高三化学课件第三章第二节水的电离和溶液的酸碱性新课标选修4高三化学课件

第二节水的电离和溶液的酸碱性广州市第44中学黄橄荣第一课时知识回顾：1、什么是pH？酸性的pH_______;中性的pH_________;碱性的pH_________。2、水的pH_________，水中有没有H+、OH-？一、水的电离++H2O+H2OH3O++OH-H2OH++OH-简写：[定性讨论]纯水的组成微粒有哪些？作为弱电解质，水的电离平衡受哪些外界因素影响？温度、离子浓度（H+、OH-）等影响在水中投入金属钠，对水的电离平衡有无影响？[定量讨论]阅读教材P45---P46思考1:纯水中c(H+)与c(OH-)大小有何关系？思考2:在25℃下，c(H+)、c(OH-)等于多少?说明水的电离程度如何？由水电离出的H+、OH-的物质的量相等25℃时，水电离出来的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L水是一种极弱的电解质（通常的电流表无法检验其中离子）一、水的电离室温下1L(55.6mol)水中电离的只有10—7mol1000/18:10—7=n:155.6:10—7=n:1——水的离子积常数例、水是一种极弱的电解质，在室温下,平均每n个分子只有1个分子发生电离，则n值是：A、10-14B、55.6×107C、107D、55.625℃时纯水KW=c(H+).c(OH-)=10—141.水是一种极弱的电解质，能微弱的电离:平衡常数：K电离＝c(H+)×c(OH-）c(H2O）分析下表中的数据有何规律，并解释之讨论：温度0℃20℃25℃50℃100℃Kw1.34×10-156.81×10-151.01×10-145.47×10-145.50×10-132.水的离子积常数Kw=c(H+).c(OH-)1)表达式：注：常数无单位KW叫做水的离子积常数，简称水的离子积。2)影响KW的因素KW只与温度有关（与浓度无关）:温度升高，KW值增大思考:含有H+的溶液一定是酸，含OH-的溶液一定是碱吗？任何酸中只含H+，任何碱中只含OH-吗?结论:在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，也就是任何水溶液中都是H+、OH-共存的。任何水溶液中都存在Kw=c(H+).c(OH-)（Kw25℃=10-14）如：KW25℃=10-14KW100℃=10-12一、水的电离讨论：对常温下的纯水进行下列操作，完成下表：酸碱性水的电离平衡移动方向C(H+)C(OH-)C(H+)与C(OH-)大小关系Kw变化加热加HCl加NaOH中性→↑↑=↑酸性←↑↓＞不变碱性←↓↑＜不变小结：加入酸或碱都抑制水的电离1)升高温度，Kw增大。已知KW100℃=10-12，则在100℃时纯水中的c(H+)等于多少？2)温度不变,加入溶质对水的电离平衡及KW的影响。加入酸或碱对水的电离有什么影响？(促进还是抑制？)Kw呢？酸碱由于电离产生H+或OH-，能抑制水的电离，使水的电离程度减小，但KW不变加入NaAc或NH4Cl对水的电离平衡又有什么影响？Ac-、NH4+等“弱离子”因结合水电离出的H+或OH-能促进水的电离平衡，使水的电离程度增大，但KW不变加入NaCl呢？3.条件改变对水的电离平衡及Kw的影响无影响一、水的电离练习：水的电离平衡的移动2.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、c(H+)随着温度的升高而降低B、在35℃时，纯水中c(H+)＞c(OH-)C、水的电离常数K25℃＞K35℃D、水的电离是一个吸热过程D1.根据水的电离平衡H2OH++OH-和下列条件的改变，填空：升高30℃加入NaCl加入NaAc加入HAcKwC(OH-)变化C(H+)变化水的电离平衡移动方向改变条件←↑↓—→↓↑—————→↑↑↑2)0.01mol/L盐酸溶液中。c(H+)、c(OH-)分别为多少？1)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=10-14。3)某温度下，某液体c(H+)=10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。4.利用Kw的定量计算——1.求溶液中的c(H+)或c(OH-)√××c(H+)=0.01mol/Lc(OH-)=KW/c(H+)=10-12mol/Lc(OH-)=0.01mol/Lc(H+)=KW/c(OH-)=10-12mol/L3)0.01mol/LNaOH溶液中.c(H+)、c(OH-)分别为多少？一、水的电离3)25℃：A、B、C三种溶液，其中A中c(H+)=10—3mol/L，B中c(OH-)=510—7mol/L，C中c(H+)/c(OH-)=106,则三种溶液的酸性强弱顺序如何？4)25℃、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中c(H+)由大到小的排列顺序：①氨水②NaOH③盐酸④醋酸A＞C＞BB中c(H+)=KW/c(OH-)=210—8mol/LC中c(H+)=10—.4mol/L③＞④＞①＞②思考讨论1)0.01mol/L盐酸溶液中。由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少？为什么？2)0.01mol/LNaOH溶液中。由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少？为什么？4.利用Kw的定量计算——2.求c(H+)H2O或c(OH-)H2O任何水溶液中由水电离出来的c(H+)H2O与c(OH-)H2O相等一、水的电离计算1、某溶液中由水电离产生的c(H+)H2O=10-12mol/L，则该溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中c(H+)的可能值？2、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的c(H+)H2O大小关系为：①盐酸②醋酸溶液③硫酸溶液④氢氧化钠溶液解答：c(H+)H2O=c(OH-)H2O=10-12mol/L若c(H+)aq=c(H+)H2O=10-12mol/L则c(OH-)aq=10-2mol/L溶液显碱性若c(OH-)aq=c(OH-)H2O=10-12mol/L则c(H+)aq=10-2mol/L溶液显酸性②＞①=④＞③第二节水的电离和溶液的酸碱性广州市第44中学黄橄荣第二课时判断：1、任何水溶液中都存在KW=10-14。2、某水溶液中c(H+)=10-6一定是酸性溶液。3、向纯水中加入溶质，水的电离平衡将向逆向移动4、如果由水电离出的H+浓度为10-10，则Kw=10-20复习练习计算：1、常温下，10-4mol/L的盐酸溶液.溶液中，c(OH-)=________mol/L.将上述盐酸稀释10倍，溶液中c(H+)=_______mol/L、c(OH-)=_____mol/L。将上述溶液稀释10000倍，溶液中c(H+)=_________、c(OH-)=___________。2、常温下，某溶液中由水电离出的H+和OH-浓度的乘积为1×10-24mol/L，该溶液的[H+]可能为_______10-1010-510-9接近10-7接近10-710-12mol/L或10-2mol/L讨论：溶液的酸碱性跟H+和OH-浓度有什么关系？常温下c(H+)=c(OH-)c(H+)＞c(OH-)c(H+)＜c(OH-)中性溶液c(H+)=1×10—7mol/Lc(OH-)=1×10—7mol/L酸性溶液c(H+)＞1×10—7mol/Lc(OH-)＜1×10—7mol/L碱性溶液c(H+)＜1×10—7mol/Lc(OH-)1×10—7mol/L讨论：KW100℃=10-12在100℃时，纯水中c(H+)为多少？c(H+)＞1×10—7mol/L是否说明100℃时纯水溶液呈酸性？不能用c(H+)等于多少来判断溶液酸、碱性，只能通过两者相对大小比较100℃时，c(H+)=1×10—7mol/L溶液呈酸性还是碱性？练习：1)10-5mol/L、0.1mol/L、0.5mol/L、1mol/L、3mol/L盐酸溶液的pH值分别为多少？2)10-5mol/L、0.1mol/L、1mol/LNaOH溶液的pH值为多少？计算碱溶液pH值应先算c(OH-)，再利用KW计算出c(H+)若pOH用OH-物质的量浓度的负对数来表示，则0.1mol/LNaOH溶液的pOH值为多少？1、意义：pH的大小能反映出溶液中c(H+)的高低,即表示稀溶液酸、碱性的强弱。2、表示：用H+物质的量浓度的负对数来表示。pH=-lgc(H+)pH+pOH=14(一)pH值概念∵表示较小的c(H+)=10-12mol/L时，很麻烦但应用广∴所以引入了一种方便方案：c(H+)→10-12mol/L→12-lgc(H+)lgc(H+)→-12→负对数——pH+（hydrogen）——Hlg2=0.3lg3=0.477lg5=0.7Lg5.5=0.74二、溶液的酸碱性与pH(二)溶液的pH值与酸碱性强弱的关系酸性溶液c(H+)＞c(OH-)c(H+)＞1×10—7mol/L碱性溶液c(H+)＜c(OH-)c(H+)＜1×10—7mol/LpH=7pH＜7pH＞7讨论：pH值变化与酸碱性变化的关系怎样？（未给明条件时）不能用pH值等于多少来判断溶液酸、碱性。一般都是未注明条件都是指常温。pH值越大碱性越强，pH越小酸性越强中性溶液c(H+)=c(OH-)c(H+)=1×10—7mol/L常温下：练习:KW100℃=10-12，试求在100℃时纯水的pH值pH=6是否说明100℃时纯水成弱酸性？pH值有关判断正误1、一定条件下pH值越大，溶液的酸性越强。2、强酸溶液的pH值一定小。3、pH值等于6的溶液，一定是一个弱酸体系。4、pH值相同的强酸和弱酸中c(H+)相同。5、在常温下，pH=0的溶液酸性最强，pH=14的溶液碱性最强6、pH值有可能等于负值。7、常温下，由水电离出的c(H+)10-12mol/L，则溶液pH定为128、相同体积和pH值的盐酸，醋酸、硫酸中H+的物质的量相等×××√×√×√练：pH相同的等体积的两份溶液A和B；A为盐酸，B为醋酸，分别和锌反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确是的（）①反应所需要的时间B＞A②开始反应时的速率A＞B③参加反应的锌的物质的量A＝B④反应过程的平均速率B＞A⑤盐酸里有锌剩余⑥醋酸里有锌剩余A．③④⑤B．③④⑥C．②③⑤D．②③⑤⑥A(三)pH值测定方法1.定性测定：酸碱指示剂法（书P49阅读）2.定量测定：pH试纸法（书P47阅读）、pH计法等酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱。以HIn代表石蕊分子pH1234567891011121314甲基橙红色橙色黄色石蕊红色紫色蓝色酚酞无色浅红色红色3.1—4.45.0—8.08.0—10.0指示剂的变色范围HIn（红色）H++In-（蓝色）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：直接把待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸上显出颜色后马上跟标准比色卡相对比1、pH试纸使用操作中正确的是（）A.将pH试纸的一端浸入溶液，观察颜色的变化B.将pH试纸浸入溶液一会儿，再取出跟标准比色卡相比较C.用洁净的玻璃棒沾取被测溶液，滴在pH试纸上，颜色变化后与比色卡对照D.先将pH试纸用蒸馏水润湿，再用洁净的玻璃棒沾取被测溶液，滴在pH试纸上，颜色变化后与比色卡对照C练习酸过量c(H+)=0.01×0.21-0.01×0.1×21L=10-4mol/LpH=42、将10mL0.21mol/L的盐酸和10mL0.1mol/L的Ba(OH)2溶液混合,再加入水稀释至1L.取出10mL滴入、甲基橙、石蕊试液分别呈现什么颜色？3、某溶液取少量滴在pH试纸上，半分钟后，试纸呈深蓝色，此溶液中不可能大量共存的离子是：A.PO43-B.HCO3-C.Al3+D.K+酚酞B、C溶液的pH值c(H+)0100110—1210