水的离子积和溶液的PH值..

第二节：水的离子积和溶液的PH值教学目标1．水的电离平衡和离子积的概念；2．影响水的电离平衡的因素；3．溶液的酸碱性和pH的关系；4．酸碱指示剂及变色范围和变色原理。5．掌握水的离子积常数及溶液pH值表示的意义；6．掌握C(H+)、pH值与溶液酸碱性的关系；7．了解指示剂的变色范围，学会pH值的使用方法；8．掌握溶液pH值的有关计算。一、水的离子积水的离子积是指水达到电离平衡时的离子浓度的乘积。通常把Kw叫做水的离子积常数，简称水的离子积，Kw只与温度有关。已知在25℃时，水中的H＋浓度与OH－浓度均为1×10－7mol·L，所以在25℃时，Kw=c(H＋)·c(OH－)=1×10-7×1×10-7=1×10－14。二、影响水的电离的因素1．加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变；2．加入某些盐，促进水的电离，Kw不变；3．电离过程是一个吸热过程，升高温度，促进水的电离，水的离子积增大三、溶液的酸碱性和pH值1．常温时，由于水的电离平衡的存在，不仅纯水，而且在酸性或碱性的稀溶液中，均存在H＋、OH－，且c（H＋）·c（OH－）=1×10－14。中性溶液中，c（H＋）=c（OH－）=1×10－7mol·L-1；酸性溶液中，c（H＋）＞c（OH－），c（H＋）＞1×10－7mol·L-1；碱性溶液中，c（H＋）＜c（OH－），c（H＋）＜1×10－7mol·L-1。强调：①含水的稀溶液中，H＋与OH－共存，H＋与OH－的相对多少决定溶液的酸碱性，但二者浓度的积必为常数；②碱性溶液中的c(H＋)=Kw/c（OH－）；同理，酸性溶液中的c(OH－=Kw/c（H＋）。说明：当我们表示很稀的溶液时，如，c（H＋）=1×10－7mol·L-1，用c（H＋）或c（OH－)表示溶液的酸碱性很不方便常温下溶液酸碱性与pH的关系中性溶液中c（H＋）=1×10－7mol·L-1，PH=7；酸性溶液中c（H＋）＞1×10－7mol·L-1，溶液酸性越强，溶液的PH值越小；碱性溶液中c（H＋）＜1×10－7mol·L-1，PH＞7，溶液碱性越强，溶液的PH值越大PH的计算PH=—lg【H+】四、酸碱指示剂及变色范围和变色原理；pH的测定方法1．常用的试液和试纸，PH试纸的使用，酸碱指示剂的变色范围和变色原理。中和滴定时指示剂的选择：强酸和强碱中和滴定时，可选用酚酞或甲基橙作指示剂；强酸和弱碱中和滴定时，当酸碱反应达到等当点时，溶液的PH值小于7，一般选用甲基橙作指示剂，而不选用酚酞作指示剂；弱酸和强碱中和滴定时，当酸碱反应达到等当点时，溶液的PH值大于7，一般选用酚酞作指示剂，而不选用甲基橙作指示剂。2．常用指示剂的变色范围：甲基橙；石蕊；酚酞生活中的酸和碱OH-HHOH+1清晨，一位花匠走进英国化学家波义耳的书房，将一篮非常好看的深紫色的紫罗兰摆在屋角。美丽的花朵的诱人的清香使波义耳心旷神怡，他随手拿了一束花向实验室走去。实验室里，助手正在倒盐酸，波义耳把花放在桌子上。赶紧去给助手帮忙。淡黄色的液体在滚滚冒烟，由于飞沫溅到了花上，紫罗兰也冒起轻烟来，多可惜呀！把这么好的花毁了，得赶快冲洗一下。波义耳将花放进水里，过了一会儿，奇怪，紫罗兰颜色变红了！花儿为什么变红呢？5生活中的酸•西红柿、柠檬汁等有酸味•食醋也有酸味•它们当中都含有一类特殊的化合物6生活中的碱•皮蛋、肥皂、洗衣粉等洗涤剂有滑腻感和涩味•这些物质中含有另一类特殊的化合物7对于生活中的酸与碱，我们可通过尝尝，摸摸来区分！但对于实验室中的酸与碱呢，我们又如何区分？8•试管中的紫色石蕊溶液，在不借助实验室中任何化学药品的情况下，你能否施展魔力使之颜色发生变化？生活中的酸和碱---开心小魔术10识别酸和碱[实验探究一]紫色石蕊试液在不同溶液中的颜色变化白醋柠檬汁石灰水肥皂水食盐水蔗糖水加入紫色石蕊试液后的颜色︸︸︸酸性溶液中性溶液碱性溶液遇到酸和碱时能发生特定的颜色变化，化学上把这类物质叫做酸碱指示剂。紫色石蕊试液遇酸变成红色紫色石蕊试液遇碱变成蓝色紫色石蕊试液在中性溶液中仍为紫色紫色石蕊试液遇碳酸变红11识别酸和碱[实验探究二]无色酚酞试液在不同溶液中颜色变化白醋柠檬汁石灰水肥皂水食盐水蔗糖水加入无色酚酞试液后的颜色︸︸︸酸性溶液中性溶液碱性溶液无色酚酞试液遇酸不变色无色酚酞试液遇碱变成红色无色酚酞试液在中性溶液中仍为无色12识别酸和碱酸碱指示剂红色石蕊试纸（用来检验碱溶液）：——遇到碱溶液变成蓝色蓝色石蕊试纸（用来检验酸溶液）：——遇到酸溶液变成红色石蕊试纸13•实验室中有三瓶失去标签的无色液体：白醋、澄清石灰水、食盐水，你能想出几种办法区分它们？生活中的酸和碱---实际应用•闻气味、通入二氧化碳气体•加入紫色石蕊试液•石蕊试纸•其他方法14硫酸H2SO4[快乐参与]H+、Cl-H+、SO42-H+H+、SO42-电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物叫做酸。识别酸和碱H+和酸根离子盐酸HCl15电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子（OH-）的化合物叫做碱。识别酸和碱氢氧化钾KOH[快乐参与]氢氧化钠NaOHNa+、OH-K+、OH-Na+、OH-K+、OH-金属离子和OH-16识别酸和碱选出所列物质中的酸和碱（填序号）酸：碱：①HNO3④NH4Cl②Na2SO4⑤H2CO3③Ca(OH)2⑥Ba(OH)2①⑤③⑥17生活中的酸和碱---酸[交流与共享]•盐酸溶液中，氢离子、氯离子、水分子，到底是哪种微粒在作怪，使指示剂变色得呢？•为什么食醋中的醋酸、盐酸、硫酸等不同的酸都能使石蕊试液变红呢？•HCl=H++ClˉH2SO4=2H++SO42ˉ•电离时都生成氢离子(H+)18生活中的酸和碱---碱[交流与共享]•石灰水中，是哪一种粒子使指示剂变色呢？为什么？•Ca(OH)2=Ca2++2OH–•NaOH=Na++OH–KOH=K++OH–[答案揭秘]•电离时都生成氢氧根离子19H+OH-酸溶液碱溶液酸性碱性识别酸和碱20生活中的酸和碱---知识应用•某同学自制一种黄色的花汁，加入到不同的溶液中，现象如下：绿绿黄黄红颜色石灰水草木灰蒸馏水食盐水稀盐酸试剂根据以上提供的信息进行如下的实验：1、用该花汁去检验小化工厂排放的水，结果显绿色，此废水中含有_____，溶液显_____性。2、用该花汁检验家庭用的食醋，会显_____色，原因是________________。OH–碱红食醋中含有H+21原子团氢氧根OH-硫酸根SO42-硝酸根NO3-碳酸根CO32-铵根NH4+22生活中的酸和碱---总结回顾•酸碱指示剂：遇到酸和碱时能发生特定的颜色变化的物质。（变色的物质是指示剂而非酸、碱）•酸：电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物•碱：电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子（OHˉ）的化合物无红无无色酚酞紫蓝红紫色石蕊中性溶液碱性溶液酸性溶液物质指示剂23清晨，一位花匠走进英国化学家波义耳的书房，将一篮非常好看的深紫色的紫罗兰摆在屋角。美丽的花朵的诱人的清香使波义耳心旷神怡，他随手拿了一束花向实验室走去。实验室里，助手正在倒盐酸，波义耳把花放在桌子上。赶紧去给助手帮忙。淡黄色的液体在滚滚冒烟，由于飞沫溅到了花上，紫罗兰也冒起轻烟来，多可惜呀！把这么好的花毁了，得赶快冲洗一下。波义耳将花放进水里，过了一会儿，奇怪，紫罗兰颜色变红了！花儿为什么变红呢？24杀鬼见血巫师在病人房内烧香念咒作法，手持宝剑在空中乱舞，用“神仙一把抓”的方法由病人身上抓出疫鬼，扔在一个剪好的黄裱纸人身上，然后将宝剑蘸水后砍在纸人上，纸人立刻被砍出斑斑血迹。鬼被杀了，病也就算治好了。这里用的黄裱纸是用酚酞染过的，清水实际是碱水，酚酞遇见碱就会变成血红色，秘密就在这里。卖金创纸街头卖艺人用刀拍打手臂或大腿，然后在刀口上喷水，用刀在臂或腿上割一下，立刻冒出血珠。这时艺人取一条黑色（或其他颜色）纸贴在伤口上，过一会儿再揭下纸来请观众看，伤口一点也没有了，连刀痕也没有。然后卖艺人开始向观众推销这种金创纸，说是家庭必备。原来，卖艺人的手臂或大腿预先用酚酞涂过，刀口上喷过碱水后砍在腿上就像“杀鬼见血”一样冒出血珠。纸是预先用白矾水(呈酸性)浸过的，贴上去红色会立刻消失化学与“特异功能”返回25生活中的酸和碱---能力提升•下列各组物质按单质、氧化物、酸、碱的顺序排列的是（）A、H2、MgO、H2SO4、Na2OB、N2、H3PO4、H2SO4、Ca（OH）2C、O2、MnO2、HNO3、NaOHD、He、Fe2O3、H2CO3、NaCl26•向某溶液滴入无色酚酞试液后不显色，向该溶液中滴加紫色石蕊试液，则（）A、一定显红色B、可能仍为紫色，也可能显红色C、可能显蓝色D、一定显无色生活中的酸和碱---能力提升27收集不同颜色的新鲜花瓣或紫萝卜皮，各取适量，研碎，加入适量水和酒精（两者体积比为1:1），浸泡，过滤，得到植物色素提取液。将提取液分别装入小试剂瓶中备用。将上述植物色素提取液分别滴入白醋、蒸馏水、澄清石灰水中，观察颜色的变化，并记录。选择颜色变化明显的植物色素提取液作为酸碱指示剂，并检验稀盐酸、氨水、食盐水等溶液的酸碱性。家庭小实验：自制酸碱指示剂28