化学：第三章第二节《水的电离和溶液的酸碱性》原创课件(人教版选修4)

第三章水溶液中的离子平衡人教版选修4·化学反应原理2水的电离和溶液的酸碱性思考:如何用实验证明水是一种极弱的电解质?1.实验2.现象：指针摆动：不亮G×3.结论水是一种极弱的电解质4.原因H2OH＋＋OH－H2O＋H2OH3O＋＋OH－实验测定(25℃时)：C(H+)=C(OH－)=10-7mol/L灵敏电流计灯泡25℃，纯水H2O+H2OH3O++OH－(H2OH＋+OH－)C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L平衡常数：K电离＝C(H+)×C(OH-）C(H2O）一、水的电离+++-1、水是一种极弱电解质，能微弱电离:Kw=c(H+).c(OH-)1) 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式：KW叫做水的离子积常数，简称水的离子积。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-)水的浓度为常数，所以C(H+)×C(OH-）=K电离.C(H2O）=常数2、水的离子积常数注：提问：根据前面所学知识，水的离子积会受什么外界条件影响？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℃Kw1.14×10-156.81×10-151×10-145.47×10-141×10-12结论：温度越高，Kw越大，水的电离是一个吸热过程Kw=c(H+).c(OH-)1)表达式：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增大如：25℃KW=10-14100℃KW=10-12注：常数无单位2、水的离子积常数D1、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、[H+]随着温度的升高而降低B、在35℃时，纯水中[H+]＞[OH-]C、水的电离常数K25℃＞K35℃D、水的电离是一个吸热过程2、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。√××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）加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变；（2）升高温度，电离过程是一个吸热过程，促进水的电离，水的离子积增大，在常温时，KW=1×10－14；在100℃时，KW=1×10－12。知识延伸：1、C（H＋）=1×10－7mol/L，溶液一定呈中性吗？说明：溶液或纯水呈中性，是因为溶液中C（H＋）=C（OH－）2、纯水中溶液C(H＋)、C(OH－)浓度的计算方法：C（H＋）=C（OH－）=3、影响水电离平衡的因素④根据Kw=C(H＋)×C(OH－)在特定温度下为定值,C(H＋)和C(OH-)可以互求.③不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液，水电离出的C(H+)＝C(OH－)②常温下,任何稀的水溶液中C(H+)×C(OH－)=1×10－14注意:①任何水溶液中H+和OH－总是同时存在的,只是相对含量不同.①根据Kw=C(H＋)×C(OH－)在特定温度下为定值,C(H＋)和C(OH-)可以互求；②任何水溶液中由水电离出来的c(H+)H2O与c(OH-)H2O相等;4、利用Kw的定量计算有关原则：③纯水中溶液C(H＋)、C(OH－)浓度的计算方法：C（H＋）=C（OH－）=例题⑴﹑0.1mol/L的盐酸溶液中水电离出的C(H＋)和C(OH－)是多少?⑵﹑0.1mol/L的NaOH溶液中水电离出的C(H＋)和C(OH－)是多少?水电离出的C(OH-)=1×10-14/0.1=1×10-13mol/L=C(H＋)水电离出的C(H+)=1×10-14/0.1=1×10-13mol/L=C(OH-)3、根据Kw=c(H+)×c(OH-)为定值,c(H＋)和c(OH-)可以互求；酸性溶液中水电离出来的c(H+)可以忽略、碱性溶液中水电离出来的OH-离子可以忽略；1、任何水溶液中H+和OH－总是同时存在的,只是相对含量不同；2、常温下,任何稀的水溶液中c(H+)×c(OH-)=1×10－144、Kw大小只与温度有关,与是否为酸碱性溶液无关。　　25℃时，Kw=1×10-14　　100℃时，Kw=1×10-12再次强调:0.1mol/L的NaOH溶液中，c（OH-）＝？、c（H＋）＝？、由水电离出的c（OH-）水＝？、c（H＋）水＝？、2.0.1mol/L的H2SO4溶液中，c（H＋）＝？、c（OH-）＝？、由水电离出的c（OH-）水＝？、c（H＋）水＝？、3.0.1mol/L的NaCl溶液中，c（OH-）＝？、c（H＋）＝？5、水中加入氢氧化钠固体，c(OH-)_____；则水的电离平衡向______移动，水的电离被___，Kw__________，c(H+)________。6、已知100℃时，Kw=1×10-12,分别求出该温度下,纯水、0.1mol/LHCl溶液、0.1mol/L的NaOH溶液中的c(H+)。4、25℃时，向纯水中加入少量氯化氢气体，仍能保持不变的是（）　　　　A.c(H+)　　B.c(OH-)C.Kw　　D.c(H+)/c(OH-)7.将0.1mol·L-1的氨水稀释10倍，随着氨水浓度的降低，下列数据逐渐增大的是（）A.C(H+)B.C(OH)-C.c(OH)-/c(NH3·H2O)D.C(NH4)+AC讨论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＞③一、水的电离1、水的电离2、水的离子积Kw=c(H+)•c(OH-)（1）无单位常数（2）意义（3）Kw只决定于温度，温度升高，Kw增大25℃Kw=1×10-14100℃Kw=1×10-12（4）加入酸或碱，抑制水的电离，但Kw不变（5）任何溶液中都存在Kw=c(H+)•c(OH-)且25℃Kw=1×10-14H2O+H2OH3O++OH-H2OH++OH-简写：重要规律：电解质在一定温度时的稀溶液里，C(H+)与C(OH-)的乘积仍是一个常数。经科学实验进一步证明C(稀)≤1mol/L例：25℃时，Kw=1×10-14思考与交流P461、2、3根据室温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分析下列问题。1.酸或碱的稀溶液的密度与纯水相近，1L酸或碱的稀溶液约为1000g，其中，H2O的物质的量近似为1000g/18g/mol=55.6mol。此时，发生电离的水是否仍为纯水状态时的1×10-7mol？因酸电离出来的H＋或碱电离出来的OH－对水的电离有抑制作用，所以发生电离的水的物质的量小于纯水状态时的1×10-7mol。思考与交流2.比较下列情况下，c(H+)和c(OH-）的值或变化趋势（增加或减少）：c(H+)和c(OH-)大小比较c(OH-)c(H+)加少量氢氧化钠加少量盐酸纯水10-7mol/L10-7mol/Lc(H+)=c(OH-)变大变小c(H+)>c(OH-)变小变大c(H+)c(OH-)>1×10-7酸性c(H+) 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ：2；12pH值计算1——定义型①酸的稀释例题：在25℃时，pH值等于3的盐酸溶液稀释到原来的100倍，pH值等于多少？解：pH=-lg[H+]=-lg1.0×10-5=5关键：抓住氢离子进行计算！[H+]==1.0×10-5mol/LpH值计算2——溶液的稀释例题：在25℃时，pH值等于12的强碱溶液稀释到原来的100倍，pH等于多少？解：稀释前：[OH-]=pH=-lg[H+]关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！稀释后：[OH-]=[H+]==10=1×10-2mol/L=1×10-4mol/L==1×10-10mol/L②碱的稀释1、①在25℃时，pH等于2的盐酸溶液稀释到原来的10倍，pH等于多少？稀释到1000倍后，pH等于多少？解：pH=-lgc(H+)=-lg10－2/10=-lg10-3=3此时不能忽视H2O的电离产生的H＋。设水产生的c(H＋)=c(OH-)=x，则有：(10－8＋x)·x=10-14x≈0.95×10-7mol/Lc(H+)=KW/c(OH-)pH=-lg10-14/0.95×10-8=14-8+0.98=6.98由HCl产生的c(H+)=10-5/1000=10-8mol/L.②在25℃时，pH等于5的盐酸溶液稀释到原来的1000倍后，pH等于多少？解：pH=-lgc(H+)=-lg10－2/1000=-lg10-5=5稀释后所得溶液的PH溶液的稀释PH=9的NaOH溶液加水稀释1000倍PH=5的稀盐酸加水稀释1000倍PH=12的Ba(OH)2溶液加水稀释100倍PH=11的NaOH溶液加水稀释100倍PH=2的稀硫酸加水稀释100倍PH=3的稀盐酸加水稀释100倍54910约为7约为7结论2：强酸pH=a，加水稀释10n，则pH=a+n。结论4：弱酸pH=a，加水稀释10n，则pH＜a+n，但肯定大于a。结论5：弱碱pH=b，加水稀释10n，则pH＞b-n，但肯定小于b。结论3：强碱pH=b，加水稀释10n，则pH=b-n。结论6：酸碱无限稀释，pH只能接近于7，酸不可能大于7，碱不可能小于7。知识小结:溶液稀释的PH计算有关规律结论1：c(H+)或c(OH－)相差（改变）10倍，PH相差（改变）一个单位。①强酸与强酸混合例题：在25℃时，pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少？解：pH=-lg[H+]=-lg（1×10—1+1×10—4）/（1+1）=-lg5×10—2=2-lg5=1.3关键：抓住氢离子进行计算！pH值计算３——溶液的混合②强碱与强碱混合解：=-lg2+11=10.7例题：在25℃时，pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少？[OH—]=（1×10—5+1×10—3）/(1+1)[H+]=10-14/[OH-]pH=-lg10-14/(10-3/2)关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！③强酸与强碱混合例题：在25℃时，100mlO.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？解：NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04pH=-lg[H+]=-lg0.02/（0.1+0.1）=-lg10—1=1关键：酸过量抓住氢离子进行计算！④强酸与强碱混合例题：在25℃时，100mlO.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？解：NaOH+HCl=NaCl+H2O0.040.06关键：碱过量抓住氢氧根离子进行计算！[OH—]=0.1(0.6-0.4)/0.2[H+]=10-14/[OH—]=10-14/0.1pH=-lg10-13=13小结（1）酸I+酸II[H+]=(2)碱I+碱II[OH-]=（3）酸I+碱II完全中和：[H+]=[OH-]=1×10－7mol/L酸过量：[H+]=碱过量：[OH-]=小结例题：PH1=8的NaOH溶液与PH2=10的NaOH溶液等体积混合，求混合溶液的PH。解一：c(H+)1=10－8c(H+)2=10－10∴c(H+)混=(10－8+10－10)/2=5.05×10－9∴PH=9－lg5.05=8.3解二：c(H+)1=10－8∴c(OH－)1=10－6c(H+)2=10－10∴c(OH－)2=10－4∴c(OH－)混=(10－6+10－4)/2=5.05×10－5∴POH=5－lg5.05=4.3∴PH=9.7PH=11的NaOHPH=5的HClPH=9的NaOHPH=10的NaOHPH=12的NaOHPH=11的NaOHPH=5的HClPH=5的HCl乙溶液甲溶液稀释后所得溶液的PH两溶液等体积混合PH=3的HClPH=4的HClPH=9的NaOHPH=9的NaOHPH=2的HClPH=3的HCl3.32.310.711.773.310.7知识小结:混合溶液PH计算的有关规律1、强酸或强碱溶液的等体积混合，当PH相差两个或两个以上的单位时，（酸）=PH小+0.3（碱）=PH大－0.3PH混2、强酸和强碱的等体积混合若PH酸+PH碱=14，则PH混=7若PH酸+PH碱＜１４，则PH混=PH酸+0.3若PH酸+PH碱＞1４，则PH混=PH碱－0.33、强酸和强碱混合呈中性时，二者的体积比（1）若pH酸+pH碱=14，则V酸：V碱=1：1（2）若pH酸+pH碱＞14，则V酸：V碱=10（pH酸+pH碱-14）：1（3）若pH酸+pH碱＜14，则V酸：V碱=1：1014-（pH酸+pH碱）例：室温时将pH=3的强酸与pH=12的强碱混合，当混合液的pH=7时，强酸与强碱的体积比为（）A10：1B3：1C1：2D2：5A1、在25℃时，有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取VaL该盐酸溶液用该NaOH溶液中和至呈中性，需VbLNaOH溶液，问：（1）若a+b=14，则Va／Vb＝——（2）若a+b=13，则Va／Vb＝————（3）若a+b＞14，则Va／Vb＝，且VaVb(填“＞”“＜”“＝”)（题中a≤b，b≥8）10a+b–1411/10＞练习2、60mL0.5mol·L－１NaOH溶液和40mL0.4mol·L－１的H2SO4相混合后，溶液的pH约为(　　)Ａ．0．5　　Ｂ．1．7　　Ｃ．2　　Ｄ．13．2B3、有一pH=12的NaOH溶液100mL，欲使它的pH降为11。（1）如果加入蒸馏水，就加入________mL（2）如果加入pH=10的NaOH溶液，应加入_________mL（3）如果加入0.008mol/LHCl溶液，应加入__________mL90010001004、某强酸溶液pH=a，强碱溶液pH=b，已知a＋b＝12，酸碱溶液混合pH=7，则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为（）A．V(酸)=102V(碱)B．V(碱)=102V(酸).C．V(酸)＝2V(碱)D.V(碱)＝2V(酸)B5、pH=2的A、B、C三种酸溶液各1mL，分别加水稀释至1000mL，其pH与溶液（V）的变化关系如下图所示，下例说法错误的是（）A.pH=2时，A、B、C都是稀溶液B.稀释前的浓度大小为c（C）＞c（B）＞c（A）C.稀释后，A溶液中c（H+）最小D.A是强酸，B和C是弱酸ApHV1000mL431052ABC6、将pH=1的盐酸平均分为2份，一份加适量的水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为（）A9B10C11D12C7、将pH=3的强酸与pH=12的强碱混合，当混合液的pH=11时，强酸与强碱的体积比为（）A9：2B9：1C1：10D2：5A人体几种体液和代谢产物的正常pH人体体液和代谢产物都有正常的pH范围，测定人体体液和代谢产物的pH，可以帮助了解人的健康状况。一些体液和代谢产物的正常pH如上图所示。三、pH值的应用5~6烟草6~7洋葱6~7玫瑰4.8~5.5马铃薯6~6.5水仙花6~8棉花5~7.5草莓6~7油菜5.5~7香蕉6~7大豆5~6.5苹果6~7玉米7~8薄荷6.3~7.5小麦6~7生菜6~7水稻pH作物pH作物一些重要农作物最适宜生长的土壤的pH值酸碱中和滴定一、酸碱中和滴定基本原理：1、化学分析的分类：鉴定物质组成成分，叫做———————；测定物质组成成分的含量，叫做———————；定性分析定量分析酸碱中和滴定就是一种基本定量分析方法2、酸碱中和滴定的定义：用已知—————————————————————来测定————————————————————的定量分析方法叫做酸碱中和滴定；物质的量浓度碱（或酸）的酸（或碱）未知物质的量浓度的一、酸碱中和滴定基本原理：H++OH－=H2O酸碱中和滴定3、原理：中和反应中当n（H+)=n(OH-),完全中和对于一元酸与碱反应时：C酸V酸=C碱V碱4、关键：①准确测出参加反应的两种溶液的体积。②准确判断中和反应是否恰好进行完全。用0.1000mol/L的NaOH溶液，滴定20.00ml0.1000mol/L的HCl溶液，求随VHCl的增大，pH=？滴定过程的pH变化误差：0.02÷40=0.0005=0.05%思考4.303.903.603.121.841.481.221.00pH19.9819.5019.0018.0015.0010.005.000.00VNaOH(mL)10.4020.1012.4412.3012.0511.3810.309.707.00pH35.0030.0025.0021.0020.0820.0220.00VNaOH(mL)突跃范围20.02mL19.98mL加入NaOH溶液的体积V(mL)溶液的pH“突跃”的存在为准确判断终点提供了方便1.酸碱中和滴定所需的仪器酸式滴定管碱式滴定管锥形瓶铁架台滴定管夹移液管洗耳球二、酸碱中和滴定所需的仪器和试剂1、如何判断酸式滴定管和碱式滴定管？4、滴定管准确读到多少毫升？可估读到多少毫升？2、量筒和滴定管的“0”刻度位置是否一致？3、量筒和滴定管哪个更精确一些？想一想：中和滴定——主要实验仪器量取液体常用仪器：量筒、移液管、滴定管量筒：粗量仪，10mL量筒最小分刻度为0.1mL、读数精确到0.1mL，无“O”刻度。移液管：精量仪，读数精确到0.01mL准确量取一定量的试液(中和滴定时用来量取待测液）滴定管标有温度、容积、“0”刻度在最高点思考：“0”刻度在最高点的构造有何好处？常用规格：25mL、50mL思考：25mL量程的滴定管只能盛放25mL的液体吗？最小分刻度：0.1mL，读数精确到0.01mL（精量仪可估读一位，粗量仪不能估读）中和滴定——主要实验仪器酚酞：石蕊：甲基橙：01234567891011121314810583.14.42、中和滴定指示剂的选择强酸滴定强碱强碱滴定强酸酚酞无→粉红粉红→无甲基橙橙→黄黄→橙无→粉红黄→橙4.3突跃范围9.7石蕊的变色不明显，所以不能做中和滴定的指示剂。三、酸碱中和滴定实验操作滴定锥形瓶的准备滴定管的准备计算检漏—洗涤—润洗—注液—赶气泡—调液—读数润洗：用 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 液或待测液分别润洗酸式滴定管和碱式滴定管。调液：调节液面至零或零刻度线以下。如果尖嘴部分有气泡，要排出气泡。读数：视线和凹液面最低点相切（平视）滴定管的准备洗涤后，用滴定管注入一定体积的待测溶液到锥形瓶中，滴加2-3滴指示剂。——只要洗干净即可锥形瓶的准备1、取标准盐酸溶液：用标准液润洗酸式滴定管1~2次；注入标准液至“0”刻度线以上；固定在滴定管夹上；迅速转动活塞将尖嘴气泡排除并调整液面在“0”刻度以下。记下准确读数。操作步骤：2、取待测NaOH溶液：用待测液润洗碱式滴定管1~2次；注入待测液至“0”刻度线以下；固定在滴定夹上；迅速挤压玻璃球，将尖嘴气泡排出；调整液面在“0”或“0”刻度线以下，准确记下读数。往洁净的锥形瓶内准确放入25.00毫升的碱液。操作步骤：3、滴定滴定至终点—记录读数—重复2-3次滴定过程中注意：左手：控制活塞(活塞朝右，滴液先快后慢）右手：持锥形瓶，不断旋转。眼睛：锥形瓶中的颜色变化滴定的速度滴定终点判断：溶液颜色发生变化且在半分钟内不恢复滴定注意：左手、右手、眼睛—根据cHClVHCl=cNaOHVNaOH例：某同学用0.1000mol/L的HCl标准液滴定某浓度的NaOH溶液。这位同学做了三次平行实验，其结果如下表，根据表中数据计算此盐酸溶液的浓度。计算24.322.0025.00323.341.0025.00222.300.0025.001滴定终点酸的读数（mL）滴定前酸的读数（mL）待测NaOH溶液的体积（mL）实验编号酸碱中和滴定的操作步骤（3）数据处理阶段：（1）准备阶段：计算（2）滴定阶段：⑨滴定⑩读数⑦放液①检查②洗涤（冲、清、润）③装液④排气泡⑤调液面⑥读数⑧加指示剂先偏大后偏小先仰后俯V=V(后)-V(前)，偏小实际读数正确读数先俯后仰先偏小后偏大V=V(后)-V(前)，偏大实际读数正确读数滴定管的读数四、酸碱中和滴定中的误差分析C标·V标V待c待=1、酸式滴定管未用标准酸润洗偏高无影响偏低2、碱式滴定管未用未知碱液润洗偏低3、酸式滴定管气泡未赶偏高4、锥形瓶内有水或用水冲洗5、锥形瓶用碱液润洗偏高6、在滴定过程中发现局部溶液发生色变就立即停止滴定偏低7、俯视法读起始酸的体积偏高8、俯视法读终了酸的体积偏低9、移取的NaOH样品中含Na2CO31、处理方法：上式中C标是已知的，V待是准确的，一切的误差都归结到V标上V标偏大，则C待偏大，反之则偏小偏低偏低9、移取的NaOH样品中含Na2CO3偏低偏低8、俯视法读终了酸的体积偏高偏高7、俯视法读起始酸的体积偏低偏低6、在滴定过程中发现局部溶液发生色变就立即停止滴定偏高偏高5、锥形瓶用碱液润洗不影响不影响4、锥形瓶内有水或用水冲洗偏高偏高3、酸式滴定管气泡未赶偏低偏低2、碱式滴定管未用未知碱液润洗偏高偏高1、酸式滴定管未用标准酸润洗强酸滴定未知浓度强碱C碱结果V酸影响误差原因误差分析1、某同学进行3次中和滴定20.00mL某浓度的NaOH溶液，所用0.1250mol/L标准盐酸的体积分别如下：试计算NaOH溶液的浓度。 实验编号123V（HCl）20.28mL20.26mL20.32mL2、pH为4.5的盐酸1mL稀释为约1L，稀释前后溶液中指示剂的颜色变化是(　　)。Ａ．稀释前后酚酞均为无色Ｂ．石蕊由红色变为紫色Ｃ．甲基橙由红色变为黄色Ｄ．甲基橙由黄色变为橙色AB8.滴定中向锥形瓶加入蒸馏水7.锥形瓶摇动时部分碱液溅出6.滴定中，滴定管漏液5.滴定前正确读数，滴定毕俯视读数4.滴定前仰视读数，滴定毕正确读数3.滴定前滴定管尖嘴有气泡，完毕气泡消失2.盛放待测液的锥形瓶使用前用待测液润洗1.放标准液的滴定管未用标准液润洗误差分析操作方法V标偏大C待偏高V标偏大C待偏高V标偏大C待偏高V标偏小C待偏低C待偏低V标偏小V标偏大C待偏高V标偏小C待偏低C待无影响V标不变