水的電離和溶液的酸堿性ppt課件.ppt

第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性 1 第二節(jié)水的電離與溶液的酸堿性 目的 1 使學生了解水的電離和水的離子積 2 使學生了解溶液的酸堿性與pH的關 3 通過水的離子積和溶液酸堿性等內容的教學 對學生進行矛盾的對立統(tǒng)一 事物間的相互關系和相互制約等辨證唯物主義觀點的教育 重點 水的離子積 溶液酸堿性和溶液pH值的關系 酸堿中和滴定的原理 儀器 步驟 指示劑 難點 水的離子積 pH計算 誤差分析等 2 2 水是不是電解質 思考與交流 1 研究電解質溶液時往往涉及溶液的酸堿性 而酸堿性與水的電離有密切的關系 那么水是如何電離的呢 精確的純水導電性實驗 3 精確的純水導電實驗 現象 指針擺動 不亮 結論 水是電解質 極弱 能發(fā)生電離 微弱 靈敏電流計 燈泡 4 一 水的電離 水是極弱的電解質 那么多少個水分子才有1個電離 1L25 的水里只有10 7molH2O分子發(fā)生電離 55 6 107個 水電離出的H OH 濃度相等 實驗測定 25 C H C OH 1 10 7mol L100 C H C OH 1 10 6mol L 思考 既然一定溫度下純水中C H 和C OH 濃度是定值 那么乘積呢 想一想 5 其中常數K與常數c H2O 的積記為Kw 稱為水的離子積常數 簡稱為離子積 H2OH OH 室溫下55 6molH2O中有1 10 7molH2O電離 因此c H2O 可視為常數 c H2O 6 Kw C H C OH 1 Kw在一定溫度下是個常數 一般不寫單位2 常溫 25 Kw 1 10 14 100 時Kw 1 10 123 溫度升高 Kw變大 為什么 2 水的離子積 常數 1 定義 在一定溫度下 水 稀溶液 中H 與OH 濃度的乘積 用Kw表示 定值 省去單位 7 2 影響KW的因素 KW只與溫度有關 與濃度無關 溫度升高 KW值增大 如 25 KW 10 14100 KW 10 12 注意 對于中性水 盡管溫度升高Kw增大 電離程度增大 但仍是中性 溫度升高時Kw增大 所以說Kw時要強調溫度 8 加入酸 增大 減少 平衡逆向移動 但Kw保持不變 C H C OH 問題與討論 1 在水中加入強酸 HCl 后 對水的電離平衡有何影響 水的離子積是否發(fā)生改變 9 加入堿 C H 減小 增大 平衡逆向移動 但Kw保持不變 C H C OH 2 在水中加入強堿 NaOH 后 對水的電離平衡有何影響 水的離子積是否發(fā)生改變 升溫呢 問題與討論 10 升高溫度 平衡正向移動 C H 和C OH 都增大 Kw增大 正反應吸熱 11 二 影響水的電離平衡的因素 升高溫度 通入少量HCl氣體 加入少量NaOH固體 加入少量NaCl固體 加入少量Na 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 減小 減小 減小 減小 正向移動 正向移動 逆向移動 逆向移動 不移動 不變 不變 不變 不變 不變 不變 不變 大于 小于 等于 小于 等于 減小 12 二 影響水的電離平衡的因素 1 酸 2 堿 3 溫度 抑制水的電離 Kw保持不變 升高溫度促進水的電離 Kw增大 注意 1 Kw是一個溫度函數 只隨溫度的升高而增大 與c H c OH 無關 2 Kw適用于一定溫度下任何稀的電解質溶液 3 在任何水溶液中 均存在水的電離平衡 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 時Kw 1 10 14 13 問題與討論 3 在酸堿溶液中 水電離出來的C H 和C OH 是否相等 4 100 時 純水中水的離子積為10 12 求C H 為多少 此時溶液為酸性 堿性還是中性 任何水溶液中水電離出來的c H 始終等于水電離出來的c OH C H 10 6mol L 仍為中性 14 1 水的電離過程為H2OH OH 在不同溫度下其離子積為KW25 1 10 14 KW35 2 1 10 14 則下列敘述正確的是 A c H 隨著溫度的升高而降低B 在35 時 純水中c H c OH C 水的電離常數K25 K35 D 水的電離是一個吸熱過程 練習 D 15 2 判斷正誤 1 任何水溶液中都存在水的電離平衡 2 任何水溶液中 不論酸 堿或中性 都存在Kw 10 14 3 某溫度下 某液體c H 10 7mol L 則該溶液一定是純水 4 任何水溶液中均有Kw c H H2O c OH H2O 16 3 25 A B C三種溶液 其中A中c H 10 3mol L B中c OH 5 10 7mol L C中c H c OH 106 則三種溶液的酸性強弱順序如何 A C B B中c H KW c OH 2 10 8mol L C中c H 10 4mol L 17 4 某溫度下純水中c H 2 10 7mol L 則此時c OH 該溫度下向純水中滴加鹽酸使c H 2 10 5mol L 則時c OH 2 10 7mol L 8 10 9mol L 18 如 25 時 在10mL蒸餾水中c H 和c OH 各是多少 向其中加入10mL0 2mol L鹽酸 c H 和c OH 如何變化 c H c H 酸 10 1mol L c 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 水的離子積不僅適用于純水 也使用于稀的電解質水溶液且均存在Kw c H c OH 此時c H c OH 均指溶液中的 而不再指水電離也來的 5 在酸溶液中水電離出來的C H 和酸電離出來的C H 有什么關系 純水中 加酸后 c OH 10 13mol L 19 思考討論 250C 1 0 01mol L鹽酸溶液中 c H c OH 分別為多少 由水電離出的c H H2O c OH H2O分別是多少 c H 0 01mol L c OH 1 10 12mol L c H H2O c OH H2O 1 10 12mol L 2 0 01mol LNaOH溶液中 c H c OH 分別為多少 由水電離出的c H H2O c OH H2O分別是多少 c H 1 10 12mol L c OH 0 01mol L c H H2O c OH H2O 1 10 12mol L 20 歸納總結 純水中 Kw c H H2O c OH H2O酸溶液中 Kw c H 總 c OH 總 c H 酸 c OH H2O堿溶液中 Kw c H 總 c OH 總 c H H2O c OH 堿 思考 當水電離出來的c H 1 10 12mol L時 那該溶液呈酸性還是呈堿性 答 可能是酸性也可能是堿性 21 3 純水在10 和50 的H 濃度 前者與后者的關系是 B 練一練 22 高考鏈接 A 常溫下 某溶液中由水電離出來的c H 1 0 10 13mol L 該溶液可能是 二氧化硫 氯化鉀水溶液 硝酸鈉水溶液 氫氧化鈉水溶液A B C D 23 2 在25 在某無色溶液中由水電離出的C OH 1 10 13 一定能大量共存的離子組是 NH4 K NO3 Cl NO3 CO32 K Na K Na Cl SO42 Mg2 Cu2 SO42 Cl C 24 三 溶液的酸 堿性跟C H C OH 的關系 思考 當C H 10 6mol L時 此時溶液一定是酸性溶液嗎 25 三 溶液的酸 堿性跟C H C OH 的關系 1 關系 25 中性溶液 酸性溶液 堿性溶液 注意 水溶液中H 與OH 始終共存 酸性溶液 C H C OH C H 越大酸性越強 堿性溶液 C H C OH C OH 越大堿性越強 C H C OH C H 1 10 7mol L C H C OH C H 1 10 7mol L C H C OH C H 1 10 7mol L 溶液的酸堿性由溶液中H OH 濃度相對大小決定 而不是其濃度的數值 c H 與c OH 此增彼長 26 判斷正誤 1 如果c H 不等于c OH 則溶液一定呈現酸堿性 2 在水中加酸會抑制水的電離 電離程度減小 3 如果c H c OH 的值越大則酸性越強 4 任何水溶液中都有c H c OH 5 c H 等于10 6mol L的溶液一定呈現酸性 6 對水升高溫度電離程度增大 酸性增強 27 練習 25 1 計算0 05mol L的硫酸的pH 2 pH 12的Ba OH 2溶液中c H c OH 分別為多少 3 有甲 乙兩種溶液 甲溶液的pH值是乙溶液的兩倍 則甲溶液中c H 與乙溶液中c H 的比值為 A 2 1B 100 1C 1 100D 無法確定 2 溶液的酸堿性與pH值 2 表示方法 1 定義 化學上常采用H 的物質的量濃度的負對數來表示溶液的酸堿性 PH 1 c H 10 12mol L c OH 10 2mol L D 28 3 溶液的酸堿性跟pH的關系 酸性溶液 堿性溶液 7 7 c H 1 10 7mol L c H 1 10 7mol L c H 1 10 7mol L C H C OH C H C OH C H C OH 7 中性溶液 29 例題3 計算下列溶液的pH 通過計算結果思考 表示溶液的酸堿性什么時候用pH更加方便 25 10 5mol L鹽酸 1mol L鹽酸 2mol L鹽酸 25 10 5mol L 3mol L 10mol LNaOH溶液 用pH表示 c H 或c OH 1mol l溶液的酸堿性用pH表示較方便 具體為 酸性溶液 10 14mol L C H 1mol L堿性溶液 10 14mol L C OH 1mol L 4 表示溶液酸堿性的常用方法 范圍 25 用離子濃度表示酸堿性 酸性溶液 C H 1mol L 堿性溶液 C OH 1mol L 30 常溫下 c H 與pH 溶液酸堿性的關系 c H pH c OH 減小 c OH 增大 31 注意 pOH 采用OH 的物質的量濃度的負對數來表示溶液的酸堿性25 pOH pH 14 注意 pH 0并非無H 而是c H 1mol L pH 14并非無OH 而是c OH 1mol L 32 5 pH的測定 pH計 酸度計 見書本彩圖 2 pH試紙 見書本彩圖 注意 不能用水潤濕 要放在玻璃片 或表面皿 上 不是將試紙伸到溶液中 廣泛pH試紙只能讀出整數 粗略測定 1 酸堿指示劑只能判斷溶液的酸堿性 甲基橙石蕊酚酞 酸色堿色紅黃紅藍無紅 精確測定 用法 用潔凈的玻璃棒蘸溶液 點在pH試紙中央 半分鐘內與比色卡比色 33 pH值測定方法 34 三 pH的應用 1 工農業(yè)生產 2 科學實驗 3 人類的生活和健康 思考與交流 4 環(huán)境保護 35 第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性 第二課時 36 有關溶液pH的計算 1 單一溶液的計算 2 強酸 強堿的稀釋 例1 0 001mol L鹽酸的pH 加水稀釋到原來的10倍 pH 加水到原來的103倍 pH 加水到原來的104倍pH 加水到原來的106倍 pH 例2 pH 10的NaOH溶液加水稀釋到原來的10倍 則溶液的pH pH 10的NaOH溶液加水稀釋到原來的102倍 則溶液的pH 3 4 6 9 8 pH 10的NaOH溶液加水稀釋到原來的103倍 則溶液的pH pH 10的NaOH溶液加水稀釋到原來的105倍 則溶液的pH 37 注意 pH 6或8時 不可忽略水的電離 只能接近7 酸堿溶液無限稀釋 pH只能約等于7或接近7 酸不能大于7 堿不能小于7 結論 強酸 堿 每稀釋10倍 pH值向7靠攏一個單位 對于強酸溶液 pH a 每稀釋10n倍 pH增大n個單位 即pH a n 對于強堿溶液 pH b 每稀釋10n倍 pH減小n個單位 即pH a n 38 3 弱酸 弱堿的稀釋例3 pH 3HAc加水稀釋到原來10倍 溶液的pH值范圍 pH 12氨水加水稀釋到原來10倍 溶液的pH值范圍 結論 弱酸 堿 每稀釋10倍 pH值向7靠攏不到一個單位 39 思考與交流 1 將pH為3的硫酸溶液和醋酸溶液同時稀釋100倍 稀釋后二者的pH分別為多少 2 現有失去標簽 pH相等的兩試劑瓶的NaOH溶液和氨水 請你設計實驗將其鑒別 弱酸弱堿稀釋時 必須考慮弱酸弱堿的電離平衡 3 PH相同的醋酸溶液和鹽酸 分別用蒸餾水稀釋到原體積的m倍和n倍 稀釋后兩溶液的PH仍相同 則m和n的關系是什么 m n 40 1 有相同pH的三種酸HX HY HZ的溶液 稀釋相同倍數后 pH的變化值依次增大 則HX HY HZ的酸性由強到弱的順序是 A HX HY HZB HZ HY HXC HX HZ HYD HY HZ HX B C D 練習 41 1 強酸與強酸混合 pH 2的鹽酸和pH 4的鹽酸溶液以體積比為1 10混合后 所得溶液的pH pH 2的鹽酸和pH 5的硫酸溶液等體積混合后 所得溶液的pH 1 兩種pH值不同的強酸等體積混合時 抓住H 來運算 2 pH 2時 等體積混合可忽略PH大的H 的影響 4 溶液混合的pH計算 C H 5 10 3mol L 42 2 強堿與強堿混合 例 將pH 8的氫氧化鈉溶液與pH 10的氫氧化鈉溶液等體積混合后 溶液中的氫離子濃度最接近于 A mol L 1B mol L 1C 10 8 10 10 mol L 1D 2 10 10mol L 1 OH 1 10 6 1 10 4 1 1 5 10 5mol L 10 lg2 lg 10 14 5 10 5 9 7 lg 2 10 10 關鍵 抓住OH 進行計算 再轉化為H D 4 溶液混合的pH計算 43 關鍵 1 是酸抓住氫離子進行計算 如果是堿則先求c OH 再由Kw求c H 2 當酸或堿提供的c H c OH 很小時 不能忽略水電離出的c H c OH 44 例8 0 1LpH 2鹽酸和0 1LpH 11的NaOH溶液相混合 求混合后溶液的pH值 例9 pH 2鹽酸和pH 12的Ba OH 2溶液等體積相混合 求混合后溶液的pH值 3 強酸 強堿溶液的混合 45 方法 1 先反應2 若混合酸堿恰好反應 則抓住n H n OH 按過量的計算 若酸過量 求c H 再算pH值 若堿過量 先求c OH 然后求c H 再算pH值 46 把pH 12的NaOH溶液V1和pH 2的HCl溶液V2混合后 溶液呈中性 則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 則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 則V1 V2 1 1 10 1 1 10 練一練 47 己知X Y 14 它們等體積相混合 混合液的PH值 填 7 7 或 7 己知X Y14 它們等體積相混合 混合液的PH值 同上 鹽酸的PH值為X NaOH溶液的PH為Y 體積相混合 則混合液PH 變換 48 1 某酸溶液的PH為2 某堿溶液的PH為12 兩者等體積相混合后 有關PH值的變化正確的是 A 大于7B 小于7C 等于7D 三種都有可能 D 練習 2 PH 13的強堿溶液和PH 2的強酸溶液混合 所得混合液的PH 11 則強堿與強酸的體積比是 A11 1B9 1C1 11D1 9 D 49 3 判斷下列說法是否正確 1 pH 7的溶液是中性溶液 2 H2S溶液中c H c S2 2 1 3 0 1mol L的HAc中c H 是0 2mol LHAc中c H 的1 2 4 0 1mol L的HAc中c H c HAc 大于0 01mol L的HAc中c H c HAc 5 0 1mol L的HAc中c OH c HAc 大于0 01mol L的HAc中c OH c HAc 6 中性溶液中c H c OH 50 第三課時酸堿中和滴定 51 一 酸堿中和滴定 1 定義 用已知物質的量的濃度的酸 或堿 來測定未知濃度的堿 或酸 的方法 2 原理 在酸堿中和反應中 使用一種已知物質的量濃度的酸或堿溶液跟未知濃度的堿或酸溶液完全中和 測出二者的體積 根據化學方程式中酸和堿的物質的量的比值 就可以計算出堿或酸的溶液濃度 3 公式 4 實驗的關鍵 1 準確測量參加反應的兩種溶液的體積 2 準確判斷中和反應是否恰好完全反應 c酸v酸 c堿v堿 一元酸和一元堿 52 5 實驗儀器及試劑 儀器 酸式滴定管 堿式滴定管 錐形瓶 鐵架臺 滴定管夾 燒杯 白紙 有時還可用移液管 試劑 標準液 待測液 指示劑 注意兩管的外形區(qū)別 常見規(guī)格 0 刻度 讀數等 53 2 酸堿指示劑 一般是有機弱酸或有機弱堿 定性測定 對應溶液的顏色 變色范圍 紅3 1橙4 4黃 酚酞溶液 紅5紫8藍 1 原則 1 終點時 指示劑的顏色變化明顯 2 變色范圍越窄越好 對溶液的酸堿性變化較靈敏 二 指示劑的選擇 54 1 甲基橙和酚酞的變色范圍較小 4 4 3 1 1 310 8 2 1 8對溶液的酸堿性變化較靈敏 故一般不用石蕊作指示劑 2 溶液使指示劑改變顏色 發(fā)生的化學變化 指示劑滴加太多將消耗一部分酸堿溶液 所以不能加的太多 一般為1 2滴 55 1 強酸強堿間的滴定 2 強酸滴定弱堿 兩者正好完全反應 生成強酸弱堿鹽 酸性選用甲基橙作指示劑 3 強堿滴定弱酸 3 酸堿中和滴定中指示劑的選擇 兩者正好完全反應 生成強堿弱酸鹽 堿性選用酚酞作指示劑 酚酞溶液 甲基橙 56 三 實驗步驟 1 查漏 檢查兩滴定管是否漏水 堵塞和活塞轉動是否靈活 2 洗滌 用水洗凈后 各用少量待裝液潤洗滴定管2 3次 3 裝液 用傾倒法將鹽酸 氫氧化鈉溶液注入酸 堿滴定管中 使液面高于刻度2 3cm 4 趕氣泡 酸式滴定管 快速放液 堿式滴定管 橡皮管向上翹起 5 調液 調節(jié)滴定管中液面高度 并記下讀數 記做 57 6 取液