高中化學(xué)反應(yīng)原理--3.1水溶液教案資料

1、高中化學(xué)反應(yīng)原理-3.1水溶液2 2、電離常數(shù)及水的、電離常數(shù)及水的K KW WK = H+OH-H2OK:僅是溫度的函數(shù)僅是溫度的函數(shù)變形為變形為: K H2O= H+OH-H2O= (1000/18)/1 55.6mol L-1 常數(shù)常數(shù)H+OH-KW =K KW W: :水的離子積常數(shù)（水的離子積）水的離子積常數(shù)（水的離子積）(molL-1)2單位：單位：適用范圍：純水、稀溶液適用范圍：純水、稀溶液（1 1）（2 2）常溫：）常溫： KW =1.010-14(molL-1)2牢記牢記（3 3）酸）酸aqaq：（H+水水+H+酸酸）OH-水水KW =H+酸酸OH-水水 =（4 4）堿）堿a

2、qaq：H+水水（ OH-水水+ OH-堿堿）KW =H+水水OH-堿堿 =影響影響KW的因素的因素(1)(1)溫度溫度: :H2O H+ OH- H0 T T，平衡平衡，H+， OH-KW， 中性中性 (2)(2)加酸加酸(H(H+ +) )：平衡平衡 ，H+， OH-KW不變不變，酸酸. . 思考：加思考：加COCO2 2; NH; NH3 3? ?(3)(3)加堿加堿(OH(OH- -) )： . . . . ，H+， OH-KW不變不變，堿堿. . (4)(4)加活潑金屬加活潑金屬NaNa：析：析：H2O H+ + OH-NaNaH H2 2平衡平衡，H+， OH-KW不變，不變， 堿

3、堿. . 結(jié)論結(jié)論: :KW僅與溫度有關(guān)僅與溫度有關(guān),T,T,促進電離促進電離, , KW增大增大加酸、堿均抑制水的電離加酸、堿均抑制水的電離二、電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài)二、電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài)1 1、電解質(zhì)：、電解質(zhì)：非電解質(zhì)：非電解質(zhì)：在水溶液在水溶液或或熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的化合物熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的化合物例：酸、堿、鹽、部分金屬氧化物例：酸、堿、鹽、部分金屬氧化物。 和和。都不能導(dǎo)電的化合物。都不能導(dǎo)電的化合物例：多數(shù)有機物，非金屬氧化物，部分氫化物例：多數(shù)有機物，非金屬氧化物，部分氫化物單質(zhì)：單質(zhì)：既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)2 2、強電解質(zhì)：溶于水能、強電解質(zhì)

4、：溶于水能完全電離完全電離的化合物的化合物例：強酸、強堿、多數(shù)鹽、多數(shù)金屬氧化物例：強酸、強堿、多數(shù)鹽、多數(shù)金屬氧化物H2SO4 2H+ + SO42- (溶溶)=NaHCO3HCO3- + Na+溶：溶：NaHSO4 Na+H+SO42-NaOH Na+ OH-(溶、熔溶、熔)熔：熔：NaHSO4 Na+HSO4-(溶、熔溶、熔)溶、熔：溶、熔：BaSO4 Ba2+SO42-熔：熔：Na2O 2Na+O2-3 3、弱電解質(zhì)：溶于水能、弱電解質(zhì)：溶于水能部分電離部分電離的化合物的化合物例：弱酸、弱堿、水、少數(shù)鹽例：弱酸、弱堿、水、少數(shù)鹽HCO3- + H+H2CO3HCO3- H+CO32-多

5、元弱堿多元弱堿一步完成一步完成CH3COOH CH3COO-+ H+分步電離分步電離第第1步為主步為主NH3H2O NH4+ + OH- Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH-兩性：兩性： Al(OH)3堿式電離：堿式電離：酸式酸式： Al (OH)3 Al3+ + 3OH- Al (OH)3 +H2O Al(OH)4- + H+ Fe(SCN)3 Fe3+ + 3SCN-(CH3COO)2Pb 2CH3COO-+ Pb2+4 4、溶液導(dǎo)電性、溶液導(dǎo)電性導(dǎo)電原因：自由移動離子導(dǎo)電原因：自由移動離子離子濃度越大離子濃度越大 溶液導(dǎo)電性越強溶液導(dǎo)電性越強注：注：導(dǎo)電能力大小與強弱電解質(zhì)無關(guān)導(dǎo)電能力

6、大小與強弱電解質(zhì)無關(guān)思考：思考：（1 1）強電解質(zhì)）強電解質(zhì)aqaq導(dǎo)電能力導(dǎo)電能力 一定強（一定強（ ）（2 2）弱電解質(zhì)）弱電解質(zhì)aqaq導(dǎo)電能力導(dǎo)電能力 一定弱（一定弱（ ）（3 3）弱電解質(zhì)）弱電解質(zhì)aq,aq,濃度越大，導(dǎo)電能力一定強（濃度越大，導(dǎo)電能力一定強（ ）練習(xí)：練習(xí)：1.1.下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）A A、HCl溶液中無溶液中無OH-B B、NaOH溶液中無溶液中無H+C C、NaCl溶液中既無溶液中既無OH-也無也無H+D D、常溫下，任何物質(zhì)的水溶液中都有、常溫下，任何物質(zhì)的水溶液中都有H+和和OH-，且，且Kw=H+ +OH- -= =10-14D2.

7、Kw僅是溫度的函數(shù)。下列關(guān)于僅是溫度的函數(shù)。下列關(guān)于Kw與與溫度關(guān)系的敘述中，正確的是溫度關(guān)系的敘述中，正確的是 A、溫度越高，、溫度越高，Kw越大越大B、溫度越低，、溫度越低，Kw越大越大C、隨著溫度的升高，、隨著溫度的升高，Kw可能增大，可能增大，也可能減小也可能減小D、隨著溫度的升高，、隨著溫度的升高， Kw肯定增大，肯定增大，H+ 和和OH-濃度同時升高濃度同時升高AD水的電離過程為水的電離過程為H2O H+ + OH-在在不同溫度下其離子積為不同溫度下其離子積為KW25=110-14， KW35 =2.1 10-14則下列敘則下列敘述正確的是述正確的是( )A、H+ 隨著溫度的升高而

8、降低隨著溫度的升高而降低B、在、在35時，純水中時，純水中 H+ OH-C、水的電離常數(shù)、水的電離常數(shù)K25 K35D、水的電離是一個吸熱過程、水的電離是一個吸熱過程D 計算計算25時時，0.1mol/L的鹽酸溶液的鹽酸溶液中，中，H+和和OH-的濃度是多少？由水的濃度是多少？由水電離出的電離出的H+的濃度是多少？的濃度是多少？OH-水水 KW H+酸酸110-14 mol2L-2110-1 molL-1110-13 molL-1H+水水H+酸酸OH-水水 KW =OH-水水三、溶液的酸堿性與三、溶液的酸堿性與pHpHHH+ + OHOH- - 1 1、aqaq酸堿性與酸堿性與HH+ + 、

9、OHOH- - 的關(guān)系的關(guān)系中性中性HH+ + OHOH- - 酸性酸性HH+ + OHOH- - 堿性堿性比較相對大小比較相對大小適用于任意適用于任意T T下下的稀溶液的稀溶液2 2、aqaq酸堿性與酸堿性與PHPH的關(guān)系的關(guān)系pH = - lg H+= - lg KWOH-課本：課本：p77，圖，圖3-1-5結(jié)論：結(jié)論：PH越小，酸性越強；越小，酸性越強；PH越大，堿性越強越大，堿性越強25100中性：中性：HH+ + = =OHOH- - 76酸性：酸性：堿性：堿性：776練習(xí)：練習(xí)：（1 1）PH=7PH=7的的aqaq一定顯中性（一定顯中性（ ）（1 1）HH+ +=OH=OH- -

10、 的的aqaq一定顯中性（一定顯中性（ ）3 3、室溫下、室溫下PHPH的范圍的范圍PH：0 14（稀（稀aq）HH+ + ：1 1 1.010-14molL-1OHOH- - ：1 1 1.010-14molL-1思考：思考： 室溫：當室溫：當PH=0PH=0時，時，aqaq的酸性最強（的酸性最強（ ）PH=0PH=0 HH+ += 1= 1 molL-1濃濃aq:aq:直接用直接用HH+ + 或或OHOH- - 表示表示只測整數(shù)只測整數(shù)PH=14PH=14OHOH- -= 1= 1 molL-1T?4 4、PHPH和和POHPOH的關(guān)系的關(guān)系pH = - lg H+ pOH = - lg

11、OH- H+OH-KW =- lg H+ +(- lg OH-) - lgKW =PH +POH 25：PH +POH= 14100：5 5、PHPH的測定的測定（1 1）指示劑：粗略測酸堿（酚酞、紫色石蕊試液）指示劑：粗略測酸堿（酚酞、紫色石蕊試液）（2 2）PHPH試紙：試紙： 取取 放放 蘸蘸 比比注：注： 現(xiàn)象：現(xiàn)象：酸酸性越強，性越強，紅紅色越深；色越深； 堿堿。，。，藍藍色。色。 PHPH試紙適用可否前用蒸餾水潤濕（試紙適用可否前用蒸餾水潤濕（ ）PHPH偏大偏大若潤濕：若潤濕：中性：中性：酸性：酸性：堿性：堿性：PHPH偏小偏小PHPH不變，無影響不變，無影響PH +POH= 1

12、2 讀讀（3 3）酸度計（）酸度計（PHPH計）：精確測計）：精確測強酸強堿強酸強堿pHpH的計算的計算專題專題例例1:251:25，0.05mol/L0.05mol/L的硫酸的硫酸aqaq，求，求pHpH例例2:2:2525，0.05mol/L0.05mol/L的的Ba(OH)Ba(OH)2 2 aq aq，求，求pHpH原則原則酸：酸：堿：堿：POHPOH單一溶液單一溶液先求先求H+，再求，再求pH先求先求OH-，再求，再求H+，得出，得出pHpH=1pH=1pH=13pH=13OH-=0.1mol/LOH-KW H+再再求求遇酸則酸，遇堿則堿遇酸則酸，遇堿則堿 混合溶液混合溶液強酸強酸+

13、 +強酸混合強酸混合（稀溶液體積可加和）（稀溶液體積可加和）例：室溫，例：室溫，1L 1L 0.01mol/L0.01mol/L的鹽酸的鹽酸 1L 0.025mol/L 1L 0.025mol/L的硫酸的硫酸 求混合后求混合后aqaq的的pHpH=0.03mol/Lmol/LH+混混= n總總V總總=pH=-lg0.03=?pH=-lg0.03=?請記憶：請記憶：lg2=0.3 ; lg3=0.5 ; lg5=0.7 強堿和強堿強堿和強堿例：室溫，例：室溫，0.1L,0.01mol/L0.1L,0.01mol/L的的Ba(OH)2和和 0.9L,0.02mol/L 0.9L,0.02mol/L

14、的的NaOH混合，混合， 求混合液的求混合液的pHOH-混混=先求：先求：OH-KW H+再求：再求：= 0.02mol/L0.02mol/L=5 =5 10 10-13-13mol/Lmol/LpH=12.3強酸和強堿強酸和強堿恰好完全反應(yīng)：溶液呈中性恰好完全反應(yīng)：溶液呈中性 pH=7pH=7酸過量：酸過量：先求先求H+余余堿過量：堿過量：先求先求OH-余余OH-KW H+再根據(jù)再根據(jù)求出求出H+例：例：pH13的強堿溶液與的強堿溶液與pH2的強的強酸溶液混合，所得混合液的酸溶液混合，所得混合液的pH11，則強堿與強酸的體積比是則強堿與強酸的體積比是() A.10 1 B.9 1 C.1 1

15、0 D.1 9 DOH-=10-1molL-1V1- 10-2molL-1V2V1V2=10-3molL-13 3強酸、強堿溶液的稀釋強酸、強堿溶液的稀釋(3)(3)無限無限稀釋，稀釋，pH只能只能無限無限接近于接近于7， 酸：酸：pH 7; ;堿：堿：pH 7。(1)(1)強酸強酸: pH=a pH=a+n7加水稀釋加水稀釋1010n n倍倍(2)(2)強堿強堿: pH=a pH=a-n7加水稀釋加水稀釋1010n n倍倍例：取例：取0.01mol/L0.01mol/L的鹽酸的鹽酸1mL1mL，加水稀釋到，加水稀釋到1L1L后求后求pH 。取稀釋后的溶液取稀釋后的溶液1mL1mL，再加水稀釋

16、到，再加水稀釋到1L1L求求pH 。強酸與強堿強酸與強堿完全中和完全中和時的時的V V比比例：例：2525時，時，pH=apH=a的強酸與的強酸與pH=bpH=b的強堿恰的強堿恰好好中和中和時，時，V V比是？比是？中和時：中和時：n(H+) = n(OH-)即：即：H+ V酸酸= OH- V堿堿V酸酸V堿堿=H+OH- =10b-1410-a=10a+b-14當當a+b=14, V酸酸=V堿堿練：常溫時，練：常溫時，pH=apH=a的強酸與的強酸與pH=bpH=b的強堿等的強堿等體積混合時恰好體積混合時恰好中和中和，a a與與b b什么關(guān)系？什么關(guān)系？等等V V混合混合例例：常溫：常溫：某強

17、酸溶液的某強酸溶液的pHa，強，強堿溶液的堿溶液的pHb，已知，已知ab12，酸堿，酸堿溶液混合后溶液混合后pH7。則。則V(酸酸)和和V(堿堿)的的正確關(guān)系為正確關(guān)系為()A.V(酸酸)102V(堿堿) B.V(酸酸)2V(堿堿)C.V(堿堿)102V(酸酸) D.V(堿堿)2V(酸酸)CV酸酸V堿堿=10a+b-14恰好中和恰好中和強酸、強堿溶液強酸、強堿溶液等等V V混合混合例例1:pH=21:pH=2的鹽酸與的鹽酸與pH=6pH=6的鹽酸等體積混合，的鹽酸等體積混合， 求求pHpH例例2:pH=82:pH=8的強堿與的強堿與pH=10pH=10的強堿等體積混合，的強堿等體積混合， 求求

18、pHpHpH=9.7pH=2.3（1 1）兩強酸等）兩強酸等V V混合：混合：pHpH合合=pH=pH濃濃+0.3+0.3（2 2）兩強堿。：）兩強堿。：pHpH合合=pH=pH濃濃-0.3-0.3注：注：同性溶液同性溶液pHpH相差相差2 2，兩性濃度相差，兩性濃度相差100100倍倍。練練1 1：常溫，：常溫，PH=2 PH=5 PH=2 PH=5 的的H H2 2SOSO4 4等等V V混合，求混合，求PHPH2 2：常溫，：常溫，PH=8 PH=10 PH=8 PH=10 的的NaOHNaOH 等等V V混合，求混合，求PHPH具體計算pHApHB14(堿剩余堿剩余)（3 3）強酸強堿等）強酸強堿等V V混合：混合：pHpH合合=pH=pH堿堿-0.3-0.3練習(xí)練習(xí)對于常溫下對于常溫下pH為為1的硝酸溶液，