液= 10-2 mol/L 溶液显碱性溶液显碱性若若c(OH-)溶液溶液= c(OH-)水水= 10-12 mol/L 则则 c(H+)溶液溶液= 10-2 mol/L 溶液显酸性溶液显酸性1 1、回忆初中所学回忆初中所学常温常温下下PHPH大小与溶液酸碱性的关系大小与溶液酸碱性的关系2 2、结合溶液酸碱性

8、与氢离子浓度的关系，思考：、结合溶液酸碱性与氢离子浓度的关系，思考： PH PH与氢离子浓度有何关系与氢离子浓度有何关系中性溶液中性溶液 酸性溶液酸性溶液 碱性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH)=1107mol/Lc(H+)c(OH)c(H+)c(OH)pH =7pH7pH7计算下列溶液的计算下列溶液的PHPH，通过计算结果思考：表示溶液的，通过计算结果思考：表示溶液的酸碱性什么时候用酸碱性什么时候用PHPH更加方便？更加方便？2525， 10 10- -5 5 mol/L mol/L盐酸盐酸 1 mol/L1 mol/L盐酸盐酸 2 mol/L2 mol/L盐酸盐酸2525， 10 10-

9、-5 5 mol/L mol/L氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 1 mol/L1 mol/L氢氧化钠溶氢氧化钠溶液液 2 mol/L2 mol/L氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 溶液的溶液的pHpH值值1 1、意义：、意义： 表示溶液酸碱性的强弱。表示溶液酸碱性的强弱。2 2、表示：、表示：用用H H+ +物质的量浓度的物质的量浓度的负对数负对数来表示。来表示。3 3、计算公式：、计算公式： pH=-lgc(H+) 4 4、 用用pHpH值表示值表示c(Hc(H+ +) )或或c(OHc(OH) 1 mol/L)1 mol/L)1 mol/L的溶液的酸碱性不用的溶液的酸碱性不用PHPH表示表示u有关有关p

10、H的计算的计算 1、单一溶液的计算、单一溶液的计算强酸溶液：强酸溶液： pH= lg c(H+)强碱溶液强碱溶液: 先求先求 c(H+)=Kw/c(OH-)， pH= lg c(H+)一元弱酸溶液，设浓度为一元弱酸溶液，设浓度为c mol/L ，电离度为，电离度为，c(H+)= c mol/L ， pH= lg c(H+)= lg c ；一元弱碱溶液，设浓度为一元弱碱溶液，设浓度为c mol/L ，电离度为，电离度为，先，先求求 c(H+)=Kw/c(OH-)=Kw/c ， pH= lg c(H+)u有关有关pH的计算的计算4、一强一弱的酸、碱溶液一强一弱的酸、碱溶液等体积混合等体积混合后溶液

11、的后溶液的pH溶液的溶液的pH之和为之和为14，则：，则：谁弱显谁性谁弱显谁性。 5、强酸、强碱溶液强酸、强碱溶液混合混合后溶液的计算后溶液的计算 两强酸混合两强酸混合两强碱混合两强碱混合一者过量一者过量212211)()()(VVVHcVHcHc混212211)()()(VVVOHcVOHcOHc混混混HcOHc)()(碱酸碱碱酸酸VVVOHcVHc|)()(|注意注意:酸性溶液算酸性溶液算c(H+),碱性溶液先算碱性溶液先算c(OH-),再算再算c(H+)。upH的测定方法的测定方法 1、酸碱指示剂酸碱指示剂：判断溶液的酸碱性判断溶液的酸碱性指示剂变色范围的pH石蕊8蓝色甲基橙3.1 4.

12、4黄色酚酞 10红色2、 pH试纸试纸：测定溶液的pH广泛试纸识别差值为广泛试纸识别差值为1；精密pH试纸识别差值为0.1。试纸的使用方法：试纸的使用方法：用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在试用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上，在半分钟内将试纸与标准比色卡进行对照得纸上，在半分钟内将试纸与标准比色卡进行对照得pH 。3、 pH计计：精确精确测定溶液的pH （0.01）练习练习1、pH=1的两种酸溶液的两种酸溶液A、B各各1 mL，分别加水稀释到，分别加水稀释到1000mL，其，其pH值与溶液体积的关系如图，下列说法正确的是值与溶液体积的关系如图，下列说法正确的是（ ） A、A、B两种酸溶液的物质

13、的量浓度一定相等两种酸溶液的物质的量浓度一定相等 B、稀释后，、稀释后，A酸溶液的酸性比酸溶液的酸性比B酸溶液强；酸溶液强； C、若、若a = 4，则，则A是强酸，是强酸，B是弱酸；是弱酸； D、若、若1 a 4，则，则A、B都是弱酸。都是弱酸。2、用用pH试纸测定某无色溶液的试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是（时，规范的操作是（ ） A. 将将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化，跟标准比色卡比较试纸放入溶液中观察其颜色变化，跟标准比色卡比较 B. 将溶液倒在将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较试纸上，跟标准比色卡比较 C. 用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴

14、在pH试纸上，跟标准比试纸上，跟标准比色卡比较色卡比较 D. 在试管内放入少量溶液，煮沸，把在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较颜色，跟标准比色卡比较 CCpHaAB101000 mL三、三、pH的应用的应用 pH的测定和控制在工农业生产、科学实验和的测定和控制在工农业生产、科学实验和医疗等方面都很重要。医疗等方面都很重要。酸碱中和滴定酸碱中和滴定思考几个问题思考几个问题: 1中和滴定定义、原理？中和滴定定义、原理？ 2实验仪器及试剂实验仪器及试剂? 3. 如何应用滴定管如何应用滴定管? 4实验步骤实验步骤?滴定终点的判断滴定终点的判断?

15、 2、原理：、原理： HCl+NaOH=H2O C1V1=C2V2C1C2V2V11、定义：、定义：酸碱中和滴定酸碱中和滴定 用用已知已知物质的量浓度的酸物质的量浓度的酸( (或碱或碱) )来测定来测定未知未知浓度的碱浓度的碱( (或酸或酸) )的方法的方法. . 即标准液即标准液即待测液即待测液3、实验仪器、实验仪器酸式滴定管酸式滴定管碱式滴定管碱式滴定管铁架台铁架台滴定管夹滴定管夹锥形瓶锥形瓶你知道酸碱滴定你知道酸碱滴定管的区别吗？管的区别吗？常见量器简介常见量器简介量筒、滴定管、量筒、滴定管、移液管移液管（1 1）量筒：）量筒：粗粗量仪，量仪，50mL50mL量筒最小分刻度为量筒最小分刻

16、度为1 1mL mL 读数精确到读数精确到0.1mL0.1mL，无无“O”O”刻度刻度（2 2）滴定管）滴定管类型类型: :酸式滴定管（盛装酸性、强氧化性的溶液）酸式滴定管（盛装酸性、强氧化性的溶液） 碱式滴定管（盛装碱性溶液）碱式滴定管（盛装碱性溶液）标识标识: :标有标有温度温度、规格规格、刻度刻度 （“0”0”刻度在最高刻度在最高点）点）( (常用规格：常用规格：25mL25mL、50mL)50mL)最小分刻度：最小分刻度：0.1mL0.1mL，读数精确到，读数精确到0.010.01mLmL思考：思考：25mL25mL量程滴定管只能盛放量程滴定管只能盛放25mL25mL的液体吗？的液体吗

17、？ 0刻度在上，上下部各有一段无刻度刻度在上，上下部各有一段无刻度4、滴定管的使用、滴定管的使用 1.检检查查是否是否漏漏水水 2.洗涤洗涤：先水洗，再用待装液：先水洗，再用待装液润洗润洗2-3次次 3.装、赶、调：先装、赶、调：先装装入入液液体至体至“0”刻度以上刻度以上 2-3厘米处，排净气泡后调整液面到厘米处，排净气泡后调整液面到“0”或或“0” 以下，记下刻度，注意平视以下，记下刻度，注意平视不能仰视或俯视不能仰视或俯视 4.滴液滴液：左手左手握住滴定管活塞（或挤压玻璃球）握住滴定管活塞（或挤压玻璃球）右手右手摇动锥形瓶，摇动锥形瓶，眼睛眼睛注视着锥形瓶颜色的变化注视着锥形瓶颜色的变化

18、练练2：50ml的滴定管盛有溶液，液面恰好在的滴定管盛有溶液，液面恰好在20.00处，若把滴定管中溶液全部排出，则体积（处，若把滴定管中溶液全部排出，则体积（ ）A、 等于等于30 B、等于、等于20C、大于、大于30 D、小于、小于30 C练练1：量取：量取25.00mL，KMnO4溶液可选用仪器溶液可选用仪器（ ）A50mL量筒，量筒， B100mL量筒量筒 C50mL酸式滴定管酸式滴定管 ， D50mL碱式滴定管碱式滴定管C5 5、实验步骤、实验步骤1)1)查漏查漏（用自来水）：滴定管是否漏水、旋塞转（用自来水）：滴定管是否漏水、旋塞转动是否灵活动是否灵活2)2)洗涤：洗涤：滴定管：先用

19、自来水滴定管：先用自来水冲洗冲洗再用蒸馏水再用蒸馏水清洗清洗2 2 3 3次次然后用然后用待装液待装液润洗；润洗；锥形瓶：锥形瓶：自来自来水冲洗水冲洗蒸馏水清洗蒸馏水清洗2 2 3 3次次（不能用待盛液润洗）（不能用待盛液润洗）3)装液装液装、赶、调：装、赶、调：4)4)滴液：滴液：滴定终点达到后，滴定终点达到后，半分钟颜色不变半分钟颜色不变，再，再读数；复滴读数；复滴2-32-3次；次； 读数：视线和凹液面最低点读数：视线和凹液面最低点相切相切练习：练习：以标准的盐酸溶液滴定未知的以标准的盐酸溶液滴定未知的NaOHNaOH溶液的溶液的实验步骤如下，请填空白：实验步骤如下，请填空白： 滴定前的

20、准备工作依次为：滴定前的准备工作依次为： 、 、 。从从 中准确量取中准确量取20.00mL20.00mL待测的待测的NaOHNaOH溶液放入溶液放入 中，滴加几滴中，滴加几滴 振荡。此时振荡。此时溶液为溶液为 色。色。滴定：滴定： 将锥形瓶放在酸式滴定管下（下面将锥形瓶放在酸式滴定管下（下面垫一张白纸），左手垫一张白纸），左手 使酸液滴入锥使酸液滴入锥形瓶内；同时右手形瓶内；同时右手 ；滴定过程中一；滴定过程中一般是先般是先 后后 同时眼睛要注同时眼睛要注视视 。 查漏查漏 洗涤洗涤 装液装液碱式滴定管碱式滴定管锥形瓶锥形瓶酚酞酚酞红红控制活塞控制活塞摇动锥形瓶摇动锥形瓶快快慢慢锥形瓶锥形瓶

21、内溶液颜色变化内溶液颜色变化 当加入最后一滴盐酸，锥形瓶内溶液颜当加入最后一滴盐酸，锥形瓶内溶液颜色由色由 色刚好变为色刚好变为 色时，且色时，且 即达滴定终点。即达滴定终点。读数时眼睛要读数时眼睛要 精确到精确到 mLmL 滴定终点的判断：滴定终点的判断：红红无无半分钟内不变色半分钟内不变色0.010.01记录终点读数：记录终点读数：与凹液面最低点与凹液面最低点及刻线水平及刻线水平（2001全国）用已知浓度的全国）用已知浓度的NaOH溶液测定溶液测定某某H2SO4溶液的浓度，参考右图，从下表中溶液的浓度，参考右图，从下表中选出正确选项选出正确选项锥形瓶中锥形瓶中的溶液的溶液滴定管中滴定管中的

22、溶液的溶液选用指选用指示剂示剂选用滴选用滴定管定管A 碱碱酸酸石蕊石蕊（乙）（乙）B 酸酸碱碱酚酞酚酞（甲）（甲）C 碱碱酸酸甲基橙甲基橙 （甲）（甲）D 酸酸碱碱酚酞酚酞（乙）（乙）CD6、指示剂的选择及滴定终点的判断、指示剂的选择及滴定终点的判断（1）指示剂）指示剂甲基橙甲基橙 3.1-4.4 红红橙橙黄黄酚酞酚酞 8-10 无无浅红浅红红红?不用石蕊作指示剂原因：不用石蕊作指示剂原因：颜色变化不明显颜色变化不明显变色范围太大变色范围太大(2)(2)指示剂的选择原则指示剂的选择原则变色要明显变色要明显变色灵敏变色灵敏( (即变色范围越窄越好）即变色范围越窄越好）变色范围尽可能与所变色范围尽

23、可能与所生成盐的酸、碱性范围一致生成盐的酸、碱性范围一致强酸强酸/强碱强碱滴定：滴定： 呈呈中性中性 酚酞或甲基橙酚酞或甲基橙强酸滴定弱碱强酸滴定弱碱： 呈呈酸性酸性 甲基橙甲基橙强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸： 呈呈碱性碱性 酚酞酚酞（3 3）滴定终点的判断）滴定终点的判断 指示剂的颜色发生指示剂的颜色发生突变突变并且并且半分钟不变色半分钟不变色即即达到滴定终点，终点的判断是滴定实验是否成功达到滴定终点，终点的判断是滴定实验是否成功的的关键关键。决定误差原因：决定误差原因：C(测测)=C(标标)V(标标) V(测测) 其中其中: C(标标)、 V(测测)是已知的数据。因此是已知的数据。因此C(测测

24、)的大小只由的大小只由V(标标) “读数读数”决定决定，只要，只要直接或者间接的能引起直接或者间接的能引起“读数读数”的变化，则的变化，则C(测测)也随着变化，且二者的变化是成也随着变化，且二者的变化是成正比例正比例变化。变化。已知已知已知已知读数读数误差分析误差分析误差分析（误差分析（偏大、偏小或无影响偏大、偏小或无影响） 1、洗涤仪器、洗涤仪器(滴定管、锥形瓶滴定管、锥形瓶)： A、滴定前，在用蒸馏水洗涤滴定管后，未用标、滴定前，在用蒸馏水洗涤滴定管后，未用标准液润洗。准液润洗。 B、滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水、滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥洗净后没有干燥

25、 C、滴定前，用待测液润洗锥形瓶、滴定前，用待测液润洗锥形瓶 2、气泡、气泡： 滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失。滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失。 3、读数、读数(仰视、俯视仰视、俯视) 读取标准液的刻度时，滴定前平视，滴定后俯视读取标准液的刻度时，滴定前平视，滴定后俯视。偏大偏大无影响无影响偏大偏大偏大偏大偏小偏小俯视图俯视图仰视图仰视图仰视仰视视线视线读数偏大读数偏大俯视俯视视线视线读数偏小读数偏小滴定管读数误差滴定管读数误差先仰后俯先仰后俯V=V(V=V(后后)-V()-V(前前) )，偏小，偏小先俯后仰先俯后仰V=V(V=V(后后)-V()-V(前前) )，偏大，偏大滴定管读数误差滴定管读数误差