河北省石家庄市高中化学第三章水溶液中的离子平衡3.2水的电离和溶液的酸碱性课件【新人教版】.pptx

1、,3.2 水的电离和溶液是酸碱性,水的导电性实验,灯 泡,灵敏电流计,现象：,结论：,水是一种极弱的电解质。,一、水的电离,水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离:,H2O + H2O H3O+ + OH-,可简写为：,H2O H+ + OH-,任何物质的水溶液中，水电离出的H+浓度总是等于OH-浓度。,外界条件对水的电离的影响,向左移动,向左移动,增大,减小,减小,增大,减小,减小,向右移动,向右移动,增大,增大,增大,不变,不变,不变,加入酸或碱都会抑制水的电离,水的离子积常数,H2O H+ + OH-,K电离 ,c(H+)c(OH-) K电离 c(H2O),一定温度下，KW c(H+)c

2、(OH-)是一个常数叫做水的离子积常数，简称水的离子积。,定义：,表达式：,Kw c(H+)c(OH-),25时，纯水中c(H+) c(OH-) 110-7mol/L,KW 10-14,注意：,水的离子积指的是纯水或稀水溶液中所有c(H+)与所有c(OH-)的乘积，与溶液的酸碱性无关。,KW只受温度影响，温度一定时， 任何稀水溶液中KW为一常数，温度升高，KW增大。,100时，纯水中c(H+)c(OH-) 110-6mol/L,100时，KW 10-12,无论在纯水或任何稀水溶液中，均存在水的电离平衡。无论在纯水还是酸、碱、盐的稀溶液中均存在H+和OH-，且由水电离产生的c(H+)c(OH-)

3、。,10-7mol/L,10-7mol/L,c(H+)=c(OH-),变大,变小,c(H+)c(OH-),变小,变大,c(H+)c(OH-),二、溶液的酸碱性与pH,比较下列情况下，c(H+)和c(OH-）的值或变化趋势（变大或变小）：,交流思考,溶液的酸、碱性与c(H+)、c(OH-)的关系,溶液的酸碱性决定于c(H+)和c(OH-)的相对大小。,注意：,c(H+)越大，溶液酸性越强；c(OH-)越大，溶液碱性越强。,对比：酸的强弱、溶液酸性强弱,pH -lgC(H+),c(H+) 10-pH,pH的计算：,溶液的酸、碱性和pH的关系,溶液酸碱性和pH的关系（25时）：,pH越小，酸性越强，

4、c(H+)越大,c(OH-) 10pH-14,注意：,通常，当c(H+)或c(OH-)1mol/L时,溶液的酸碱性不用pH表示，而是直接用c(H+)或c(OH-)来表示。,pH相差n个单位，c(H+)或c(OH-)相差10n倍。,有关溶液pH的简单计算,单一溶液pH的计算,例1：分别求出0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/L Ba(OH)2溶液的PH值。,强酸（强碱）溶液的pH可以计算，弱酸（弱碱）只能推算pH范围。,混合溶液pH的计算,前提：稀溶液密度近似为1gcm-3，故稀溶液总体积等于各组分体积之和（体积差忽略不计）。,强酸-强酸混合,例2：pH2和pH4的强酸等体积混合，

5、求混合溶液的pH。,思路：混合前后H+的物质的量守恒,结论： 若两种强酸等体积混合且两溶液中pH相差2或2个单位以上时，可忽略离子浓度小的溶液中的溶质，混合后溶液pHpH小+0.3,强碱-强碱混合,例3：pH8和pH10的强碱等体积混合，求混合溶液的pH 。,思路：混合前后H+的物质的量守恒,结论： 若两种强碱等体积混合且两溶液中pH相差2或2个单位以上时，可忽略离子浓度小的溶液中的溶质，混合后溶液pHpH大-0.3,pH -lgC(H+) -lg210-10 10 - 0.3,若是碱过量，则先求出反应后溶液中剩余碱的C(OH-)，再求pH 。,注意：若V酸=V碱，当两溶液中C(H+)和C(O

6、H-)相差102以上时，可忽略离子浓度很小溶液中的溶质，看作是将离子浓度大的溶液加水稀释，使体积增大1倍。,强酸-强碱混合,若是酸过量则应先求出反应后溶液中剩余酸的c(H+)，再求pH 。,常温下:强酸和强碱的等体积混合,强酸或强碱溶液的等体积混合，当PH相差2个或2个以上的单位时，,pH混,（酸） pH小 + 0.3,（碱） pH大 - 0.3,(1)若pH酸 + pH碱14，则混合后显碱性， pH大于7。 (2)若pH酸 + pH碱14，则混合后显中性， pH等于7。 (3)若pH酸 + pH碱14，则混合后显酸性， pH小于7。,解：,c(H+),pH -lgc(H+) -lg10-5

7、5,强酸的稀释,例4：取1mL pH3的硫酸溶液加水稀释到100mL，溶液的pH变为多少？,若将上述溶液加水稀释到原体积的1000倍，则pH ，若稀释到原体积的105倍，则溶液的pH,稀释后，溶液的pH后 pH前 + n,强酸和弱酸溶液稀释后，溶液的pH都增大，强酸增大更多；,稀释溶液pH的计算,稀释前c(OH-) 10-3 mol/L,稀释后c(OH-),强碱的稀释,例：取 pH11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：,若将上述溶液加水稀释到原体积的1000倍，则pH ，若稀释到原体积的105倍，则溶液的pH,稀释后，溶液的pH后pH前 - n,强碱和弱碱溶

8、液稀释后，溶液的pH都增大，强酸增大更多；,pH -lg10-9 9,KW c (H+)酸+c (H+)水 c(OH-)水,酸溶液：,碱溶液：,KW c (OH-)碱+c (OH-)水 c(H+)水,无限稀释的溶液中，水的电离不能忽略。,pH相同的强酸(弱酸)、强碱(弱碱)稀释后pH的计算,25，溶液pH7或接近7，酸不能7,碱也不能7,pH相同的强酸(弱酸)、强碱(弱碱)稀释,物质的量浓度相同的强酸(弱酸)、强碱(弱碱)稀释,一元强酸（HCl）与一元弱酸（CH3COOH）的比较：,相同物质的量浓度、相同体积时,相同PH、相同体积时,定性测定：,pH的测定,定量测定：,注意：试纸不能用水润湿不

9、能将试纸伸到溶液中广泛pH试纸只能读出整数,粗略测定：,酸碱指示剂法,pH试纸法,精确测定：,pH计（酸度计）,三、pH的应用,定义：,用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的方法。,标准液,待测液,酸 碱 中 和 滴 定,总结 酸碱中和反应的实质：,H+ + OH H2O,原理：,若为一元酸碱, 得:,C标准V标准 C待测V待测 C待测 ,实验仪器、试剂,酸式(碱式)滴定管、滴定管夹、铁架台、 烧杯、锥形瓶、标准液、待测液、酸碱指示剂。,精确地放出一定体积的溶液,精确度：0.01 mL,石蕊：,甲基橙：,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14,指示剂的

10、变色范围,4.3 突跃范围 9.7,中和滴定指示剂的选择,石蕊因变色不明显，通常不用作指示剂,0.1mol/LNaOH滴定20.00mL0.1mol/LHCl过程中pH变化,酸碱指示剂的颜色在此pH突变范围发生明显的改变,就能以极小的误差指示出滴定终点的到达。,4.3,9.7,中和滴定曲线,实验步骤,检漏,若漏水,在活塞两端均匀涂凡士林.,洗涤,三洗:自来水冲洗蒸馏水清洗2-3次待盛液润洗2-3次，标准：内壁不挂水珠,锥形瓶自来水冲洗蒸馏水清洗2 - 3次（不用待盛液润洗）,装液,注液(液面位于“0”刻度以上2-3cm处),检查滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活,赶气泡,调液面,记录,至“

11、0”刻度或“0”刻度以下,读数时要注意： .滴定管要直立 装液或放液后，需等1-2分钟才能观察液面高度 .读数时，视线应与凹液面最低处在同一水平线上，防止俯视或仰视 .必须准确到0.1mL，并估计到0.01mL。,取液（待测液）、滴加指示剂（2-3滴）,v起始读数,边滴边旋摇滴速先快后慢，接近终点时一滴一摇注视锥形瓶内溶液颜色变化、滴定管下端溶液流速判定滴定终点（最后一滴刚好使溶液颜色发生明显变化且30秒内不恢复原色）记录（v终点读数）,滴定,反应终定指的是酸和碱恰好完全反应，此时溶液的pH不一定等于7,重复滴定2到3次,数据处理,C待测,左手,右手,视线与凹液 面水平相切,滴加速度先快后慢,

12、眼睛注视瓶内颜色变化,半分钟颜色不复原,滴定管保持垂直,误差分析 （标准酸滴定未知碱）,C待测,读数方法有误：,偏小,偏大,仪器润洗不当:,盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗； 盛待测液滴定(移液)管用蒸馏水洗后未用待测液润洗； 锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗；,(偏大；偏小；偏大),滴定前仰视,滴定后俯视； 滴定前俯视,滴定后仰视；,已知,已知,读数,直接或者间接引起“读数”的变化,俯视图,仰视图,滴定管的俯视和仰视:,正确视线,仰视视线,正确读数,仰视读数,读数偏大,正确视线,俯视视线,正确读数,俯视读数,读数偏小,0刻度在上 0,0刻度在上 0,先偏大,后偏小,先仰后俯,V=V

13、(后)-V(前)，偏小,实际读数,正确读数,先俯后仰,先偏小,后偏大,V=V(后)-V(前)，偏大,实际读数,正确读数,滴定管的俯视和仰视,天平或量筒的使用读数方法错误；,偏大,操作出现问题:,盛标准液的滴定管漏液； 盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡,终了无气泡 (或前无后有)； 振荡锥形瓶时,不小心有待测液溅出； 滴定过程中,将标准液滴到锥形瓶外； 滴定完毕后，后立即读数。,偏大,偏大,偏大,偏小,偏大,指示剂选择欠妥:,用强酸滴定弱碱,指示剂用酚酞；,偏小: 碱有余,酸不足,用强碱滴定弱酸,指示剂选用甲基橙;(正确选择:酚酞),管内壁上有液体未流下VHCl(aq) ,如滴定管的尖嘴部分有半滴或一滴标准液未滴下。,样品中含有