第二节水的电离和溶液的酸碱性..ppt

1、,第二节 水的电离和溶液的酸碱性,（第一课时）,水的电离和溶液的酸碱性,作业 学法大视野29-30页,一、水的电离：, 讨论 写出水的电离方程式。,水的电离平衡,在纯水及任何稀溶液中，都存在：2H2O H3O+OH-可简写为：H2O H+ + OH-,1升纯水的物质的量是556mol，经实验测得250C时，发生电离的水只有110-7mol，二者相比，水的电离部分太小，可以忽略不计。因此电离前后水的物质的量几乎不变，可以视为常数，常数乘以常数必然为一个新的常数，用Kw表示，即为水的离子积常数，简称水的离子积。,即 K W C(H+)C(OH-）,1.水的离子积,在一定温度时,C(H+)C(OH-

2、)=Kw,叫水的离子积. 25时,Kw=110-14,说明: KW 叫做水的离子积常数，简称水的离子积。 特别提示：此时的C(H+)和C(OH-) 是溶液中的总量。 KW只是温度的函数（与浓度无关） C(H+)和C(OH-)有单位,但KW没有单位;水本身电离出来的 C(H+)和C(OH-)是相等的,但溶液中的C(H+)和C(OH-)不一定相等. 任何水溶液中都存在Kw=c(H+).c(OH-),水的电离是一个吸热过程,温度越高，Kw越大.,2.影响水的电离因素,例1.常温下,纯水中存在电离平衡: 完成下表,由此你能得出什么规律?,H2O H+ + OH-,向右,增大,增大,增大,增大,c(H+

3、)=c(OH-),中性,向左,不变,10-2 mol/L,10-12 mol/L,10-12 mol/L,c(H+)c(OH-),酸性,10-4 mol/L,10-7 mol/L,10-10 mol/L,10-10 mol/L,10-7 mol/L,10-7 mol/L,c(H+)c(OH-),碱性,向左,不变,不移动,不变,c(H+)=c(OH-),中性,结论 酸或碱抑制水的电离,但不能改变KW. 溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH-)的关系 酸性: c(H+)c(OH-). 碱性: c(H+)c(OH-). 中性: c(H+)c(OH-).,二、溶液的酸碱性与PH,、溶液的酸碱性与c(H+

4、)和c(OH-)的关系 酸性: c(H+)c(OH-),溶液中c(H+)越大,酸性越强. 碱性: c(H+)c(OH-),溶液中c(OH-)越大,碱性越强 中性: c(H+)c(OH-).,例二：判断下列物质的酸性强弱 H2SO4 CH3COOH H2CO3 H2SO3 常温时,0.1mol/l的下列溶液: H2SO4 CH3COOH HCl H2SO3 C(H+)=10-4mol/L的下列溶液H2SO4 CH3COOH HCl H2SO3 C(H+)=10-4mol/L的H2SO4溶液; C(H+)=10-5mol/L的H2SO3溶液; C(H+)=10-3mol/L的CH3COOH 溶液;

5、 C(H+)=10-6mol/L的HCl溶液;, , , = = = , ,1.水的电离过程为H2O H+ + OH-，在不同温度下其离子积为KW25=110-14， 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,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。,D,3 常温量,0.01mol/

6、L盐酸溶液中。 c(H+)、 c(OH-)分别为多少？由水电离出的c(H+) 、 c(OH-) 分别是多少？为什么？,4 常温时,0.01mol/L NaOH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？为什么？,C(H+)=0.01mol/L; C(OH-)=10-12mol/L,水电离出的氢离子与氢氧根离子浓度相等,均为:10-12mol/L,C(H+)= 10-12mol/L;C(OH-)= 0.01mol/L,水电离出的氢离子与氢氧根离子浓度相等,均为:10-12mol/L,5 25：A、B、C 三种溶液，其中A中c

7、(H+) = 10-3mol/L ，B 中 c(OH-) = 5107mol/L，C中c(H+) / c(OH-) = 106,则三种溶液的酸性强弱顺序如何？6 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：氨水 NaOH 盐酸 醋酸,A C B,B中c(H+) = KW / c(OH-) =2 10-8mol/L,C中c(H+) = 10-4mol/L, ,结论任何水溶液中由水电离出来的c(H+) H2O与 c(OH-) H2O相等,讨论 1、某溶液中由水电离产生的c(H+) H2O= 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

8、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：盐酸 醋酸溶液 硫酸溶液 氢氧化钠溶液,解答： c(H+) H2O= c(OH-) H2O= 10-12 mol/L 若c(H+) aq= c(H+) H2O= 10-12 mol/L 则 c(OH-) aq= 10-2 mol/L 溶液显碱性 若c(OH-) aq= c(OH-) H2O= 10-12 mol/L 则 c(H+) aq= 10-2 mol/L 溶液显酸性, = ,溶液的酸碱性与pH,（第二课时）,今天作业： 世纪金榜42-43页,、溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH- )的关系,二、溶

9、液的酸碱性与pH,c(H+)c(OH-),c(H+)c(OH-),c(H+)=c(OH-),c(H+)10-7mol/L,c(H+)10-7mol/L,c(H+)=10-7mol/L,、溶液的酸碱性与pH,1.溶液的pH ：,pH=lgc(H+ ),2.溶液的pH与酸碱性的关系 ：,例1.试求出下列表溶液中的pH,并总出溶液中的PH与酸碱性的关系(溶液温度为25).,1,0,6,-0.3,7,9,12,13,酸性,中性,碱性,C(H+)C(OH-) pH7,C(H+)=C(OH-)pH=7,C(H+)C(OH-) pH7,溶液的pH值,酸性增强,碱性增强,结论,C(H+),.酸性溶液: C(H

10、+)C(OH-) 常温:C(H+)10-7mol/L;PH7 碱性溶液: C(H+)C(OH-) 常温:C(H+)10-7mol/L;PH7 中性溶液: C(H+)=C(OH-) 常温:C(H+)=10-7mol/L;PH=7,溶液中pH增大,酸性溶液的酸性减弱， C(H+)减小, C(OH-)增大.pH每增加n个单位,C(H+)变为原来的10-n;C(OH-)变为原来的10n;反之也成立.,用溶液的PH表示酸碱性,适于C(H+)和C(OH-)均小于1mol/L的溶液.,3.溶液pH值测定方法,测定方法：酸碱指示剂法、pH试纸法、pH计法等。,酸碱指示剂法:此法用于测溶液的酸碱性,即PH的范围

11、,不能测其具体值。我们把指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围。常见酸碱指示剂的变色范围.,3.1-4.4,5-8,8.2-10,PH试纸法. 种类:广泛pH试纸(其pH范围为:1-14,最常用.);精密pH底纸(可判别0.2或0.3的pH差值);专用pH试纸(用于酸性、碱性和中性溶液的专用pH试纸） 使用方法：把小块pH试纸放在玻璃片（或表面皿）上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央，试纸变色后，马上与标准比色卡比较来确定溶液的pH。,、有关溶液pH的计算,1、直接运用pH=-lgC(H+)进行计算.,1.25时,0.01mol/L的HCl溶液pH=_; 0.01mol/L的Na

12、OH溶液的pH=_,2,12,2、溶液稀释的pH计算,pH=1的H2SO4 1ml稀释至100ml，pH=？ C(H+) 何变化？C(OH- )如何变化？,pH=12的NaOH 1ml稀释至100ml ，pH=？C(H+ ) 如何变化？C(OH-)如何变化？,对于强酸溶液（ pH=a ）每稀释10n倍， pH增大n个单位，即pH=a+n,对于强碱溶液（ pH=b ）每稀释10n倍， pH减小n个单位，即pH=a-n,pH=3的乙酸溶液 1ml稀释至100ml，pH_5,3,减小至10-3mol/L,增大至原来的100倍,10,为原来的100倍,变为原来的10-2 倍,思考与交流 11ml pH

13、为5的硫酸溶液稀释至10000ml，稀释后溶液中pH为多少？,2、将pH为3的硫酸溶液和醋酸溶液同时稀释至体积为原来的100倍，稀释后二者的pH大小关系？,3、现有失去标签，pH相等的两试剂瓶的NaOH溶液和氨水，请你设计实验将其鉴别。,无论是酸还是碱，无限稀释始终还是酸和碱,弱酸弱碱稀释时，必须考虑弱酸弱碱的电离平衡。,关键： 1、抓住氢离子进行计算！如果是碱则先求c(OH-)， 再由Kw求c(H+) 2、当酸提供的c(H+)、c(OH-)很小时，不能忽略水电离出的c(H+)、c(OH-),接近7但小于7,前者大,溶液的酸碱性与pH,（第三课时）,今天作业： 学法大视野31-32页,1、有相

14、同pH的三种酸HX、HY、HZ的溶液，稀释相同倍数后，pH的变化值依次增大，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是 （ ） A、HX. HY. HZ B、HZ. HY. HX C、HX. HZ. HY D、HY. HZ. HX,B,C、D,练习,强酸与强酸混合,pH=2的盐酸和pH=4的盐酸溶液等体积混合后，所得溶液的pH 。pH=2的盐酸和pH=5的硫酸溶液等体积混合后，所得溶液的pH 。,两种pH值不同的强酸等体积混合时 pH2时， pH混 pH小+0.3,3、溶液混合的pH计算,2.3,2.3,强碱与强碱混合,例：将pH=8的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液中的

15、氢离子浓度最接近于 （ ）A、 molL-1 B、 molL-1C、(10-810-10)molL-1 D、210-10 molL-1,OH-=（ 1 106 +1104) / (1+1) = 510-5 mol/L,=10 - lg2,=-lg(10-14/ 510-5 ),= 9.7,=-lg(210-10 ),关键：抓住OH- 进行计算！再转化为H+,D,（2）强碱与强碱混合,练习1、pH=13 的Ba(OH)2 溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按13混合后的pH值_。(lg2.5=0.4) 练习2、pH=13 的Ba(OH)2 溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按11混合后的pH

16、值_。,两种pH值不同的强碱等体积混合时 pH2 时， pH混 pH大- 0.3,12.7,12.4,强酸与强碱混合,在25时，100ml 0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少？,在25时，100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少？,关键：酸过量抓住氢离子进行计算！,碱过量抓住氢氧跟离子进行计算！,NaOH+HCl=NaCl+H2O,0.06,0.04,1,13,（4）强酸与强碱混合 一般中和,把pH=13的NaOH溶液与pH=2的硫酸溶液混合后，所得溶液的pH=11，则NaOH溶液

17、和硫酸溶液的体积之比为_。,练习： 把pH=12 的NaOH溶液V1 和 pH=2的HCl溶液V2混合后，溶液呈中性。则V1：V2= _； 把pH=11的NaOH溶液V1 和 pH=2的HCl溶液V2混合后，溶液呈中性。则V1：V2= _； 把pH=13 的NaOH溶液V1 和 pH=2的HCl溶液V2混合后，溶液呈中性。则V1：V2= _；,1：9,1：1,10：1,1：10,问题探究 1. 25时,某强酸溶液pH=a,某强碱溶液pH=b,若等体积混合后. 溶液显中性,a+b满足的关系:_ 溶液显酸性,a+b满足的关系:_ 溶液显碱性,a+b满足的关系:_,a+b=14,a+b14,a+b1

18、4,2.HA、HB、HC三种浓度均为0.1mol/L的一元弱酸，HA溶液的pH值为2.7，HB溶液中OH-=210-12mol/L，HC溶液中H+/OH-的值为108。则三种酸由强到弱的顺序为_。,HB HA HC,三、pH的应用 (见教材47-48页),第四课时 酸碱中和滴定,今天作业 世纪金榜45-46页,三、酸碱中和滴定,、定义：用已知物质的量的浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的方法,1、原理：在酸碱中和反应中，使用一种已知物质的量浓度的酸或碱溶液跟未知浓度的碱或酸溶液完全中和，测出二者的体积，根据化学方程式中酸和碱的物质的量的比值，就可以计算出碱或酸的溶液浓度。,2、本质：H

19、+ + OH- =H2O,3、关键：,C酸V酸=C碱V碱(一元酸和一元碱),(1)准确测量参加反应的两种溶液的体积,(2)准确确定中和反应是否恰好完全反应,、实验用品,2、指示剂的选择：,1、实验仪器及试剂:,仪器:酸式滴定管、碱式滴定管（或移液管）、锥形瓶、 铁架台、滴定管夹、烧杯、白纸,试剂：标准液、待测液、指示剂,、原则：,终点时，指示剂的颜色变化明显,变色范围越窄越好，对溶液的酸碱性变化较灵敏,、酸碱指示剂：一般是有机弱酸或有机弱碱（定性测定）,3.1-4.4,5-8,8.2-10,甲基橙和酚酞,问题1在酸碱中和滴定中，甲基橙和酚酞都可用作滴定终点的指示剂。已知它们的变色范围如下表：

20、指示剂 酸色 pH变色范围 碱色 甲基橙 红色（pH4.4） 酚酞 无色（pH10.0） 为尽可能减小实验误差，请选用合适的指示剂。 强酸和弱碱中和滴定- 强碱和弱酸中和滴定- 强酸和强碱中和滴定-,用甲基橙（酸性范围内变色）,用酚酞（碱性范围内变色）,既可用酚酞，又可用甲基橙,（达终点时pH值变化范围很大）,根据达到终点后溶液 的酸碱性来选：,强酸滴定强碱，可采用： 甲基橙酚酞 强碱滴定强酸，可采用： 甲基橙酚酞 请指出达到终点时指示剂的颜色变化。 （半分钟内不变色）,（由黄色变橙色）,（由粉红变无色）,（由红色变橙色）,（由无色变粉红色）,指示剂 pH变色范围 酸色 碱色 甲基橙 3.1

21、4.4 红色（pH4.4） 酚酞 8.2 10.0 无色（pH10.0）,结论:,、实验步骤：,1.滴定前的准备: 、查漏：检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活；,、洗涤：水洗(滴定管、移液管、锥形瓶）少量待装液润洗滴定管23次（标准：内壁不挂水珠）。,、装液：用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液分别注入酸、碱滴定管中，使液面高于刻度2-3cm,、赶气泡：,酸式滴定管:快速放液,碱式滴定管:橡皮管向上翘起,、调液：,调节滴定管中液面高度，在“01”ml之间，并记下读数。,、取液：,从碱式滴定管中放出25.00ml氢氧化钠溶液于锥形瓶中,滴入2滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一

22、张白纸。,滴定：左手_，右手 _眼睛_,控制酸式滴定管活塞,拿住锥形瓶瓶颈，,边滴入盐酸，边不断顺时针方向摇动，,要始终注视锥形瓶溶液的颜色变化。,3.记：当加一滴盐酸使锥形瓶中溶液红色突变无色且半分钟不变色，停止滴定，记录此时滴定管读数（准确到此0.01ml),注意读数方法要准确. 重复以上操作2-3次.,滴定速度先快后慢,当要接近滴终点时,要一滴一摇.,例题用0.1032mol/L HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,重复三次实验数据如表所示.计算滴定所测NaOH溶液的物质的量浓度.,解:三次滴定用去盐酸体积的平均值:,V(HCl)=,27.84ml+27.83ml+27.85ml,3,

23、=27.84ml,4.算：整理数据进行计算。,HCl + NaOH = NaCl + H2O 1mol 1mol 0.1032mol/L0.02784L C(NaOH)0.02500L,C(NaOH)=,C(HCl)V(HCl)n(NaOH),V(NaOH)n(HCl),=,0.1032mol/L0.02784L1mol,0.02500L1mol,=0.1149mol/L,答:滴定所测NaOH溶液的物质的量浓度是0.1149mol/L,课堂练习 1.用0.1100mol/L的HCl溶液滴定23.00mL未知浓度的NaOH溶液， 滴定完成时，用去HCl溶液29.00mL。通过中和滴定测得NaOH

24、溶液的物质的量浓度是多少？,0.1387mol/L,2.用0.1000mol/L的HCl溶液滴定25.00mL未知浓度的NaOH溶液， 滴定完成时，用去HCl溶液25.00mL。 求：（已知：1滴溶液约0.04ml;lg8=0.9) NaOH溶液的物质的量浓度是多少？ 若滴定时少滴1滴盐酸，此时溶液pH是多少？ 若滴定时多滴1滴盐酸，此时溶液pH是多少？,0.1000mol/L,9.9,4.1,3.酸碱中和滴定选用酚酞作指示剂，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？,结论 在滴定终点前后，溶液的pH发生突跃。 酚酞的变色点落在溶液pH的突跃范围内。 按pH突跃

25、范围内的体积计算，结果是可以达到足够的准确度的。,、误差分析：,例题：用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液（氢氧化钠放于锥形瓶中）下列操作（其它操作均正确），对氢氧化钠溶液浓度有什么影响？,1.判断依据:,所测得的C(NaOH)是偏大还是偏小,就看V(HCl)是偏大还是偏小.,.未用标准盐酸标准液润洗酸式滴定管 （ ） .滴定管内壁不干净,滴定后,酸式滴定管内壁挂水珠 （ ） .滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失（ ） .滴定操作时，有少量盐酸滴于锥形瓶外（ ） .滴定前仰视刻度，滴定后俯视刻度（ ）,偏高,偏高,偏高,偏高,偏低,.锥形瓶内用蒸馏水洗涤后，再用待测氢氧化钠润洗 2-3次，将润洗液倒掉，再装NaOH溶液（ ） .锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液（ ） .滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅出一部分。（ ） .指示剂滴加过多（ ）,偏高,无影响,偏低,偏低,、碱式滴定管用水洗后，未用待测液润洗 （ ） 、取待测液时，为将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除。取液后滴定管尖嘴充满溶液（ ）,偏低,偏低,.在配制待测氢氧化钠溶液过程中，称取一定质量的氢氧化钠时，内含少量的氢氧化钾，用标准盐酸溶液进行滴定。（ ） .同上情况，若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠，结果如何（ ）,偏低,偏低,