3-2 水的电离和溶液的酸碱性

null第三章 水溶液中的离子平衡第二节 水的电离和溶液的酸碱性新课程化学选修4《化学反应原理》第三章 水溶液中的离子平衡null一、水的电离简写：【思 考】 纯水的组成微粒有哪些？H2O 、H+ 、OH-1.水是一种极弱的电解质，能微弱的电离:null 常温(25℃)下1L水(55.6mol)中电离的只有1×10-7mol ,因此水的浓度可以看做常数，因此 K 电离× c(H2O）是一个新的常数——Kw K 电离＝2.水的离子积常数表达式：电离常数？null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①任何水溶液中都是H+、OH-共存的。 ②任何水溶液中都存在Kw = c(H+) . c(OH-) ③常温下(25℃) ：Kw = c(H+) . c(OH-) = 1×10-14 ( 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目不指明温度时，通常认为是25℃ ) null讨论： 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 下表中的数据有何规律，并解释之 3.条件改变对水的电离平衡及Kw的影响1）KW只与温度有关，温度升高，促进水的电离(∵电离吸热）， KW值增大。如：KW（25℃）=1×10-14 KW（100℃）=1×10-12 null讨论：对常温下的纯水进行下列操作，完成下表： 中性右移增大增大c(H+) = c(OH-)增大酸性左移增大减小不变碱性左移减小增大不变2) 温度不变，加入溶质对水的电离平衡及KW的影响。 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c(H+) ＞ c(OH-)c(H+) ＜ c(OH-)null 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=1×10-14 。 3、某温度下，某液体c(H+)= 10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。 4、某水溶液中c(H+) =10-6 mol/L一定是酸性溶液。 5、向纯水中加入溶质，水的电离平衡将向逆向移动√××××【课 堂 练 习】null①0.01mol/L盐酸溶液中。 c(H+)、 c(OH-)分别为多少？ 4.利用Kw的定量计算c(H+) = 0.01mol/L c(OH-) = KW / c(H+) = 10-12 mol/L c(OH-) = 0.01mol/L c(H+) = KW / c(OH-) = 10-12 mol/L ② 0.01mol/L NaOH溶液中. c(H+) 、 c(OH-)分别为多少？ 1).求溶液中的c(H+)aq或c(OH-) aqKw = c(H+) . c(OH-) = 1×10-14Kw = {c(H+)酸+c(H+)水} . c(OH-)水 = 1×10-14Kw = c(H+)水 . {c(OH-)碱+c(OH-)水} = 1×10-14null思考讨论 ①0.01mol/L盐酸溶液中。由水电离出的c(H+)水、 c(OH-)水分别是多少？ ②0.001mol/L NaOH溶液中。由水电离出的c(H+)水、 c(OH-)水分别是多少？2).求由水电离出的c(H+)水 或c(OH-)水任何水溶液中由水电离出来的c(H+)水与 c(OH-)水相等 c(H+)水 = c(OH-)水 = 10-12 mol/L Kw = {c(H+)酸+c(H+)水} . c(OH-)水 = 1×10-14Kw = c(H+)水 . {c(OH-)碱+c(OH-)水} = 1×10-14c(H+)水 = c(OH-)水 = 10-11 mol/L null回顾——利用Kw的定量计算的解题思路 1).求溶液中的c(H+)aq 或c(OH-)aq 2).求由水电离出的c(H+)水 或c(OH-)水 酸溶液中H+来自酸和水的电离（当两者相差100倍可以忽略小的），而溶液中OH-来自水的电离{酸溶液中c(OH-)aq =c(OH-)水}。先计算溶液中的c(H+)aq ，然后利用Kw计算c(OH-)aq ，最终根据c(H+)水 =c(OH-)水= c(OH-)aq求解。 碱溶液中OH-来自碱和水的电离（当两者相差100倍可以忽略小的），而溶液中H+来自水的电离{碱溶液中c(H+)aq =c(H+)水}。 先计算溶液中的c(OH-)aq ，然后利用Kw计算c(H+)aq ，最终根据c(H+)水 =c(OH-)水= c(H+)aq 求解。（抓主要矛盾：先求浓度大的微粒的浓度）任何溶液中由水的电离c(H+)水 =c(OH-)水null1、某溶液中由水电离产生的c(H+) = 10-12 mol/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+) 水大小关系为： ①盐酸 ②醋酸溶液 ③硫酸溶液 ④氢氧化钠溶液解：由水电离产生的c(H+)水= c(OH-)水= 10-12 mol/L＜10-7 若溶液显碱性 c(H+) aq= c(H+) 水= 10-12 mol/L c(OH-) aq= 10-2 mol/L 若溶液显酸性 c(OH-) aq= c(OH-) 水= 10-12 mol/L c(H+) aq= 10-2 mol/L ② ＞ ① =④ ＞ ③【课 堂 练 习】10-14/0.1 10-14/0.110-14/0.210-14/0.1＞null3、 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 ②NaOH ③盐酸 ④醋酸A ＞ C ＞ BB中c(H+) = KW / c(OH-) =2  10-8mol/L C中c(H+) = 10-4mol/L ③ ＞ ④ ＞ ① ＞ ②null讨论：25℃、100 ℃溶液的酸碱性跟溶液中H+ 和OH-浓度有什么关系？10-710-7c(H+) =c(OH-)中性＞10-7＜10-7c(H+) ＞c(OH-)酸性＜10-7＞10-7c(H+) ＜c(OH-)碱性10-610-6c(H+) =c(OH-)中性null中性溶液酸性溶液碱性溶液思考：在100 ℃ 时(KW(100℃)=1×10-12) ，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？ 100℃ 时， c(H+) = 1×10-7mol/L溶液呈酸性还是碱性？注意：溶液酸碱性是由c(H+)与c(OH-) 相对大小决定！ (常温可用 c(H+)与 1×10-7mol/L相对大小来判断)任何温度常温二、溶液的酸碱性与pHnull练习： 1)10-5mol/L、0.1mol/L、 0.5mol/L、 1mol/L盐酸溶液的pH分别为多少？ 2) 10-5mol/L、0.1mol/L 、1mol/LNaOH溶液的pH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+) （一）pH概念负对数—— p H+ ——H识记：lg2=0.3 lg5=0.7计算碱溶液pH应先算c(OH-) ，再利用KW计算出c(H+)二、溶液的酸碱性与pH（5、1、0.3、0）（9、13、14）null讨论：pH变化与酸碱性变化的关系怎样？pH越大碱性越强，pH越小酸性越强常温下思考: KW(100℃)=10-12，试求在100 ℃时纯水的pH。 pH=6是否说明100 ℃时纯水成弱酸性？任意温度下(二)、溶液的pH与酸碱性强弱的关系nullpH有关的正误判断1、一定条件下 pH越大，溶液的酸性越强。 2、强酸溶液的pH一定小。 3、pH等于6的溶液，一定是一个弱酸体系。 4、pH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12。 8、相同体积和pH的盐酸、醋酸、硫酸，溶液中H+的物质的量相等。× × × √ × √ × √null酸碱指示剂法（阅读教材P49）pH试纸法（阅读教材P47） 、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 3.1—4.45.0—8.08.2—10.0指示剂的变色范围(三)pH测定方法1.定性测定：2.定量测定：null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？一定会产生影响？ 能否用pH试纸测出pH=7.1来？pH试纸测定溶液pH的正确操作：将干燥的pH试纸放在表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液，点在pH试纸中部，待试纸上显出颜色后马上跟 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 比色卡相对比。标准比色卡中的数据都是整数，使用pH试纸测试溶液酸碱性时读数是整数。pH越小,颜色越红,pH越大,颜色越蓝,直至发黑；当pH为7时,呈黄绿色.否否，不一定否null1、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.用洁净的玻璃棒蘸取被测溶液，点在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，再用洁净的玻璃棒蘸取被测溶液，点在pH试纸上，颜色变化后与比色卡对照C2、某溶液取少量滴在pH试纸上，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+B C【课 堂 练 习】变：某溶液由水电离出来的c(H+)=10-11mol/L，上述离子一定能大量共存的是：Dnull（抓主要矛盾——先求浓度大的微粒的浓度）(四)有关pH 的计算练：1)、求0.05mol/L的H2SO4溶液的pH。 2)、求0.05mol/L的Ba(OH)2溶液的H+浓度及pH。c(H+)=0.05×2mol/L pH=-lgc(H+)= -lg0.1= 1c(OH-)= 0.05×2mol/L c(H+)= KW/c(OH-) =10-13mol/L pH=-lgc(H+)= -lg10-13=131．单一溶液pH的计算 null4)、下列溶液在常温下酸性最强的是 （ ） A、pH=4的溶液 B、22.4mL(标况)HCl溶于水配成1L溶液 C、c(OH-) =10-12mol/L的溶液 D、c(H+) =10-3mol/L的溶液5)、pH=0的溶液，下列叙述正确的是 （ ） A、是酸性最强的溶液 B、与0.5mol/LH2SO4溶液中c(H+)相同 C、 c(H+) ＝0的溶液 D、与1mol/L CH3COOH溶液中c(H+)相同3)、甲溶液的pH＝3，乙溶液的pH＝1，则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)之比为 （ ） A、100 B、1/100 C、3 D、1/3pH相差a，c(H+)相差10-aCＢBnull6、0.1mol/L盐酸、硫酸、醋酸pH大小关系如何？ pH(醋酸) > pH(盐酸 ) > pH(硫酸) pH=1 的盐酸、硫酸、醋酸中c(H+)、物质的量浓度关系如何？ 现有pH、体积相等的H2SO4、HCl、醋酸三种酸溶液，投入足量的相同形状、大小的锌粒，开始瞬间反应速率大小关系是_______，充分反应后生成H2体积大小（相同状况）关系是____________________。相等醋酸＞硫酸＝盐酸pH相等→c(H+)相等；c(弱)>c(一元强)>c(多元强) 即c(HAc) >c(HCl)>c(H2SO4)null1）酸的稀释： 思考： 在25℃时，pH=5的盐酸稀释到原来的10倍，pH等于多少？ 如果稀释到1000倍后， pH又等于多少呢？pH=-lgc(H+)= -lg10-5/10=-lg10-6=6c(H+)水=c(OH-)水 [c(H+)水+10-8 ]. c(H+)水=10-14 c(H+)= c(H+)水+10-8 =1.05×10-7 pH≈7关键： 1、抓住氢离子进行计算！ 2、当酸提供的c(H+)很小时（pH≥6），不能忽略水电离 出的c(H+)水2.溶液的稀释“无限稀释7为限”null思考：将pH=5的醋酸溶液稀释。 ① 稀释10倍，求pH（范围） ② 要使醋酸的pH由5 变到 6，加水稀释____10倍(填< 、> 、=) 练：pH=2的A、B两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，其pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是： A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等 稀释后，A溶液的酸性比B溶液强 a=5时，A是强酸，B是弱酸 若A、B都是弱酸，则5＞a＞2C、DpH、V相同的不同酸, 稀释相同的倍数pH弱 V2>V3 B、V11mol/L或小于10-14 { c(OH-) >1mol/L}时，使用pH更不方便。所以用物质的量浓度表示更好。 pH一般表示1mol/L以下c(H+)的浓度。pH＜7 pH越小酸性越强，null 教材P47土壤pH和土壤有效养分含量的关系（色带宽窄表示有效养分的含量）三、pH的应用nullP48教材null1．概念和原理。 概念：利用中和反应，用已知浓度的酸（或碱）测定未知浓度的碱（或酸）的实验方法叫做酸碱中和滴定。 实质: n(H+) = n(OH-) 原理： c(H+) · V酸=c(OH-) · V碱 （适用于强酸与强碱中和反应）四、酸碱中和滴定注意多元酸或碱的处理！(根据化学方程式计算。)null《创新设计》之“创新课堂” ： 1、P34滴定管的使用 2、P35要点一 滴定管及其使用null左手右手视线与凹液 面水平相切滴加速度先快后慢眼睛注视瓶内颜色变化半分钟颜色不变滴定管保持垂直错错错排气泡null酸碱中和滴定指示剂的选择要求： （常用酚酞或甲基橙）： 1、酸碱恰好反应时溶液的pH落在指示剂变色的pH范围之内。 (变色点即滴定终点：指示剂恰好变色的溶液的pH） 2、指示剂颜色变化要明显。null指示剂的选择和滴定终点的判断强酸滴定强碱甲基橙 黄→橙酚酞 红→无色强碱滴定强酸甲基橙 红→橙酚酞 无色→粉红强酸滴定弱碱 甲基橙 黄→橙强碱滴定弱酸 酚酞 无色→粉红null 25℃在20.00mL 0.1000mol/L的盐酸中，逐滴滴入0.1000mol/L NaOH溶液20.00mL。 ⑴判断下列情况下溶液的pH。 ①滴加NaOH溶液到完全反应相差一滴（一滴溶液的体积是0.04mL），这时溶液的pH； ②完全反应后再多加一滴NaOH溶液时的pH； （pH=4）（pH=10）酸碱中和滴定选用酚酞或甲基橙作指示剂，但其滴定终点的变色点并不是pH=7，这样对中和滴定终点的判断有没有影响？null (2)跟完全反应所需 NaOH(20.00mL)溶液少加一滴，计算盐酸的物质的量浓度是多少？null练习：用 0.1000mol／L NaOH 溶液滴定 20.00mL 0.1000mol／L HCl溶液过程中的pH变化，并在以下坐标系中画出变化曲线V（NaOH）／mLpH24681012010 20 30 401 1.48 1.85 2.29 2.59 4 710 11.39 11.68 12.30滴定曲线滴定曲线0.100mol/L NaOH 滴定20.00mL　0.100mol/LHCl过程中的pH变化0.100mol/LHCl滴定20.00mL　0.100mol/LNaOH过程中的pH变化几种指示剂的变色范围均在pH突变范围之内null[结论] ⑴在滴定终点前后，溶液的pH发生突跃。 ⑵酚酞的变色点落在溶液pH的突跃范围内。 ⑶按pH突跃范围内的体积计算，结果是可 以达到足够的准确度。酸碱中和滴定是一个精确的定量实验。null2．滴定过程 (以标准盐酸滴定NaOH溶液的待测浓度为例) 注意：装液或放液后，需等1-2分钟才能观察液面高度并记录，读数必须准确到0.1mL，并估计到0.01mL 。 1)滴定前准备a 、检查滴定管：酸式滴定管的活塞是否漏水？碱式滴定管管内有无气泡？（管中装满水2分钟不漏，转动活塞180度再试不漏即可。）→赶气泡→调液面→记录初始读数。检漏b、 水洗滴定管2-3次。→水洗c 、用标准液或待测液润洗滴定管2-3次。→润洗d 、在滴定管中注入标准液或待测液于0刻度以上2-3cm处。→注液e 调节活塞或玻璃球，使滴定管内液面处在0刻度或0刻度以下的某位置。水洗→装液→滴加指示剂。][][)()(cNaOH(aq)VHCl(aq)VHClcNaOH·=滴定管：锥形瓶：null 2）滴定a、从碱式滴定管中放出20.00mLNaOH溶液于锥形瓶中，滴入2滴酚酞。注意：不宜过多、否则色差不明显导致误差；酚酞也消耗NaOH；锥形瓶中的液体也可用移液管移入；不能用待测液洗涤锥形瓶。b、将锥形瓶置于酸式滴定管下，小心滴入盐酸溶液、边滴边振荡。左手操作玻璃活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化。（在锥形瓶的下方可衬一张白纸帮助观察）。null 3）滴定终点判断 4）数据处理为保证测定的准确性，重复以上操作2-3次。计算出盐酸的平均浓度。当滴加到最后一滴盐酸，溶液的颜色由红色突然转为无色，并保持30秒钟不变色时，记下滴定管刻度。读数精确到小数点后两位。=0.11(mol/L)如“创新课堂”P35例2null中和滴定（ HCl → NaOH ）数据处理表格null 读数正误对比正确视线仰视视线正确读数仰视读数仰视读数偏大正确视线俯视视线正确读数俯视读数俯视读数偏小00null先偏大后偏小V=V(后)-V(前)，偏小实际读数正确读数先偏小后偏大V=V(后)-V(前)，偏大实际读数正确读数 读数误差null酸碱中和滴定操作过程(指出错误操作)为了测定某未知Ba(OH)2溶液中的浓度，用0.1000 mol /L的 HCl 进行中和滴定，首先取 25mL碱式滴定管用水洗涤后，将Ba(OH)2倒入滴定管，读数VB1＝10mL，将管内溶液全部放至锥形瓶(即取得15mL溶液)。 换25mL酸式滴定管取0.1000mol/L的 HCl 垂直固定在铁架台上，读数VA1＝0.30mL，右手转动活塞，左手振荡锥形瓶先快后慢滴定，眼睛时而注视锥形瓶内溶液颜色变化，溶液颜色变化时，马上停止滴定，读出VA2＝18.3，通过c未知V未知＝ c标准V标准计算出Ba(OH)2溶液中的浓度。null酸碱中和滴定操作过程(指出错误操作)再用该未知的Ba(OH)2溶液润洗2～3次将尖嘴内的气泡排出，并将液面调整到0刻度以下10.00mL 为了测定某未知Ba(OH)2溶液中的浓度，用0.1000mol/L 的HCl去中和滴定，首先取25ml碱式滴定管用水洗涤后， 将Ba(OH)2倒入滴定管，读数VB1＝10mL，将管内溶液全部放至锥形瓶(即取得15ml溶液) ＞15.00mL指示剂null酸碱中和滴定操作过程(指出错误操作)先水洗2～3次，再润洗2～3次左手右手时刻半分钟后读数旋转换25mL酸式滴定管取0.1000mol/L的HCl垂直固定在铁架台上，读数VA1＝0.30mL，右手转动活塞，左手振荡锥形瓶先快后慢滴定，眼睛时而注视锥形瓶内溶液颜色变化，溶液颜色变化时，马上停止滴定，读出VA2＝18.3，通过 c未知V未知＝c标准V标准，计算出Ba(OH)2溶液中的浓度18.30mL注意Ba(OH)2是二元碱重复滴定2～3次null3、误差分析“创新课堂”P35作 业作 业1、