高中化学 水溶液 课件鲁科版选修4

第三章物质在水溶液中的行为第一节：水溶液联想·质疑：酸、碱、盐的水溶液能导电，纯水能导电吗？一、水的电离定性：精确的实验证明，纯水能微弱地电离，生成自由移动的H+和OH-，所以水是一种极弱的电解质。定量：25℃时，1L纯水（约55.6molH2O）中只有1×10-7molH2O发生电离，其电离度为1.8×10－7％H2OH++OH-水的电离是一个可逆的过程，在一定温度下可以达到电离平衡。其过程遵循化学平衡移动原理。电离平衡常数为：K=[H+][OH-][H2O]变形为：K·[H2O]=[H+][OH-]实验证明25℃时，KW=[H+][OH-]=1×10-14mol2·L-2KW叫水的离子积常数，简称水的离子积在一定温度下，K·[H2O]是常数，则[H+][OH-]也为常数：KW=[H+][OH-]1.在水中H+，OH-，H2O共存2.水的电离是吸热过程注意：t/℃KW/mol2·L-2251.0×10-14557.3×10-14802.5×10-131005.5×10-13不同温度下水的离子积常数分析上表数据可得出怎样的结论？KW只与温度有关，温度越高，KW越大根据平衡移动原理分析影响水的电离平衡的因素有哪些？条件变化电离平衡移动Kw变化升温降温加H2SO4加NaOH向右移动向左移动向左移动向左移动外界条件对水的电离平衡的影响H2OH＋＋OH－增大减小不变不变Kw是温度的函数,随温度的升高而增大与溶液的成分无关抑制水的电离促进水的电离抑制水的电离酸碱交流研讨1练习：1.下列说法正确的是（）A、HCl溶液中无OH-B、NaOH溶液中无H+C、NaCl溶液中既无OH-也无H+D、常温下，任何物质的水溶液中都有H+和OH-，且Kw=[H+][OH-]=10-14D2.Kw仅仅是温度的函数。下列关于Kw与温度关系的叙述中，正确的是（）A、温度越高，Kw越大B、温度越低，Kw越大C、随着温度的升高，Kw可能增大，也可能减小D、随着温度的升高，Kw肯定增大，H+和OH-浓度同时升高AD3、水的电离过程为H2OH++OH-，在不同温度下其离子积为KW25℃=1×10-14，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D观察思考—（实验）等体积的溶液浓度(mol/L)电解质溶液灯泡亮度导电能力0.5HCl0.5氨水0.5NaCl0.5CH3COOH强强弱亮亮暗1.以上水溶液导电能力有何不同？溶液导电能力取决于什么？2.氯化氢、醋酸等电解质在溶于水时发生了哪些变化？它们最终的存在形式如何？溶液导电能力取决于自由移动离子浓度大小和离子所带电荷暗弱二、电解质在水溶液中的存在形态1.强电解质：在稀的水溶液里能完全电离的电解质。包括强酸、强碱、大部分盐存在形态：离子。2.弱电解质：在稀的水溶液里部分电离的电解质。包括弱酸、弱碱、水、少数盐、两性氢氧化物存在形态：分子（主要）和离子。强电解质的电离过程是不可逆的，电离方程式用“＝”，如：HCl＝H＋＋Cl－3.溶剂化作用：溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用弱电解质的电离过程是可逆的，电离方程式用“”，如：HAcH＋＋Ac－注意：进一步实验证明：KW不仅适用于纯水也适用于酸、碱、盐的稀溶液(［H+］或［OH-］1mol/L的溶液）判断正误：1.任何水溶液中都存在水的电离平衡。2.任何水溶液中（不论酸、碱或中性），都存在Kw=10-14mol2/L23.某温度下，某液体[H+]=10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。√××交流研讨•根据室温条件下水的离子积，计算并填写下表空缺：化合物c/mol•L-1[H+]/mol•L-1[OH-]/mol•L-1HCl1.0×10-21.0×10-2HNO31.0×10-31.0×10-3NaOH1.0×10-21.0×10-2KOH1.0×10-31.0×10-31.0×10-121.0×10-121.0×10-111.0×10-11由表中的数据能得出什么规律？酸性或碱性溶液中均存在H＋和OH－，只是[H＋]和[OH－]的相对大小不同：酸性溶液中［H＋］［OH－］碱性溶液中［H＋］［OH－］P76三、溶液的酸碱性与PH水溶液的酸碱性与[H+]和[OH-]的相对大小关系为:[H+]=[OH-],溶液呈中性[H+][OH-],溶液呈酸性，且［H＋］越大酸性越强[H+][OH-],溶液呈碱性，且［OH-］越大碱性越强思考：1.25℃由水电离出的［H＋］或［OH－］均为10-12时,溶液是酸溶液,还是为碱溶液？酸或碱回忆：向水中加酸、碱，对水电离平衡的影响？小结：在纯水中分别加入H+和OH-时，能抑制水的电离，并使水电离出的[H+]和[OH-]均小于10-7mol·L-1（常温）。H2OH++OH-纯水中离子浓度1×10-7（mol•L-1）1×10-7加HCl后，若氢离子总浓度（水和HCl电离出来的H+浓度之和）为1×10-2mol•L-1，则氢氧根（）的总浓度为（）mol•L-1水电离产生的氢氧根离子与氢离子（），故水电离出来的氢离子浓度为（）mol•L-1HCl电离出来的H+浓度为()mol•L-1近似为（）mol•L-1，全由水电离产生1×10-121×10-12相等1×10-2—1×10-12也就是说在强酸性溶液中水电离出来的氢离子可以忽略。1×10-2即强酸溶液中，H+主要考虑()产生的，而OH—来源于()产生。水电离酸电离H2OH++OH-纯水中离子浓度1×10-7（mol•L-1）1×10-7加NaOH后，若OH—总浓度（水和NaOH电离出来的OH—浓度之和）为1×10-2mol•L-1，则H+（）的总浓度为（）mol•L-1水电离产生的氢氧根离子与氢离子相等，故水电离出来的OH—浓度为（）mol•L-1则：NaOH电离出来的OH—浓度为（）mol•L-1全由水电离产生1×10-121×10-121×10-2—1×10-12即强碱溶液中，OH—主要考虑（）产生的，而H+来源于（）产生。碱电离水电离C(H+)总量C(OH-)总量水电离的C(H+)水电离的C(OH-)纯水1×10-71×10-71×10-71×10-7加适量NaOH1×10-2加适量HCl1×10-21×10-121×10-121×10-121×10-121×10-121×10-12填表（常温）加酸时，溶液中的OH-都来源于水的电离，加碱时，溶液中的H+都来源于水的电离。溶液酸碱度的表示方法:pHpH=-lg[H+][H+]=10-PH[H+]:10010-110-210-310-410-510-610-710-810-910-1010-1110-1210-1310-14pH01234567891011121314中性酸性增强碱性增强25℃时pH与［H＋］及溶液酸碱性的关系：中性：［H＋］=10-7mol/LpH=7酸性：［H＋］10-7mol/LpH7碱性：［H＋］=10-7mol/LpH7pH的物理意义：表示溶液酸碱性的强弱pH的适用范围：①pH适用于［H+］或［OH-］≤1mol/L的溶液②pH适用范围为0～14，当PH=0时，[H+]=1mol/L当PH=14时，[OH-]=1mol/L通常将［OH－］的负对数称作pOH:pOH=-lg[OH-]25℃时：pH＋pOH＝14测定溶液酸碱性的方法（2）pH试纸（1）酸碱指示剂石蕊试液，酚酞试液（红色、蓝色）石蕊试纸定性判断溶液的酸碱性粗略测定溶液酸碱性的强弱pH试纸的使用方法：用PH试纸测定溶液的PH值,一般先把一小块放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点试纸的中部，待30秒后与标准比色卡对比来粗略确定溶液的pH，pH读数只取整数。不能把试纸放在待测液中，也不能用水湿润再测定PH值。注意：1、玻璃棒要洁净、干燥2、PH试纸用镊子夹取，测溶液时不能用蒸馏水湿润，否则PH可能偏大、偏小或不变思考在100℃时，纯水的KW＝5.5×10－13mol2•L-2,此时pH=7的溶液是中性溶液吗？[H+]=1.0×10-7mol/L[OH-]=KW∕[H+]=5.5×10-6mol/L[H+][OH-]，溶液显碱性注意:1.利用pH判断溶液酸碱性一定注意温度2.利用溶液pH判断酸碱性,适用于pH=1～14的溶液已知100℃水的离子积常数Kw=1.0×10-12mol2·L-2100℃纯水的[H+]=___________纯水的pH=___________100℃纯水的pH＜7,说明该温度下的纯水是否为酸性的?任意条件下判断溶液酸碱性看[H+]与[OH-]的相对大小1×10－6mol/L6注意[H+]==[OH-],故溶液为中性交流研讨练习1.某温度时，水的离子积常数为1×10-12moL2·L-2，若该溶液中H+浓度为1×10-7moL·L-1，则该溶液（）A、呈碱性B、呈酸性C、呈中性D、c(OH-)=100c(H+)AD室温下,下列四种溶液A、pH=4B、c(H+)=1×10－5mol/LC、c(OH-)=1×10－11mol/LD、PH=10其中酸性最强的是______碱性最强的是______pH=5c(H+)=1×10－3mol/LpH=3cDc(H+)=1×10－4mol/Lc(H+)=1×10－10mol/L练习2小结一、水的电离H2OH++OH-KW=[H+]·[OH-]强电解质：HCl＝H＋＋Cl－弱电解质：HAcH＋＋Ac－二、电解质在水溶液中的存在形态三.溶液的酸碱性与pH1.水溶液的酸碱性与[H+]和[OH-]的相对大小关系为2.溶液酸碱度的表示方法:pH=-lg[H+]1.当溶液中［H＋］10-7时，一定是酸性溶液吗？不一定，可能是酸性溶液，也可能为中性溶液注意：因溶液的酸碱性与水的电离平衡有关，所以必须指明温度③当PH改变n个单位时，［H+］或［OH-］改变10n倍