《广东省翁源县翁源中学高中化学 32 水的电离课件 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广东省翁源县翁源中学高中化学 32 水的电离课件 新人教版选修4（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节第二节水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性学习目标学习目标1.1.知道知道水是一种水是一种极弱极弱的电解质的电解质，在一定的在一定的温度下温度下，水的离子积是，水的离子积是常数常数。2.2.学会学会判断溶液的酸碱性判断溶液的酸碱性。3.3.了解测定溶液了解测定溶液pH的方法，能进行的方法，能进行pH的简单计算。的简单计算。H2O+H2OH3O+OH1、水的电离、水的电离特点特点2：水是极弱的电解质，故极难电离水是极弱的电解质，故极难电离水合氢离子水合氢离子简写为：简写为：H2OH+OH特点特点1：由水电离出的：由水电离出的H、OH浓度相等浓度相等特点特点3：水的电离是可逆的，吸热
2、的过程水的电离是可逆的，吸热的过程K电离电离c(H+)c(OH-）c(H2O）K . =c(H+).c(OH-)c(H2O)Kw =c(H+).c(OH-)Kw称为水的离子积常数，简称为离子积称为水的离子积常数，简称为离子积2、离子积常数、离子积常数Kw=c(H+)c(OH-)=110-14常温下常温下，即，即25时，时，由水电离出来的由水电离出来的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L由由H2OH+OH得得:变形得变形得所以升高温度：平衡向所以升高温度：平衡向移动，移动，c(H)，c(OH-),Kw。如果温度变化，如果温度变化，Kw会如何变化会如何变化?为什么为什么?右右增大增大增大增
3、大增大增大因为因为H2OH+OH，H0注意：注意：水的离子积只随温度的改变而改变水的离子积只随温度的改变而改变Kw适用于一定温度下任何适用于一定温度下任何稀稀的电解质溶液的电解质溶液(2)升高温度，促进水的电离，升高温度，促进水的电离，Kw增大增大(1)加入酸或碱，抑制水的电离，加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变不变2、影响水的电离平衡的因素、影响水的电离平衡的因素练练P47探究探究1加入加入易水解的盐：促进水的电离，只要温度易水解的盐：促进水的电离，只要温度不变，不变，K Kw w不变。不变。 (3)其他因素：其他因素：如：向水中加入活泼金属如：向水中加入活泼金属P46思考与交流：思考与交流
4、：纯水纯水加少量盐酸加少量盐酸加少量氢氧加少量氢氧化钠化钠水的电离平水的电离平衡移动方向衡移动方向c(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)大小大小关系关系Kw常温下对纯水进行下列操作：常温下对纯水进行下列操作：c(H+)c(OH-)增大增大c(H+)=c(OH-)左移左移增大增大减小减小左移左移减小减小c(OH-)c(H+)不变不变不变不变110-7110-7110-142.0.1mol/L的的NaOH溶液中，溶液中，c(OH-),c(H)=。c(OH-)水水，c(H)水水。1.0.1mol/L的盐酸溶液中，的盐酸溶液中，c(H),c(OH-)=。c(H)水水，c(OH-)水水。3.0.1
5、mol/L的的NaCl溶液中，溶液中，c(OH-)，c(H)。0.1mol/L10-13mol/L10-13mol/L10-13mol/L0.1mol/L10-13mol/L10-13mol/L10-13mol/L10-7mol/L10-7mol/L利用利用Kw的定量计算的定量计算无论任何温度，无论酸性、中性、碱性溶液，无论任何温度，无论酸性、中性、碱性溶液，都存在都存在H、OH，并且由水电离出的这两种离子，并且由水电离出的这两种离子浓度浓度一定相等一定相等。c(H+)c(OH)，c(H+)c(OH)，c(H+)c(OH)，溶液呈溶液呈酸酸性；性；溶液呈溶液呈中中性；性；溶液呈溶液呈碱碱性。性
6、。思考：溶液的酸碱性是由什么决定的？思考：溶液的酸碱性是由什么决定的？1、溶液的酸碱性由、溶液的酸碱性由c(H+)和和c(OH-)的相对大小决定的相对大小决定二、溶液的酸碱性二、溶液的酸碱性2、溶液的、溶液的pH当溶液中当溶液中H+、OH-浓度很小时，浓度很小时，化学上常采用化学上常采用H+的物质的量浓度的负对数来表示溶的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。液的酸碱性。pH=-lgc(H+)试计算当试计算当H+浓度分别为浓度分别为10、10-1、10-3、10-7、10-9、10-13、10-15mol/L时，溶液的时，溶液的pH是多少？是多少？当当pH分别为分别为2、5、8、14时溶液中
7、时溶液中H+浓度是多少？浓度是多少？c(H+)=10-pH试分析试分析c(H+)与溶液的酸碱性和与溶液的酸碱性和pH的关系：的关系： c(H+)越大，酸性越强，越大，酸性越强，pH越小；越小；pH改变改变1个单位，个单位，c(H+)改变改变10倍。倍。c(H+)c(OH-)，酸性，常温下，酸性，常温下，pH7c(H+)7c(H+)=c(OH-)，中性，常温下，中性，常温下，pH=7pOH采用采用OH-的物质的量浓度的负对数的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。来表示溶液的酸碱性。常温下，稀溶液中，常温下，稀溶液中，pOH+pH=14酸性酸性酸性酸性碱性碱性碱性碱性中性中性中性中性pH012
8、34567891011121314c(H+)10010-110-210-310-410-510-610-710-810-910-1010-1110-1210-1310-14molL-11.0mol1.0mol L L-1-11010-7-7molmol L L-1-11010-14-14molmol L L-1-11.0mol1.0mol L L-1-11010-7-7molmol L L-1-11010-14-14molmol L L-1-1c(H+)c(OH-)pOH+pH=14思考思考: :1、你认、你认c(H+)在什么范围内，用在什么范围内，用pH来表示溶液来表示溶液的酸碱性比较方便？
9、的酸碱性比较方便？10-14mol/Lc(H+)1mol/L2、pH=7的溶液一定是中性溶液吗？的溶液一定是中性溶液吗？pH=6的溶液一定是酸性溶液吗？的溶液一定是酸性溶液吗？不一定，只有在常温下才是。不一定，只有在常温下才是。溶液中溶液中c(H+)与与c(OH-)的相对大小，谁大显谁性。的相对大小，谁大显谁性。判断溶液酸碱性标准：判断溶液酸碱性标准：注意注意:pH=0并非无并非无H+，而是，而是c(H+)=1mol/L，pH=14并非无并非无OH-，而是，而是c(OH-)=1mol/L判断正误：判断正误：1、如果、如果c(H+)不等于不等于c(OH-)则溶液一定呈现酸碱性。则溶液一定呈现酸碱
10、性。2、在水中加酸会抑制水的电离，电离程度减小。、在水中加酸会抑制水的电离，电离程度减小。3、如果、如果c(H+)/c(OH-)的值越大则酸性越强。的值越大则酸性越强。4、任何水溶液中都有、任何水溶液中都有c(H+)和和c(OH-)。5、c(H+)等于等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。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。、对水升高温度电离程度增大，酸性增强。3、pH的测定：的测定：pH计（酸度计）计（酸度计）（2）pH试纸试纸注意：注意：不能用水润湿不能用水润湿 要放在玻璃片要放在玻璃片( (或表面皿或表面皿) )上上 不要将试纸伸到溶液中不要将试纸伸到溶液中
11、广泛广泛pHpH试纸只能读出整数试纸只能读出整数粗略测定：粗略测定：（1）酸碱指示剂）酸碱指示剂P49精确测定：精确测定：用法：用法：将试纸放在玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取将试纸放在玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取溶液，点在溶液，点在pH试纸中央，半分钟后与比色卡比色。试纸中央，半分钟后与比色卡比色。水的电离水的电离水的离子积：水的离子积：影响因素影响因素KW=c（OH-）c（H+）(25时，时，KW=1.010-14)温度：温度：酸：酸：碱：碱：T，KW抑制水的电离，抑制水的电离，KW不变不变抑制水的电离，抑制水的电离，KW不变不变3、无论酸溶液还是碱溶液中都同时存在、无论酸溶液还是碱溶液中都同
12、时存在H+和和OH-！注意：注意：1、在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，、在任何水溶液中，均存在水的电离平衡， Kw=c(H+)c(OH-)均成立。（均成立。（25时时Kw=10-14）2、水电离出的水电离出的H、OH永远相等永远相等H2OH+OH有关溶液有关溶液pH的计算的计算酸性：求酸性：求c(H+)pH碱性：求碱性：求c(OH-)c(H+)pHpHpOH14常温：常温：c(H+)c(OH-)=110-141、强酸、强碱溶液的、强酸、强碱溶液的pH值值例题：常温下例题：常温下求求0.1mol/L盐酸溶液的盐酸溶液的pH求求0.05mol/L硫酸溶液的硫酸溶液的pH求求0.1mol/L氢氧
13、化钠溶液的氢氧化钠溶液的pH求求0.05mol/L氢氧化钡溶液的氢氧化钡溶液的pHpH=1pH=1pH=13pH=13弱酸、弱碱是弱电解质，在它们的水溶液中存在着弱电解质分子与弱酸、弱碱是弱电解质，在它们的水溶液中存在着弱电解质分子与由它们电离产生的离子之间的电离平衡，由它们电离产生的离子之间的电离平衡，即即HRHR，ROHROH故溶液中故溶液中c(H)c酸，酸，c(OH)c碱。碱。若已知弱酸或弱碱的电离程度若已知弱酸或弱碱的电离程度，则，则c(H)=c酸酸或或c(OH)=c碱碱，进而计算出弱酸或弱碱的，进而计算出弱酸或弱碱的pH。 =已电离的分子数已电离的分子数弱电解质分子总数弱电解质分子总
14、数2、弱酸、弱碱溶液的、弱酸、弱碱溶液的pH值值例例1.0.1MOL/L的酸溶液的的酸溶液的PH是（是（）A、1B、1C、1D、无法确定、无法确定分析：分析：当酸为一元强酸，当酸为一元强酸，H+0.1mol/L，则，则PH1；为二元强酸，为二元强酸，H+0.2mol/L，则，则PH1；当酸为一元弱酸，当酸为一元弱酸，H+0.1mol/L，则，则PH1。因此，正确答案为因此，正确答案为DD练习练习1、甲甲溶溶液液的的pH3，乙乙溶溶液液的的pH1，则则甲甲溶溶液中液中c(H+)与乙溶液中与乙溶液中c(H+)之比为（之比为（）A100B1/100C3D1/3pH相差相差a，c(H+)相差相差10a
15、B2、下列溶液在常温下下列溶液在常温下酸性最强酸性最强的是的是（）ApH=4的溶液的溶液B1L溶液里溶有溶液里溶有22.4mL(STP)HCl的溶液的溶液Cc(OH-)=10-12mol/L的溶液的溶液Dc(H+)=10-3mol/L的溶液的溶液C练习3、(1)0.1mol/L盐酸、硫酸、醋酸盐酸、硫酸、醋酸c(H+)、pH大大小关系如何？小关系如何？pH(醋酸醋酸)pH(盐酸盐酸)pH(硫酸硫酸)c(醋酸醋酸)c(盐酸盐酸)c(硫酸硫酸)(2)pH=1的盐酸、硫酸、醋酸中的的盐酸、硫酸、醋酸中的c(H+)及及酸的酸的物质的量浓度物质的量浓度关系如何？关系如何？c(H+)醋酸醋酸c(H+)盐酸
16、盐酸c(H+)硫酸硫酸c(H+)醋酸醋酸=c(H+)盐酸盐酸=c(H+)硫酸硫酸解：解：解：解：例、若下列混合过程中体积的变化忽略不计，计算下列混合液的例、若下列混合过程中体积的变化忽略不计，计算下列混合液的pHpH。将将0.1mol/L0.1mol/L的盐酸与的盐酸与0.1mol/L0.1mol/L的硫酸等体积混合的硫酸等体积混合将将pHpH均为均为1 1的盐酸与硫酸以体积比的盐酸与硫酸以体积比1212的比例混合；的比例混合；将将pH=1pH=1的盐酸与的盐酸与pH=5pH=5的盐酸等体积混合。的盐酸等体积混合。3、强酸与强酸混合液的、强酸与强酸混合液的pH值值0.82311.3 c(H)混
17、混（忽略混合（忽略混合时溶液体积的变化），时溶液体积的变化），pH(混混)=lgc(H+)混混c(H)1V1c(H)2V2V1V2例、若混合过程中体积变化忽略不计，计算下列混合液的例、若混合过程中体积变化忽略不计，计算下列混合液的pH。0.1mol/L的氢氧化钠溶液与的氢氧化钠溶液与0.05mol/L的氢氧化钡溶液混合；的氢氧化钡溶液混合；pH=13的氢氧化钠与的氢氧化钠与pH=10的氢氧化钠溶液混合。的氢氧化钠溶液混合。13；12.74、强碱与强碱混合液的、强碱与强碱混合液的pH值值 c(OH-)混混（忽略混合时溶液体积的变化），（忽略混合时溶液体积的变化），c(OH-)混混c(H+)混混p
18、H(混混)=lgc(H+)混混c(OH-)1V1c(OH-)2V2V1V2 若为碱的溶液混合若为碱的溶液混合，则则c c(OH(OH- -) )混混= = c c(OH(OH- -) )1 1V V1 1c c(OH(OH- -) )2 2V V2 2 /(V/(V1 1+V+V2 2) ) 特殊规律：特殊规律： 当两种强酸溶液的当两种强酸溶液的PHPH相差相差2 2及以上，且等体积混合时：及以上，且等体积混合时：PHPH混混PHPH小小0.30.3 当两种强碱溶液的当两种强碱溶液的PHPH相差相差2 2及以上，且等体积混合时：及以上，且等体积混合时：PHPH混混PHPH大大0.30.3同性溶
19、液的混合同性溶液的混合 实质：同种离子存在量的积累。（累积法）实质：同种离子存在量的积累。（累积法） 解题思路：解题思路： 若为酸的溶液混合，若为酸的溶液混合，则则c c(H(H) )混混c c(H(H) )1 1V V1 1c c(H(H) )2 2V V2 2 /(V/(V1 1+V+V2 2) )(2)酸过量：则酸过量：则c(H+)=c(H+)V1-c(OH-)V2V1+V2(3)碱过量：则碱过量：则c(OH-)=c(OH-)V2-c(H+)V1V1+V25、强酸与强碱混合液的、强酸与强碱混合液的pH值值再求再求c(H+)=Kw/c(OH-)(1)强酸与强碱恰好完全反应，溶液呈中性，强酸
20、与强碱恰好完全反应，溶液呈中性，pH=7(常温常温)6、酸、碱溶液用水稀释酸、碱溶液用水稀释例：取例：取1mLpH=3的硫酸溶液加水稀释到的硫酸溶液加水稀释到100mL，溶液的，溶液的pH变为多少？变为多少？若上述溶液加水稀释到体积为原来的若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍，则溶液的倍，则溶液的pH变为多少？变为多少？若稀释到体积为原来的若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的倍，则溶液的pH变为多少？变为多少？pH=6pH=8pH接近于接近于773pHV水水pH=5(1)(1)、强酸稀释、强酸稀释强酸强酸pH=a，加水稀释，加水稀释10n倍，则倍，则pH=a+n7；(2)强碱的稀释强碱
21、的稀释例：取例：取pH=11的的NaOH溶液与水按溶液与水按1:99的体的体积比混合后，溶液的积比混合后，溶液的pH变为多少？变为多少？若上述溶液加水稀释到体积为原来的若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍，倍，则溶液的则溶液的pH变为多少？变为多少？若稀释到体积为原来的若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的倍，则溶液的pH变为变为多少？多少？103pH=8pH=6 pH接近于接近于7原来的原来的102稀释后溶液的稀释后溶液的pH=9117pHV水水117pHV水水3例：例：pH=2的盐酸稀释的盐酸稀释10倍后倍后pH变为？变为？pH=2的醋酸稀释的醋酸稀释10倍后倍后pH？结论：弱酸稀释
22、结论：弱酸稀释10倍倍pH变化（增大）变化（增大）133盐酸盐酸醋酸醋酸V水水32pH10倍倍稀释相同倍数时稀释相同倍数时pHpH：盐酸醋酸：盐酸醋酸稀释到相同稀释到相同pH时稀释的倍数：醋酸盐酸时稀释的倍数：醋酸盐酸(3)弱酸稀释弱酸稀释弱酸每稀释弱酸每稀释10n倍，倍，c(H+)减小程减小程度比强酸小，度比强酸小，pH稀稀pH原原+npH原原-n7归纳归纳酸或碱的稀释与酸或碱的稀释与pH的关系的关系强酸强酸pH=a，加水稀释，加水稀释10n倍，则倍，则pH=a+n7；弱酸弱酸pH=a，加水稀释，加水稀释10n倍，则倍，则pHa+n7；弱碱弱碱pH=b，加水稀释，加水稀释10n倍，则倍，则pHb-n7；酸、碱溶液无限稀释时，酸、碱溶液无限稀释时，pH只能接近只能接近7，但酸，但酸不能大于不能大于7，碱不能小于，碱不能小于7；对于浓度（或对于浓度（或pH）相同的强酸和弱酸，稀释）相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，强酸的相同倍数，强酸的pH变化幅度大。变化幅度大。（强碱、弱碱相似）（强碱、弱碱相似）练P48
