3.2水的电离.ppt

1、第二节 水的电离和溶液的酸碱性 （第一课时）,第三章 水溶液中的离子平衡,2020年7月21日星期二,一、水的电离,1、水是一种极弱的电解质，能发生微弱电离:,在一定温度时： c(H+)c(OH-)=Kw，叫水的离子积 25时，,2、水的离子积,所以 K 电离 c(H2O) c(H+)c(OH-）= K W,c(H+)=c(OH-)=1.010-7mol/L,在室温下，1L水(约55.6mol)中只有110-7mol水电离，电离前后水的物质的量几乎不变， c(H2O)可视为常数.,Kw=1.010-14,思考：根据前面所学知识，水的离子积会受什么外界条件影响？,温 度,分析下表中的数据有何规律

2、，并解释之,讨论1：,结论：,温度越高，Kw越大. 水的电离是一个吸热过程,讨论2：,对常温下的纯水进行下列操作，完成下表：,中性,增大,增大,=,酸性,增大,减小,不变,碱性,减小,增大,不变,小结：一定温度下，KW不随溶液中c(H+)、c(OH-)的改变而改变；升高温度，KW增大。,加入酸或碱都抑制水的电离。,3、影响水电离的因素,（1）温度 电离过程是一个吸热过程，升高温度，促进水的电离，水的离子积增大. 在100时，KW=110-12。,（3）加入活泼金属 向纯水中加入活泼金属，如钠，由于活泼 金属可与水电离产生的H直接反应产生H2，使水的电离平衡向右移动。,（2）加入酸或碱，抑制水的

3、电离，Kw不变；,根据Kw=c(H)c(OH) 在特定温度下为 定值,c(H) 和c(OH) 可以互求.,不论是在中性溶液还是在酸性或碱性溶液，水电离出的c(H+)c(OH),常温下,任何稀的水溶液中 c(H+)c(OH) = 1.01014,注意:, 任何水溶液中H+和OH总是同时存在的,只是相对含量可能不同.,课堂练习,1. 0.1mol/L的盐酸溶液中水电离出的c(H )和c(OH)是多少?,2. 0.1mol/L的NaOH溶液中水电离出的c(H)和 c(OH)是多少?,水电离出的c(OH-)=1.010-14/0.1 =1.010-13（mol/L）= c(H ),水电离出的c(H+)

4、=1.010-14/0.1 =1.010-13（mol/L）= c(OH- ),课堂练习,3. 室温下，由水电离产生的c(OH-)=10-11mol/L的溶液中，一定大量共存的离子组（ ） ANa+ 、 NH4+ 、 Cl- 、SO42- B. S2- 、 CH3COO- 、Na+ 、Cs+ C. K+ 、 Na+ 、 CO32- 、NO3- D. K+ 、 Na+ 、 NO3- 、SO42-,D,1. 溶液的酸碱性,无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在H+和OH- ，而且在一定温度下Kw是定值！,常温下，溶液的酸碱性跟H+和OH-浓度的关系：,注意: c(H+)与c(OH-)的关系是判断 溶

5、液酸碱性的依据.,二、溶液的酸碱性与pH,溶液的酸碱性-正误判断,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。,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-)。,6、c(H+) 10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。,7、对水升高温度电离度增大，酸性增强。,5、c(H+) =1.0107mol/L的溶液一定呈中性。,X,2. 溶液的pH,（1）定义：,用c(H+) 的负常用对数来表示溶液的酸碱性强弱。,（2）表示方法：,pH=-lgc(H+),如c(H+)=1.010-7mol/L的溶液,pH=7

6、,（3）适用范围：c(H+) 1mol / L或 c(OH-) 1mol / L,引入的必要性,（4）pH的范围：014,（5）溶液的酸碱性、pH与C(H+)、c(OH-)的关系,常温下：,中性溶液,酸性溶液,碱性溶液,c(H+)=c(OH-)=110-7mol/L,c(H+)c(OH-) c(H+) 110-7mol/L,c(H+)c(OH-) c(H+) 1 10-7mol/L,pH =7,pH7,pH7,注意: c(H+)与c(OH-)的关系才是判断溶液酸碱性的依据.,小结：溶液酸碱性的表示方法,（1）pH法 当c(H+) 或c(OH-) 1mol / L时，一般用此法。,（2） c(H

7、+) 或c(OH-)法 当c(H+) 或c(OH-) 1mol / L 时， 直接用c(H+) 或c(OH-)表示。,常温下溶液的pH值,酸性增强,碱性增强,注意,1、PH越小，酸性越强，PH越大，碱性越强。 2、PH范围0-14之间。 3、PH等于0的溶液不是酸性最强的溶液， PH等于14的溶液不是碱性最强的溶液。 4、PH减小一个单位，c(H+)扩大为原来的10倍。 PH增大一个单位，c(H+)减为原来的1/10 ， c(OH-)增为原来的10倍.,（6）溶液PH的测定方法,pH试纸-操作方法：取一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿）上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部，然后与标准比色

8、卡比色对照确定溶液的pH。 pH计（也叫酸度计） 精确测定溶液的pH的仪器。,（7）pH的应用,A.医疗上 B.生活中 C.环保领域中 D.农业生产中 E.科学实验和工业生产中,溶液的pH值正误判断,1、一定条件下 pH值越大，溶液的酸性越强。,2、用pH值表示任何溶液的酸碱性都很方便。,3、强酸溶液的pH值一定大。,4、pH值等于6是一个弱酸体系。,5、pH值有可能等于负值。,6、pH值相同的强酸和弱酸中H+物质的量浓度相同。,（8）有关PH的简单计算,第二节水的电离 （第二课时）,第三章水溶液中的离子平衡,有关PH的计算专题,思路：求溶液的pH，关键是正确求出c(H+)。,注意： 判断溶液

9、是酸性还是碱性。 如果是酸性溶液，直接求c(H+)； 如果是碱性溶液，先求c(OH-)，再换算为c(H+)进行计算。,有关PH的计算,（一）单一强酸或强碱pH的计算,pH=-lgc(H+) 常温下：,1、求0.05mol/L的H2SO4溶液的pH。 2、求0.05mol/L的Ba(OH)2溶液的H+浓度及pH。,3.取1LpH3的H2SO4溶液加水稀释到100L后,溶液的pH是多少? 4、取pH12的NaOH溶液与水按1:99的体积比混合后，溶液的pH是多少?,（二）强酸或强碱稀释后pH的计算,(1) PH4的盐酸用水稀释100倍、1000倍、 10000倍,PH值各为多少? (2) PH4的

10、醋酸用水稀释100倍、1000倍, PH值如何变化? (3) PH10的NaOH溶液用水稀释100倍、1000倍. 10000倍,PH值各为多少?,思考：,注意： 酸、碱溶液无限稀释时，溶液的pH只能无限 接近7，但酸的pH永远小于7，碱的pH永远大于7.,练习:,在25时，pH1的盐酸溶液和pH4的硫酸溶液等体积混合，pH等于多少？,解：,pH=-lgc(H+),=-lg（110-1+110-4）/（1+1）,=-lg510-2,=2-lg5,=1.3.,关键：抓住氢离子进行计算！,pH混= pH小+0.3,（四） 强碱与强碱混合,解：,6. 在25时，pH=9和pH=11的两种氢氧化钠溶液

11、等体积混合，pH值等于多少？,c(OH-)=（ 1 10-5+110-3）/(1+1) =5 10-4,c(H+) =1.010-14/5 10-4=2 10-11,pH=-lg210-11=11 lg2=110.3,=10.7,pH混= pH大- 0.3,关键：抓住氢氧根离子进行计算！,注意:两强碱混合,求：pH=10和pH=8的强碱溶液等体积混合的pH. 解1：c(H+)=(10-10+10-8)/2mol/L=5X10-9mol/L pH=9-lg5=8.3 解2：c(OH-)=(10-4+10-6)/2mol/L=5X10-5mol/L c(H+)=2X10-10mol/L pH=10

12、lg2=100.3 = 9.7,碱混合先算c(OH-)，再算c(H+)，最后算pH,关键：抓住氢氧根离子进行计算！,X,（五） 强酸与强碱混合（1）,7. 在25时，1L O.06mol/L的盐酸与等体积0.04mol/L的氢氧化钠溶液混合后，溶液的pH等于多少？,解：,NaOH+HCl=NaCl+H2O,0.06,0.04,pH=-lgc(H+),=-lg0.02/（0.1+0.1）,=-lg10-2,=1,关键：酸过量先算氢离子浓度！,（五） 强酸与强碱混合（2）,8. 在25时，100mL 0.4mol/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等于多少？,解：,N

13、aOH+HCl=NaCl+H2O,0.04,0.06,关键：碱过量先算氢氧根离子浓度！,=1,pOH=-lgc(OH-),=-lg0.02/(0.1+0.1),pH=14 - pOH,= 13,再 见,2020年7月21日星期二,第二节水的电离 （第三课时）,第三章水溶液中的离子平衡,酸碱中和滴定,1、定义：,酸碱中和滴定,利用中和反应，用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的实验方法。 *已知浓度的溶液标准溶液 *未知浓度的溶液待测溶液,3、实验仪器,酸式滴定管 碱式滴定管 铁架台 滴定管夹 锥形瓶,你知道酸碱滴定管的区别吗？,滴定管的构造 类型:酸式滴定管和碱式滴定管 标识:标有

14、温度、规格、刻度 （“0”刻度在上边，上下部各有一段无刻度） 常用规格：25mL、50mL 最小分刻度：0.1mL，读数估读到0.01mL 思考：25mL规格滴定管只能盛放25mL的液体吗？,酸式滴定管只能盛装酸性、中性或强氧化 性溶液，碱式滴定管只能盛装碱性溶液。,注意：,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,B,2. 量取25.00mL KMnO4溶液可选用仪器（ ） A50mL量筒 B100mL量筒 C50mL酸式滴定管 D50mL碱式滴定管,C,练习,3. 50ml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

15、，则体积（ ） A、 等于30 B、等于20 C、 大于30 D、小于30,C,滴定管的使用,1.检查是否漏水; 2.洗涤：先水洗，再用待装液润洗2-3次; 3.排气泡，调液面：先装入液体至“0”刻度以上2-3厘米处，排净气泡后调整液面到“0”或“0” 以下，记下刻度(注意平视，不能仰视或俯视); 4.滴液：左手控制滴定管活塞（或挤压玻璃球），右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化。,4、指示剂的选择及滴定终点的判断,（1）指示剂,甲基橙 3.1-4.4 红橙黄 酚酞 8.2-10 无粉红红,（2）滴定终点的判断,不用石蕊作指示剂原因：颜色变化不明显,指示剂的颜色发生突变并且半分钟不变

16、色即达到滴定终点，终点的判断是滴定实验是否成功的关键。,5、实验步骤,1)查漏（用清水） 滴定管是否漏水、活塞转动是否灵活 2)洗涤 滴定管：先用清水冲洗再用蒸馏水清洗23次然后用待装液润洗23次 锥形瓶：清水冲洗蒸馏水清洗23次（不能用待盛液润洗）,3)装液滴定管中加入液体的操作,量取一定体积未知浓度待测液于锥形瓶 操作:向滴定管中装液挤气泡调液面记下起始读数放液记录终点读数滴入指示剂 滴定管中装入标准液挤气泡调液面记下起始读数,4)滴定 左手控制滴定管活塞（或玻璃球） 右手持锥形瓶颈部，向同一方向作圆周运动，而不是前后振动 滴加速度先快后慢 视线注视锥形瓶中颜色变化 .滴定终点达到后，半分

17、钟颜色不变，再读数 .复滴23次,5) 计算,2020年7月21日星期二,第二节水的电离,实验测定酸碱中和曲线,0 10 20 30 40 V(NaOH)mL,12 10 8 6 4 2,PH,颜色突变范围,酸碱滴定曲线描述酸碱中和滴定过程 中溶液pH的变化情况。,酚酞,甲基橙,酸碱滴定曲线,-o反应终点,检验滴定管是否漏水。,用自来水、蒸馏水逐步将滴定管、锥形瓶洗浄。,分别用标准液和待测液润洗相应的滴定管。,向滴定管内注入相应的标准液和待测液。,将滴定管尖嘴部分的气泡赶尽。,将滴定管内液面调至“0”或“0”刻度以下，并记录初始体积。,向锥形瓶中注入一定体积的待测溶液，并滴加酸碱指示剂。,左手

18、控制滴定管活塞，右手旋摇锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液的变色情况，记录滴定终止体积。,重复上述操作23。,滴定操作,中和滴定误差分析,消耗标准液体积增多使待测液浓度偏大; 损失待测液体积使待测液浓度偏小,洗涤仪器(滴定管、锥形瓶)； 气泡； 体积读数(仰视、俯视)； 指示剂选择不当； 杂质的影响； 操作(如用力过猛引起待测液外溅等)。,中和滴定过程中，容易产生误差的6个方面是：,1、因仪器润洗不当引起的误差：,（1）盛装标准液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗。,误差产生的原因：,分析：这时标准液的实际浓度变小了，所以会使其用量有所增加，导致C测增大,（2）盛装待测液的滴定管或移液管用蒸馏水洗

19、后未用待测液润洗。,分析：这时实际n测减小，所以会使V标减小，导致C测减小,（3）锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗。,分析：这时待测液的实际总量变多了，使标液的用量增加，导致C测增大,思考： 若锥形瓶中含有少量蒸馏水，对C测是否有影响？ 答案：无影响,2.读数不规范,（1）滴定前仰视，滴定后俯视。,分析：V标偏小，导致C测偏小。,V=V(后)-V(前)，偏小,（2）滴定前俯视，滴定后仰视。,分析：V标偏大，导致C测偏大。,V=V(后)-V(前)，偏大,（1）盛装标准液的滴定管漏液。,分析：这样会使标准液的实际用量增加，导致C测偏大。,（2）盛标准液的滴定管滴前尖嘴部分留有气泡，滴定过程中，气泡

20、变小或消失，最后无气泡。,分析：对于气泡前有后无，会使V标实际变多，致使C测偏大,（3）滴定过程中，将标准液滴到锥形瓶外。,分析：这样会使标准液的实际用量增加，导致C测偏大。,3.操作不当,（4）移液时，将移液管尖嘴处的残留液吹入锥形瓶中。,分析：使待测液的总量变多，从而增加标准液的用量，使C测偏大。,（5）滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将待测液溅出。,分析：这时会使待测液的总量变少，从而标准液的 用量也减少，使C测偏小,分析：30s后溶液可能又变成无色，而导致C测的值偏小,滴定终点时滴定管尖嘴处半滴尚未滴下，或一滴标准液附着在锥形瓶内壁上未流下。,分析：假设把这半滴或一滴标准液滴入反应液中

21、，肯定会超过终点，所以会造成C测的值偏大。,4.终点判断不准,为了减少指示剂误差，请为下列滴定选择适当指示剂 强酸滴定强碱 强酸滴定弱碱 弱酸滴定强碱,甲基橙 或酚酞,甲基橙,酚酞,1、用已知浓度的酸滴定未知浓度的碱时，会导致待测碱溶液偏低的操作是（ ） A.碱式滴定管蒸馏水洗后，未用待测液润洗 B.酸式滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液润洗 C.滴定中，不慎将锥形瓶中少量待测液体摇出瓶外 D.滴定前酸式滴定管尖嘴部分未充满溶液,练习,AC,2、用已知浓度的盐酸去滴定待测定的烧碱溶液，用酚酞作指示剂，以下操作中，不影响碱溶液浓度测定值的是（ ） A酸式滴定管未用标准酸液来洗 B滴定管尖嘴部分在滴定

22、前有气泡 C向锥形瓶里的待测液中加入一定量的蒸馏水将待测液稀释 D盛待测液的锥形瓶用碱液洗涤,C,用标准盐酸滴定待测烧碱，下列错误操作将对V（酸）和C（碱）有何影响？（偏大、偏小和无影响） A、盛标准酸的滴定管尖嘴部分有气泡未排除就开始滴定 ， 。 B、振荡时液体飞溅出来 ， 。 C、开始读标准酸时用仰视 ， 。 D、终点读标准酸时用俯视 ， 。 E、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 ， 。,偏大,偏大,偏小,偏小,偏小,偏小,偏小,偏小,无影响,无影响,再 见,常见误差分析具体如下： (1)滴定前，在用蒸馏水洗涤滴定管后，未用标准液润洗。 (2)滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失。 (3)滴定前，用待测液润洗锥形瓶。 (4)读取标准液的刻度时