新人教版选修4化学第三章第二节《水的电离和溶液的酸碱性》课件

第二节水的电离和溶液的酸碱性2020年8月21日星期五第二节水的电离与溶液的酸碱性[目的]：1.使学生了解水的电离和水的离子积；2.使学生了解溶液的酸碱性与pH的关；3.通过水的离子积和溶液酸碱性等内容的教学,对学生进行矛盾的对立统一、事物间的相互关系和相互制约等辨证唯物主义观点的教育。[重点]:①水的离子积,溶液酸碱性和溶液pH值的关系;②酸碱中和滴定的原理、仪器、步骤、指示剂。[难点]:水的离子积；pH计算、误差分析等。2.水是不是电解质？思考与交流1、研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性，而酸碱性与水的电离有密切的关系。那么水是如何电离的呢?探究实验``精确的纯水导电性实验精确的纯水导电实验GG现象：指针摆动不亮结论：水是电解质极弱H2O＋H2OH3O＋＋OH－H2OH＋＋OH－能发生电离微弱灵敏电流计灯泡探究实验``H2O+H2OH3O++OH－简写为：H2OH++OH－一.水的电离：水是极弱的电解质，那么多少个水分子才有1个电离？1L25℃的水里只有10-7molH2O分子发生电离55.6×107个(水电离出的H＋、OH－浓度相等)实验测定：25℃C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L100℃C(H+)=C(OH-)=1×10-6mol/L思考：既然一定温度下纯水中C(H+)和C(OH-)浓度是定值，那么乘积呢？K.=c(H+).c(OH-)c(H2O)Kw=c(H+).c(OH-)其中常数K与常数c(H2O)的积记为Kw,称为水的离子积常数,简称为离子积已知K电离＝c(H+)×c(OH-）c(H2O）H2OH++OH－Kw室温下55.6molH2O中有1×10-7molH2O电离，因此c(H2O)可视为常数。c(H2O)注：c(H2O)=1L1000g18g·mol-1Kw=C（H+）·C（OH-）1.Kw在一定温度下是个常数,一般不写单位2.常温（25℃）Kw=1×10-14，100℃时Kw=1×10-123.温度升高,Kw变大（为什么？）2.水的离子积(常数)：(1)定义：在一定温度下，水（稀溶液）中H+与OH-浓度的乘积，用Kw表示。温度0℃20℃25℃50℃90℃100℃Kw1.14×10-156.81×10-151×10-145.47×10-143.8×10-131×10-12结论（定值）（省去单位）2)影响KW的因素KW只与温度有关（与浓度无关）:温度升高，KW值增大如：25℃KW=10-14100℃KW=10-122.水的离子积常数注意：对于中性水，尽管温度升高Kw增大,电离程度增大，但仍是中性。温度升高时Kw增大，所以说Kw时要强调温度。加入酸：增大减少平衡逆向移动但Kw保持不变H2OH++OH-C(H+)C(OH-)问题与讨论1.在水中加入强酸(HCl)后，对水的电离平衡有何影响？水的离子积是否发生改变？加入碱：C(H+)减小增大平衡逆向移动但Kw保持不变H2OH++OH-C(H+)C(OH-)2.在水中加入强碱(NaOH)后，对水的电离平衡有何影响？水的离子积是否发生改变？升温呢？问题与讨论升高温度：平衡正向移动C（H+）和C（OH-）都增大Kw增大（正反应吸热）H2OH++OH-二、影响水的电离平衡的因素改变条件平衡移动方向电离程度c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比较Kw升高温度通入少量HCl气体加入少量NaOH固体加入少量NaCl固体加入少量Na增大增大增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小正向移动正向移动逆向移动逆向移动不移动不变不变不变不变不变不变不变大于小于等于小于等于减小二、影响水的电离平衡的因素1.酸2.碱3.温度抑制水的电离，Kw保持不变升高温度促进水的电离，Kw增大注意（1）Kw是一个温度函数，只随温度的升高而增大，与c(H+)、c(OH-)无关.（2）Kw适用于一定温度下任何稀的电解质溶液（3）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-)且25℃时Kw=1×10-14。4、盐（下一节再讲）问题与讨论3.在酸碱溶液中，水电离出来的C(H+)和C(OH-)是否相等？4.100℃时，纯水中水的离子积为10-12，求C(H+)为多少？此时溶液为酸性、碱性还是中性？任何水溶液中水电离出来的c(H+)始终等于水电离出来的c(OH-)结论C(H+)=10-6mol/L仍为中性1.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练习D2、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)任何水溶液中均有Kw=c(H+)H2O.c(OH-)H2O×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？A＞C＞BB中c(H+)=KW/c(OH-)=210-8mol/LC中c(H+)=10-4mol/L4、某温度下纯水中c(H+)=2×10—7mol/L，则此时c(OH-)=；该温度下向纯水中滴加盐酸使c(H+)=2×10—5mol/L，则时c(OH-)=。2×10—7mol/L8×10—9mol/L如：25℃时，在10mL蒸馏水中c(H+)和c(OH-)各是多少？向其中加入10mL0.2mol/L盐酸，c(H+)和c(OH-)如何变化？c(H+)≈c(H+)酸=10-1mol/Lc(H+)=c(OH-)=10-7mol/L中性酸性=c(H+)水酸溶液中也存在：Kw=c(H+)·c(OH-)水的离子积不仅适用于纯水，也使用于稀的电解质水溶液且均存在Kw=c(H+)·c(OH-),此时c(H+)，c(OH-)均指溶液中的，而不再指水电离也来的。结论5.在酸溶液中水电离出来的C(H+)和酸电离出来的C(H+)有什么关系？纯水中：加酸后：∴c(OH-)=10-13mol/L.思考讨论（250C）1、0.01mol/L盐酸溶液中,c(H+)、c(OH-)分别为多少？由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少？c(H+)=0.01mol/Lc(OH-)=1×10-12mol/Lc(H+)H2O=c(OH-)H2O=1×10-12mol/L2、0.01mol/LNaOH溶液中,c(H+)、c(OH-)分别为多少？由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少？c(H+)=1×10-12mol/Lc(OH-)=0.01mol/Lc(H+)H2O=c(OH-)H2O=1×10-12mol/L归纳总结：纯水中：Kw=c(H+)H2O·c(OH-)H2O酸溶液中:Kw=c(H+)总·c(OH-)总≈c(H+)酸·c(OH-)H2O碱溶液中:Kw=c(H+)总·c(OH-)总≈c(H+)H2O·c(OH-)碱思考：当水电离出来的c(H+)=1×10-12mol/L时，那该溶液呈酸性还是呈碱性？答：可能是酸性也可能是碱性3.纯水在10℃和50℃的H+浓度，前者与后者的关系是（）A.前者大B.后者大C.相等D.不能确定B高考链接A（08上海卷改编）常温下，某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10-13mol/L，该溶液可能是()①二氧化硫②氯化钾水溶液③硝酸钠水溶液④氢氧化钠水溶液A．①④B．①②C．②③D．③④2.在25℃，在某无色溶液中由水电离出的C(OH-)=1×10-13，一定能大量共存的离子组是（）A.NH4+K+NO3-Cl-•NO3-CO32-K+Na+•K+Na+Cl-SO42-•Mg2+Cu2+SO42-Cl-C三、溶液的酸、碱性跟C(H+)、C(OH-)的关系当C(H+)=10－6mol/L时，此时溶液一定是酸性溶液吗？三、溶液的酸、碱性跟C(H+)、C(OH-)的关系1、关系(25℃)：中性溶液：酸性溶液：碱性溶液：注意①水溶液中H+与OH-始终共存②酸性溶液：C(H+)C(OH-);C(H+)越大酸性越强③碱性溶液：C(H+)C(OH-);C(OH-)越大碱性越强C(H+)=C(OH-)C(H+)=1×10-7mol/LC(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LC(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/L④溶液的酸碱性由溶液中H＋、OH－浓度相对大小决定，而不是其浓度的数值，c（H+）与c（OH—）此增彼长。判断正误：1.如果c(H+)不等于c(OH-)则溶液一定呈现酸碱性。2.在水中加酸会抑制水的电离，电离程度减小。3.如果c(H+)/c(OH-)的值越大则酸性越强。4.任何水溶液中都有c(H+)=c(OH-)。5.c(H+)等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。6.对水升高温度电离程度增大，酸性增强。√√√×××练习：（25℃）1、计算0.05mol/L的硫酸的pH。2、pH=12的Ba（OH）2溶液中c(H+)、c(OH-)分别为多少？3、有甲、乙两种溶液，甲溶液的pH值是乙溶液的两倍，则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)的比值为（）A、2∶1B、100∶1C、1∶100D、无法确定2、溶液的酸碱性与pH值2）.表示方法：1）.定义：化学上常采用H+的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。PH=1c(H+)=10-12mol/Lc(OH-)=10-2mol/LDpH=－㏒﹛c（H）﹜+溶液的酸碱性c(H+)和c(OH-)的关系常温下：c(H+)常温下：pH3）、溶液的酸碱性跟pH的关系：酸性溶液碱性溶液＜7=7c(H+)=1×10-7mol/Lc(H+)＜1×10-7mol/Lc(H+)＞1×10-7mol/LC(H+)=C(OH-)C(H+)＞C(OH-)C(H+)＜C(OH-)＞7中性溶液[例题3]计算下列溶液的pH,通过计算结果思考：表示溶液的酸碱性什么时候用pH更加方便？①25℃10-5mol/L盐酸、1mol/L盐酸、2mol/L盐酸②25℃10-5mol/L、3mol/L、10mol/LNaOH溶液①用pH表示：c(H+)或c(OH-)≤1mol/l溶液的酸碱性用pH表示较方便,具体为：酸性溶液:10-14mol/L≤C(H+)≤1mol/L碱性溶液:10-14mol/L≤C(OH-)≤1mol/L4）.表示溶液酸碱性的常用方法、范围(25℃):②用离子浓度表示酸碱性:酸性溶液:C(H+)≥1mol/L；碱性溶液:C(OH-)≥1mol/L原因:为了简便，否则不简便！！常温下c(H+)与pH、溶液酸碱性的关系：10-510-410-310-210-110-710-810-910-1010-1110-1210-1310-1410-65432178910111213146c(H+)pHc(H+)增大，pH减小酸性增强c(H+)减小，pH增大碱性增强c(OH-)减小c(OH-)增大注意：pOH-----采用OH-的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性25℃pOH+pH==14注意:pH=0并非无H+，而是c（H+）=1mol/L，pH=14并非无OH-，而是c（OH-）=1mol/L5、pH的测定：pH计（酸度计）（见书本彩图）（2）pH试纸（见书本彩图）注意：①不能用水润湿②要放在玻璃片（或表面皿）上③不是将试纸伸到溶液中④广泛pH试纸只能读出整数粗略测定：（1）酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性甲基橙石蕊酚酞酸色碱色红黄红蓝无红精确测定：变色范围(pH)3.1~4.45.0~8.08.2~10.0了解用法：用洁净的玻璃棒蘸溶液，点在pH试纸中央，半分钟内与比色卡比色pH值测定方法pH1234