水的电离和溶液的酸碱性ppt课件.ppt

1、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,水是一种极弱的电解质，能发生极微弱的电离,H2O H2O H3O OH,H2O H OH,一、水的电离,简写成：,室温下c(H+) = c(OH-)=10-7mol/L,K电离 =,室温下55.6mol H2O中，只有110-7mol H2O电离，因此c(H2O)可视为常数。,水的电离常数,仍然是一个常数,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、水的离子积常数,分析表格中的数据，有何规律，并解释。,结论：,温度越高，Kw越大。,室温下：KW=110-14,1、Kw只与温度有

2、关，且Kw不仅适用于纯水，也适用于酸碱盐的稀溶液。 2、任何水溶液中，c(H+)水电离 = c(OH-)水电离 3、纯水中c(H+) 、 c(OH-)的计算方法为 c(H+) = c(OH-)= 常温下，c(H+) = c(OH-)= =10-7mol/L,注意：,D,水的电离过程为H2O H+ + OH-，在不同温度下其离子积为KW25=110-14， KW35 =2.1 10-14。则下列叙述正确的是（ ） A、H+ 随着温度的升高而降低 B、在35时，纯水中 H+ OH- C、水的电离常数K25 K35 D、水的电离是一个吸热过程,练习,对常温下的纯水进行下列操作：,向右 增大 增大 c

3、(H+)=c(OH-) 增大,向左 增大 减小 c(H+)c(OH-) 不变,向左 减小 增大 c(H+)c(OH-) 不变,H2O H+ OH-,思考:,2、影响水电离的因素,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,无论任何温度，无论酸性、中性、碱性溶液，都存在水电离出的H+、OH-，并且由水电离出的这两种离子浓度一定相等。,二、溶液的酸碱性与H+、OH浓度的关系,判断正误：,1

4、. 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。,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 10-5 mol/L盐酸 、 1 mol/L盐酸、 2 mol/L盐酸 25 10-5 mol/LNaOH溶液 1 mol/LNaOH溶液,pH值意义：,表示溶液酸碱性的强弱。,用H+物质的量浓

5、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,三、溶液的酸碱性与pH的关系,中性,pH,C(H),C(OH-),10-14 10-13 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100,酸性,碱性,增强,增强,pH 越小,c(H+) 越大 酸性越强； （2）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,中性溶液,酸性溶液,碱性溶液,c(H+)=c(OH-)=1

6、10-7mol/L,c(H+)c(OH-),c(H+)c(OH-),pH =7,pH7,pH7,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+)110-7mol/L,c(H+)110-7mol/L,中性溶液,酸性溶液,碱性溶液,c(H+)=c(OH-)=110-6mol/L,c(H+)c(OH-),c(H+)c(OH-),pH =6,pH6,pH6,(100),溶液的酸碱性与pH的关系,c(H+)110-6mol/L,c(H+)110-6mol/L,思考：pH为7的溶液是否一定是中性溶液？,2、 pH的测定方法,酸碱指示剂的颜色变化是在一定的pH

7、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）,(2) pH试纸(定量粗略测量),(整数位),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： 取一小块pH试纸放在表面皿上，用洁净的玻璃棒沾取少量被测溶液滴在干燥的pH试纸上，跟标准比色卡对比读数。,(3) pH计(定量精确测量),(小数位),

8、人体几种体液和代谢产物的正常pH,人体体液和代谢产物都有正常的pH范围，测定人体体液和代谢产物的pH，可以帮助了解人的健康状况。一些体液和代谢产物的正常pH如上图所示。,四、pH值的应用,一些重要农作物最适宜生长的土壤的pH值,1、单一强酸或强碱溶液的 pH,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,14pOH,pH,四、有关溶液的pH的计算,例：计算0.1mol/L的HCl溶液的pH值,解、 c (H+) 0.1mol/L,pH lg 0.1 1,练习：试计算常温下下列溶液的pH值 0.005 mol

9、/L H2SO4溶液； 0.005 mol/L Ba(OH)2 溶液,解、 c (H+) 0.005mol/L20.01mol/L, pH lg 0.01 2, c(OH) 0.01mol/L, pH lg 1012 12,2、强酸与强酸混合求pH,强酸：,c,电离,c (H+),强酸：,c,电离,c (H+),c (H+)混合,lg,pH,例：计算10mL 0.1mol/L HCl和10mL 0.05 mol/L H2SO4混合溶液的pH,解： c (H+)0.1 mol/L c (H+)0.1 mol/L,c (H+)混合,pH - lg 0.1 1,关键：抓住氢离子进行计算！,练习：pH

10、2的盐酸溶液和0.00005 mol/L的硫酸溶液等体积混合，试计算混合溶液的pH值,解：c (H+)0.01 mol/L c (H+)0.0001 mol/L,c (H+)混合,pH- lg 0.005 = 2+lg2 = 2.3,两种强酸等体积混合，混合液pH pH 小 lg2 pH小0.3,3、强碱与强碱混合求pH,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,14pOH,例:25 时，10mL 0.1mol/L NaOH和10mL 0.05 mol/L Ba(OH)2混合，计算混合溶液的pH值,解：c

11、(OH)0. 1mol/L c (OH)0.1mol/L,c (OH)混合,c(H+)混合,pH lg 1013 = 13,关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！,解：c (OH)0.01mol/L c (OH)0.0001mol/L,c (OH)混合,pOH- lg 0.005 = 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,练习：pH12的氢氧化钠溶液和0.00005 mol/L的氢氧化钡溶液等体积混合，试计算混合溶液的pH值,c(H+)混合,pH lg 21012 = 12-lg 2=12-0.3=11.7,计算下列

12、溶液等体积混合的混合液的pH： pH=13和pH11的强碱 pH=1和pH=3的强酸,解：pH混 pH大0.3130.312.7,pH混 pH小0.310.31.3,4、强酸与强碱混合求pH,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？,pH=lg c(H+)余,例：求30mL pH=3的盐酸溶液与20mL pH=11的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH,解： c(H+)103 mol / L c(OH)103 mol / L,pH=lg 2104 4lg2,强酸强碱混合酸过量，先求过量的酸的浓度，

13、再求pH,关键：酸过量抓住氢离子进行计算！,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,例：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： c(H+)0.4 mol / L c(OH)0.6 mol / L,pH=-lg10-13=13,关键：碱过量抓住氢氧根离子进行计算！,3.3,2.3,10.7,11.7,7,3.3,10.7,练习:,某强酸溶液pH=a，强碱溶液pH=b，已知ab12，酸碱溶液混合pH=7，则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为 （ ） AV(酸)=102V(碱) B

14、V(碱)=102V(酸). CV(酸)2V(碱) D.V(碱)2V(酸),B,有一pH=12的NaOH溶液100 mL ，欲使它的pH降为11。 （1）如果加入蒸馏水，就加入_ mL （2）如果加入pH = 10的NaOH溶液，应加入_ mL （3）如果加入0.008 mol/L HCl溶液，应加入_ mL,900,1000,100,在25时，有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取VaL该盐酸溶液用该NaOH溶液中和至呈中性，需VbLNaOH 溶液，问： （1）若a+b=14，则VaVb （2）若a+b=13，则VaVb （3）若a+b14，则VaVb ，且Va Vb(填“”“”“

15、”)（题中ab，b8）,10a + b 14,1,1/10,pH=2的A、B、C三种酸溶液各1mL，分别加水稀释至1000mL，其pH与溶液（V）的变化关系如下图所示，下例说法错误的是 （ ）,A. pH=2时，A、B、C都是稀溶液 B . 稀释前的浓度大小为c（C）c（B）c（A） C. 稀释后，A溶液中c（H+）最小 D. A是强酸，B和C是弱酸,A,将pH=1的盐酸平均分为2份，一份加适量的水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为（ ） A 9 B 10 C 11 D 12,C,将pH=3的强酸与pH=12的强碱混合，当混合

16、液的pH =11时，强酸与强碱的体积比为（ ） A 9：2 B 9：1 C 1：10 D 2：5,A,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,第四课时,强酸的稀释：,例：取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL，溶液的 pH变为多少？,解：,c(H+) =,pH = - lgc(H+) = - lg10-5 = 5,若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍， 则溶液的pH变为多少？ 若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH 变为多少？,102,103,pH = 6,pH = 8,pH 接近于7,5、酸碱的稀释问题,例、将pH=3的醋酸稀释100倍后，溶液的pH等

17、于5 吗？,弱酸稀释： （1）PH=a的弱酸稀释10n倍后, PH增大的量小于n，即 aPHa+n (2)PH值相同的两酸溶液稀释相同倍数后，酸性强的酸PH值变化大,强酸弱酸稀释 例：pH=2的盐酸稀释10倍后pH=？ pH=2的醋酸稀释10倍后pH=？ 结论：稀释10倍pH变化（增大）1,3,3,盐酸,醋酸,10倍,稀释相同倍数时 pH： 盐酸醋酸,稀释到相同pH时 稀释的倍数： 醋酸盐酸,强碱的稀释,例：取 pH=11的NaOH溶液与水按1:99的体积比混合后， 溶液的pH变为多少？,解：,稀释前c(OH-) = 10-3 mol/L,若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍， 则溶液的

18、pH变为多少？ 若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH 变为多少？,103,pH = 8,pH = 6,pH 接近于7,原来的102,稀释后c(OH-) =,稀释后溶液的pH = 9,例4 将pH=10的氨水稀释100倍后后，溶液的pH是8，对吗？,弱碱稀释： （1）PH=b的弱碱稀释10n倍后, PH减小的量小于n ，即b-nPHb (2)PH值相同的两碱溶液稀释相同倍数后，碱性强的碱PH值变化大,弱碱稀释 例：pH=12的NaOH溶液稀释10倍后pH=？ pH=12的氨水稀释10倍后pH=？ 结论：稀释10倍pH变化（减小）1.,11,11,NaOH,氨水,10倍,稀释相同倍数时 pH

19、： 氨水NaOH,稀释到相同pH时 稀释的倍数： 氨水NaOH,弱碱的稀释,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）,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. HZ B、HZ. HY. HXC、HX. HZ. HY D、HY. HZ. HX,2、

20、酸HA、HB两溶液的pH值为3，且体积相同，加水稀释两溶液，PH值与加入水的体积关系如图所示，则两者酸性较强的是,加水体积,pH,HB,HA,HB,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,酸碱中和滴定及曲线,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,一、酸碱中和滴定基本原理 ：,H+OH=H2O,酸碱

21、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。,用0.1000mol/L的NaOH溶液，滴定20 .00ml 0.1000mol/L的HCl 溶液，求随V NaOH的增大，pH=？,滴定过程的pH变化,误差：0.0240=0.0005=0.05%,思考,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,二、酸碱中和滴定所需的仪器和试剂,待测液：,选择原则 ,2.酸碱

22、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,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）,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,2、仪器：,用作中和反应容器，盛装待测液,用于配制标准液,放置滴定管

23、,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,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,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（ ） A50mL量筒，B100mL量筒 C50mL酸式滴定管 ， D50mL碱式滴定管,C,想一想：量筒的构造与滴定

24、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,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,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。,三、酸碱中和滴定实验操

25、作,滴定,锥形瓶的准备,滴定管的准备,计算,（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23次、碱式滴定管用蒸馏水洗涤后再用洗涤23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,23cm,气泡,“0”刻度,“0”刻度,检漏洗涤润洗注液赶气泡调液读数,、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,

26、用 量取一定体积的待测液（NaOH)于锥形瓶中，滴入23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,23,平均值,注意：左手、右手、眼睛,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。,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,1.0 2.3 3.3 4.3 7.0 9.7 10.7 11.7 12.5,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,PH,12,10,8,6,4,2,10,20,30,40,突变范围,反应终点,加入NaOH(ml),中和滴定曲线,酸碱指示剂的颜色在此pH值突跃范围发生明显的改变，则就能以极小的误差指示出滴定终点的到达。,第三章 水溶液中的离子平衡,