廣東省普寧市華僑中學(xué)高中化學(xué) 第三章 水電離和溶液酸堿性課件1 新人教版選修4

1、 第三章第三章 水溶液中的離子平衡水溶液中的離子平衡第一課時(shí)第一課時(shí)探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)精確的純水導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)精確的純水導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)GG1.1.現(xiàn)象：現(xiàn)象：指針擺動(dòng)指針擺動(dòng)不亮不亮2.2.結(jié)論：結(jié)論： 水是水是 電解質(zhì)電解質(zhì) 極弱極弱 能發(fā)生能發(fā)生 電離電離 微弱微弱靈敏電流計(jì)靈敏電流計(jì)燈泡燈泡 K電離電離 =c(H+) c(OH-) c(H2O)c(H+) c(OH-) c(H2O) K電離電離 =室溫下室溫下55.6mol H2O中中有有110-7mol H2O電離，電離，因此因此c(H2O)可視為常數(shù)?？梢暈槌?shù)。 Kw水的離子積常數(shù)水的離子積常數(shù)Kw= c(H+) . c(OH-)表達(dá)式：表達(dá)式：

2、KW 叫做水的離子積常數(shù)，簡(jiǎn)稱叫做水的離子積常數(shù)，簡(jiǎn)稱水的離子積水的離子積。一、水的電離一、水的電離C、任何水溶液中由、任何水溶液中由水電離出來(lái)水電離出來(lái)的的c(H+)與與c(OH-)相等相等。A、水的電離是一個(gè)、水的電離是一個(gè)吸熱吸熱過(guò)程，過(guò)程，升溫升溫， Kw將將增大增大25時(shí)時(shí)，Kw=c（H+）c（OH-） = 110-141 1、水的離子積常數(shù)、水的離子積常數(shù)B、不管在酸性，堿性，還是鹽溶液中，、不管在酸性，堿性，還是鹽溶液中，c(H+)與與c(OH-)表示整個(gè)溶液中的表示整個(gè)溶液中的c(H+)c(OH-)條件改變條件改變平衡移平衡移動(dòng)方向動(dòng)方向電離程電離程度變化度變化 溶液中溶液中c

3、(H+)變化變化 溶液中溶液中c(OH-)變化變化K Kw w變化變化升高溫度升高溫度加加HCl加加NaOH加加CHCH3 3COONaCOONa加加NH4Cl加加NaClNaCl固體固體不變不變不變不變不變不變不變不變不移動(dòng)不移動(dòng)不變不變不變不變不變不變不變不變討論：影響水的電離平衡的因素有哪些？討論：影響水的電離平衡的因素有哪些？ 小結(jié)小結(jié)2、影響水的電離平衡的因素、影響水的電離平衡的因素u 溫度溫度u 酸酸u 堿堿升高溫度促進(jìn)水的電離，升高溫度促進(jìn)水的電離，Kw增大增大抑制水的電離，抑制水的電離，Kw保持不變保持不變（第三節(jié)詳細(xì)介紹）（第三節(jié)詳細(xì)介紹）u易水解的鹽易水解的鹽u活潑金屬活潑

4、金屬促進(jìn)水的電離，促進(jìn)水的電離，Kw保持不變保持不變 水的電離過(guò)程為水的電離過(guò)程為H2O H+ + OH-，在不同溫，在不同溫度下其離子積為度下其離子積為 KW（25）=110-14，KW（35 ）=2.1 10-14。則下列敘述正確的是：則下列敘述正確的是：A、c(H+)隨著溫度的升高而降低隨著溫度的升高而降低B、在、在35時(shí)，純水中時(shí)，純水中 c(H+) c(OH-)C、水的電離常數(shù)、水的電離常數(shù)K25 K35 D、水的電離是一個(gè)吸熱過(guò)程、水的電離是一個(gè)吸熱過(guò)程D能促進(jìn)水的電離，并使溶液顯酸性的操作是能促進(jìn)水的電離，并使溶液顯酸性的操作是（ ）將水加熱煮沸將水加熱煮沸 向水中投入一小塊金屬

5、鈉向水中投入一小塊金屬鈉 向水中通向水中通CO2 向水中加入向水中加入NH4Cl固體固體 向水中加入向水中加入NaHCO3固體固體 向水中加入向水中加入NaHSO4固體固體A、 B、C、 D、Dc(H+)酸溶液中酸溶液中 Kw =c(H+)酸酸 c(OH-)水水c(OH-)水水=c(H+)水水 =Kwc(H+)酸酸 = 1 11010-9-9 mol/L mol/L=1 11010-14-141 11010-5-5 mol/L mol/L 酸性溶液中水電離出來(lái)的酸性溶液中水電離出來(lái)的c(H+)可以忽略、堿性溶液中可以忽略、堿性溶液中水電離出來(lái)的水電離出來(lái)的OH-離子可以忽略；而離子可以忽略；而

6、Kw=c(H+)c(OH-) 在特定溫度下為定值在特定溫度下為定值,即即c(H) 和和 c(OH-) 此消彼長(zhǎng)，可此消彼長(zhǎng)，可以互求。以互求。c(OH-)堿溶液中堿溶液中 Kw =c(H+)水水 c(OH-)堿堿c(OH-)水水= c(H+)水水 =Kwc(OH-)堿堿= 酸性溶液中水電離出來(lái)的酸性溶液中水電離出來(lái)的c(H+)可以忽略、堿性溶液中可以忽略、堿性溶液中水電離出來(lái)的水電離出來(lái)的OH-離子可以忽略；而離子可以忽略；而Kw=c(H+)c(OH-) 在特定溫度下為定值在特定溫度下為定值,即即c(H) 和和 c(OH-) 此消彼長(zhǎng)，可此消彼長(zhǎng)，可以互求。以互求。c(H+) 室溫下，由水電離

7、產(chǎn)生的室溫下，由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=10-11mol/L的的溶液中，溶液中，一定一定大量共存的離子組大量共存的離子組( )A、Na+ NH4+ Cl- SO42-B、S2- CH3COO- Na+ Cs+C、K+ Na+ HCO3- NO3- D、K+ Na+ NO3- SO42-解析解析：由水電離產(chǎn)生的：由水電離產(chǎn)生的c(OH-)小于小于10-7mol/L， 應(yīng)為應(yīng)為外加酸或堿外加酸或堿，抑制了水的電離抑制了水的電離， 溶液可能為酸性，也可能為堿性溶液可能為酸性，也可能為堿性D 根據(jù)室溫時(shí)水的電離平衡，運(yùn)用平衡移動(dòng)原理分析根據(jù)室溫時(shí)水的電離平衡，運(yùn)用平衡移動(dòng)原理分析下列問(wèn)題。下列問(wèn)題。

8、 1.酸或堿的稀溶液的密度與純水相近，酸或堿的稀溶液的密度與純水相近，1L酸或堿的稀酸或堿的稀溶液約為溶液約為1000 g，其中，其中，H2O的物質(zhì)的量近似為的物質(zhì)的量近似為1000 g / 18 g /mol =55.6 mol。此時(shí)，發(fā)生電離的水是否仍為。此時(shí)，發(fā)生電離的水是否仍為純水狀態(tài)時(shí)的純水狀態(tài)時(shí)的110-7mol ？因酸電離出來(lái)的因酸電離出來(lái)的H H或堿電離出來(lái)的或堿電離出來(lái)的OHOH對(duì)水的電離有對(duì)水的電離有抑制作用，所以發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量抑制作用，所以發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量小于小于純水狀純水狀態(tài)時(shí)的態(tài)時(shí)的1 11010-7-7mol mol 。二、溶液的酸堿性與二、溶液的酸堿

9、性與pHpH值值 2.2.比較下列情況下，比較下列情況下，c (H+)和和c (OH-）的值或變化趨勢(shì)的值或變化趨勢(shì)（增加或減少）：（增加或減少）：純水純水加少量鹽酸加少量鹽酸加少量氫氧加少量氫氧化鈉化鈉c (H+)c (OH-)c(H+)和和c(OH-)大小比較大小比較10-7mol/L10-7mol/Lc(H+)=c(OH-)增加增加 減少減少c(H+)c(OH-)減少減少增加增加c(H+) ) 1mol/L 1mol/L 或或 c(OHc(OH- -) ) 1mol/L 1mol/L時(shí)，時(shí)，直接用直接用 c(Hc(H+ +) )或或c(OHc(OH- -) )表示表示。1、pH的適應(yīng)范圍

10、：稀溶液，的適應(yīng)范圍：稀溶液，014之間；之間；2、酸性溶液中酸性溶液中：c（H）越）越大大，酸性越，酸性越 ，pH越越 ；3、堿性溶液中堿性溶液中：c（OH）越）越大大，c（H）越）越 ， pH越越 ，堿性越，堿性越 。 強(qiáng)強(qiáng)小小小小大大強(qiáng)強(qiáng)5、pH=0 并非無(wú)并非無(wú)H+，而是，而是 c（H+）=1mol/L;6、pH=14 并非無(wú)并非無(wú)OH ，而是，而是 c（OH ）=1mol/L;7、pOH :采用采用OH 的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)數(shù)來(lái)的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)數(shù)來(lái) 表示溶液的酸堿性。表示溶液的酸堿性。 pOH + pH = 144、pH值值增加一個(gè)單位增加一個(gè)單位 c（H+）減小倍）減小倍;3

11、3.pH.pH值的測(cè)定方法值的測(cè)定方法1.1.粗略測(cè)定粗略測(cè)定：酸堿指示劑法酸堿指示劑法甲基橙、甲基紅、石蕊、酚酞甲基橙、甲基紅、石蕊、酚酞 （定性定性）pHpH試紙法試紙法 最簡(jiǎn)單的方法最簡(jiǎn)單的方法 （定量定量）【使用方法使用方法】 用潔凈、干燥的用潔凈、干燥的玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)在干燥玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)在干燥的的pHpH試紙?jiān)嚰埳希嚰堬@出顏色后馬上跟上，試紙顯出顏色后馬上跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡標(biāo)準(zhǔn)比色卡相對(duì)比并讀數(shù)。相對(duì)比并讀數(shù)。不能不能直接把直接把pHpH試紙?jiān)嚰埳斓缴斓酱郎y(cè)液中待測(cè)液中 會(huì)污染待測(cè)液會(huì)污染待測(cè)液不能先濕潤(rùn)不能先濕潤(rùn)pHpH試紙后，再將待測(cè)液滴到試紙后，再將待測(cè)液滴到pHpH試紙上

12、試紙上 會(huì)將待測(cè)液稀釋會(huì)將待測(cè)液稀釋不能不能用廣泛用廣泛pHpH試紙?jiān)嚰垳y(cè)出測(cè)出pH=7.1pH=7.1等數(shù)值等數(shù)值 標(biāo)準(zhǔn)比色卡中的數(shù)據(jù)都是整數(shù)標(biāo)準(zhǔn)比色卡中的數(shù)據(jù)都是整數(shù)(1(114)14)【注意注意】（2 2）精確測(cè)定：精確測(cè)定： pHpH計(jì)法計(jì)法 pH計(jì)計(jì)也叫也叫酸度計(jì)酸度計(jì)，用來(lái)精確測(cè)溶液，用來(lái)精確測(cè)溶液pHpH值的一種儀器。值的一種儀器。通過(guò)電子儀器，把儀通過(guò)電子儀器，把儀器的器的探棒探棒 放入溶液即放入溶液即可在顯示屏上讀出數(shù)可在顯示屏上讀出數(shù)據(jù)，該法據(jù)，該法精確度高精確度高。 pH pH試紙使用操作中正確的是試紙使用操作中正確的是 （ ）A.A.將將pHpH試紙的一端浸入溶液，觀察

13、顏色的變化試紙的一端浸入溶液，觀察顏色的變化B.B.將將pHpH試紙浸入溶液一會(huì)兒，再取出跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡相比較試紙浸入溶液一會(huì)兒，再取出跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡相比較C.C.用潔凈的玻璃棒沾取被測(cè)溶液，滴在用潔凈的玻璃棒沾取被測(cè)溶液，滴在pHpH試紙上，顏色變?cè)嚰埳?，顏色變化后與比色卡對(duì)照化后與比色卡對(duì)照D.D.先將先將pHpH試紙用蒸餾水潤(rùn)濕，再用潔凈的玻璃棒沾取被測(cè)試紙用蒸餾水潤(rùn)濕，再用潔凈的玻璃棒沾取被測(cè)溶液，滴在溶液，滴在pHpH試紙上，顏色變化后與比色卡對(duì)照試紙上，顏色變化后與比色卡對(duì)照C【高考連接高考連接】1判斷正誤判斷正誤(1) 4 時(shí)，純水的時(shí)，純水的pH7 ()(2) 由水電離的由水電離的

14、c(H)11014molL1的溶液中：的溶液中： Ca2、K、Cl、HCO3-能大量共存能大量共存 () 常溫下，某溶液中由水電離的常溫下，某溶液中由水電離的c(H+)=1X10-13mol/L 該溶液可能是該溶液可能是( ) 二氧化硫水溶液二氧化硫水溶液 氯化銨水溶液氯化銨水溶液 硝酸鈉水溶液硝酸鈉水溶液 氫氧化鈉水溶液氫氧化鈉水溶液 A、 B C D A3pH=2的強(qiáng)酸溶液，加水稀釋，若溶液體積的強(qiáng)酸溶液，加水稀釋，若溶液體積 擴(kuò)大擴(kuò)大10倍，則倍，則c(H+)或或c(OH-)的變化（的變化（ ）A、c(H+)和和c(OH-)都減少都減少B、c(H+)增大增大 C、c(OH-)增大增大 D

15、、c(H+)減小減小 CD4向純水中加入少量的向純水中加入少量的KHSO4固體（溫度不變）固體（溫度不變） 則溶液的（則溶液的（ ）A、pH值升高值升高 B、c(H+)和和c(OH-)的乘積增大的乘積增大C、酸性增強(qiáng)、酸性增強(qiáng) D、OH-離子濃度減小離子濃度減小 CD【高考連接高考連接】5100時(shí)，時(shí)，KW=110-12，對(duì)純水的敘述正確，對(duì)純水的敘述正確的是的是( )A、pH=6顯弱酸性顯弱酸性B、c(H+)=10-6mol/L，溶液為中性，溶液為中性 C、KW是常溫時(shí)的是常溫時(shí)的10-2倍倍D、溫度不變沖稀、溫度不變沖稀10倍倍pH=7 B【高考連接高考連接】6下列四種溶液中，室溫下由水電

16、離生成的下列四種溶液中，室溫下由水電離生成的H 濃度之比是濃度之比是 ()pH0的鹽酸的鹽酸 0.1 molL1的鹽酸的鹽酸0.01 molL1的的NaOH溶液溶液pH11的的NaOH溶液溶液A1 10 100 1 000 B0 1 12 11C14 13 12 11 D14 13 2 3A【高考連接高考連接】7.在不同溫度下的水溶液中在不同溫度下的水溶液中c(H)10 x molL1，c(OH)10 y molL1，x與與y的關(guān)系如右圖所示。的關(guān)系如右圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)曲線曲線代表的溫度下，水的離子代表的溫度下，水的離子積為積為_(kāi)，曲線，曲線所代表的溫度所代表的溫

17、度_(填填“高于高于”、“低于低于”或或“等于等于”)曲線曲線所代表的溫度。你判斷的依所代表的溫度。你判斷的依據(jù)是據(jù)是_。11012 高于高于 曲線曲線所代表的水的所代表的水的離子積離子積比曲線比曲線的的小小，由于水的，由于水的電離過(guò)程是吸熱過(guò)程，溫度越高，離子積越大，故曲電離過(guò)程是吸熱過(guò)程，溫度越高，離子積越大，故曲線線代表的溫度低代表的溫度低 (2)曲線曲線所代表的溫度下，所代表的溫度下，0.01 molL1的的 NaOH溶液的溶液的pH為為_(kāi)。10 1水是一種水是一種極弱極弱的電解質(zhì)，弱電解質(zhì)的電離過(guò)程因的電解質(zhì)，弱電解質(zhì)的電離過(guò)程因斷裂化學(xué)鍵是斷裂化學(xué)鍵是吸熱吸熱過(guò)程。過(guò)程。2. KW =