2.4-水的离子积和溶液的-pH值

课时授课计划一、[授课时间]：2009年11月26日，累计授课课时1节二、[章节课题]：水的离子积和溶液的pH值三、[教学目的要求]：•1、了解水的离子积常数的概念•２、理解溶液pH的定义•３、了解溶液pH的计算•４、了解溶液pH的测定方法四、[教学重点难点]：重点：1、了解水的离子积常数的概念•２、理解溶液pH的定义•３、了解溶液pH的计算•难点：水的离子积常数的概念五、[教授方法]：讲授法、练习法六、[教学用具]：多媒体七、[教学内容组织]：八、[作业布置]：九、[课后小结]：第二节溶液pH11.了解水的离子积常数的概念2.理解溶液pH的定义3.了解溶液pH的计算4.了解溶液pH的测定方法水的离子积和溶液的pH学习目标第二节溶液pH2一、水的离子积在研究电解质溶液时，往往涉及溶液的酸碱性。溶液的酸碱性强弱可以用溶液中[H+]或[OH–]来表示，但通常是用pH来表示的。要学习溶液酸碱性的知识，首先要学习水的电离。第二节溶液pH3精确的实验证明,水是一种极弱的电解质,能微弱地电离。OHOHOHOH322简写为OHHOH2根据弱电解质的电离平衡理论，水的电离常数表达式为：O][H]OH][[H2iK水的电离程度是很小的。实验测得，在25℃时，1L水中只有1×10–7mol的水分子电离。一、水的离子积第二节溶液pH4O][H]OH][[H2iK因此，水的平衡常数表达式可以改写成：]OH[][HWKKw是水中[H+]和[OH–]的乘积，叫做水的离子积常数，简称水的离子积。在25℃时，每升水中有1×10–7mol的水分子电离。也就是说，在纯水中：[H+]=[OH–]=1×10–7mol/L水的离子积只随温度的升高而增加。在温度变化不大时，可近似看成常数。常温下该数值一般可以认为是1×10–14。Kw=1×10–14=1×10–7×1×10–7=1×10–14所以]OH][[HWK第二节溶液pH5在稀溶液中，溶质的浓度很小。[H2O]同样可以看成是个常数，因此不管是在纯水还是稀溶液中，[H+]和[OH–]的乘积都是一个常数。Kw不仅适用于纯水中，还适用于任何水的稀溶液。第二节溶液pH61.溶液的pH以上讨论表明：在纯水和任何稀溶液中，[H+]和[OH–]之间存在下列关系：二、溶液的pH]OH[][HWK]OH][[HWK]H[][OHWK可以看出，[H+]和[OH–]是同时存在的。第二节溶液pH7[H+]和[OH–]两者相等的溶液叫中性溶液。常温下，在中性溶液中，存在以下关系式：=1×10–14]OH][[HWK]OH[][H因此中性溶液中：=1×10–7mol/L]OH[][H第二节溶液pH8综上所述，所谓中性溶液，是指[H+]和[OH–]相等的溶液，酸性溶液是指[H+]大于[OH–]的溶液，碱性溶液是指[OH–]大于[H+]的溶液。常温下：溶液中[H+]越大，酸性越强，碱性越弱。溶液中[H+]越小，酸性越弱，碱性越强。]OH[mol/L10][H7中性溶液：]OH[mol/L10][H7酸性溶液：]OH[mol/L10][H7碱性溶液：1.溶液的pH第二节溶液pH9既可以用[H+]表示溶液的酸碱性，也可以用[OH–]表示溶液的酸碱性，习惯上使用[H+]表示溶液的酸碱性。问题下列溶液分别属于酸性、中性还有碱性溶液？酸性溶液中性溶液碱性溶液=1×10–5mol/L[H+]=1×10–7mol/L[H+]=8×10–11mol/L[H+]第二节溶液pH10通常采用[H+]的负对数来表示溶液的酸碱性，这个数值称为溶液的pH。但是由于稀溶液中[H+]很小，使用[H+]表示溶液的酸碱性时很不方便，为此引入pH的概念。]H[lgpH]H[lgpH第二节溶液pH11例1：计算下列溶液的pH？=1×10–5mol/L[H+]①=1×10–7mol/L[H+]②=8×10–11mol/L[H+]③][HlgpH②7)10(1lg7解：①][HlgpH5)10(1lg5③][HlgpH10.1)10(8lg11第二节溶液pH12pH1234567813141112910[H+]10-110-210-310-410-510-610-710-810-1310-1410-1110-1210-910-10中性酸性增强碱性增强[H+]、溶液酸碱性、pH之间的关系见下图：pH的使用范围一般是0~14，超过此范围时可直接使用[H+]或[OH–]表示。第二节溶液pH13例2：计算0.1mol/L盐酸的pH？解：HCl是强电解质，在溶液中完全电离。ClHHCl所以：[H+]=[HCl]=0.1mol/L答：0.1mol/L盐酸的pH等于1。10.1lg][HlgpH第二节溶液pH14例3：计算0.1mol/LNaOH溶液的pH？解：NaOH是强电解质，在溶液中完全电离。答：0.1mol/LNaOH的pH等于13。OHNaNaOH1310lg][HlgpH13L/mol101.010]OH[][H1314wK所以0.1mol/L[NaOH]][OH知识拓展——计算0.1mol/LHAc溶液的pH第二节溶液pH15酸碱指示剂在不同pH的溶液中能显示出不同颜色的化合物。多为有机弱酸或有机弱碱。(1)酸碱指示剂法2.pH的测定酸碱指示剂通过颜色变化来指示溶液的酸碱性。指示剂由一种颜色过渡到另一种颜色时溶液的pH变化范围叫指示剂的变色范围。例如，甲基橙的变色范围如下：1234567813141112pH910橙色红色3.1黄色4.4二、溶液的pH第二节溶液pH161234567813141112910酚酞石蕊甲基橙pH黄色橙红色几种常见指示剂的变色范围：(1)酸碱指示剂法2.pH的测定蓝色紫色红色红色浅红无色单一指示剂只能粗略指示溶液的pH范围，例如，使甲基橙显黄色的溶液，pH大于4.4。黄色橙红色蓝色紫色红色第二节溶液pH17(2)pH试纸pH试纸是由多种酸碱指示剂的混合溶液浸制而成的，常用的广泛pH试纸可近似测定的pH范围为1~14。pH试纸2.pH的测定要确定溶液近似的pH，可以使用pH试纸。广泛pH试纸1314135791124681012第二节溶液pH18(3)pH计（酸度计）pH计是准确测定溶液pH的精密仪器。知识拓展——更多有关pH的知识2.pH的测定第五章小结2第二节水的离子积和溶液的pH1.水的离子积常温下的纯水和稀溶液中，Kw的数值均可近似看作1×10–14。2.溶液的pHpH=–lg[H+]中性溶液：酸性溶液：碱性溶液：pH=7pH7pH7小结25℃时1×10‒14]OH][[HWKpH越大，溶液碱性越强。pH越小，溶液酸性越强。