高中化學(xué)選修四32《水的電離和溶液的酸堿性》課件

1、溶液中自由移動(dòng)離子濃度溶液中自由移動(dòng)離子濃度（正反應(yīng)吸熱）（正反應(yīng)吸熱）H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - 一、水的電離一、水的電離1 1、水的電離、水的電離實(shí)驗(yàn)測定：實(shí)驗(yàn)測定：25 C(H25 C(H+)+)=C(OH=C(OH- -)=1)=11010-7-7mol/L mol/L 100 C(H 100 C(H+ +) = C(OH) = C(OH- -) = 1) = 11010-6-6mol/Lmol/L思考：思考： 既然一定溫度下純水中既然一定溫度下純水中C(HC(H+ +) )和和C(OHC(OH- -) )濃度是定濃度是定值，那么乘積呢？值，那么乘積呢？組

2、卷網(wǎng)組卷網(wǎng)Kw =CKw =C（H H+ +）C C（OHOH- -）說明：說明：1.1.常溫（常溫（25 25 ）Kw = 1Kw = 1 10 10-14-14 2. 2.稀溶液稀溶液 3.3.溫度升高溫度升高, Kw, Kw變大變大2.2.水的離子積水的離子積( (常數(shù)常數(shù)) )：定義：在定義：在一定溫度下一定溫度下，水（稀溶液）中，水（稀溶液）中H H+ +與與OHOH- -濃度濃度的乘積，用的乘積，用KwKw表示。表示。問題與討論問題與討論1.1.在水中加入強(qiáng)酸在水中加入強(qiáng)酸(HCl)(HCl)后，水的離子積是否發(fā)生改變？后，水的離子積是否發(fā)生改變？2.2.在水中加入強(qiáng)堿在水中加入強(qiáng)

3、堿(NaOH)(NaOH)后，水的離子積是否發(fā)生改變？升后，水的離子積是否發(fā)生改變？升溫呢？溫呢？3.3.在酸堿溶液中，水電離出來的在酸堿溶液中，水電離出來的C(HC(H+ +) )和和C(OHC(OH- -) )是否相等？是否相等？4.1004.100時(shí)，水的離子積為時(shí)，水的離子積為1010-12-12，求，求C(HC(H+ +) )為多少？為多少？5.5.在酸溶液中水電離出來的在酸溶液中水電離出來的C(HC(H+ +) )和酸電離出來的和酸電離出來的C(HC(H+ +) )什什么關(guān)系？么關(guān)系？加入酸：加入酸：增大增大減少減少平衡逆向移動(dòng)平衡逆向移動(dòng)但但KwKw保持不變保持不變H H2 2O

4、 HO H+ + + OH + OH- - C(HC(H+ +) )C(OHC(OH- -) )加入堿：加入堿：減小減小增大增大平衡逆向移動(dòng)平衡逆向移動(dòng)但但KwKw保持不變保持不變H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - C(HC(H+ +) )C(OHC(OH- -) )升高溫度：升高溫度： 平衡正向移動(dòng)平衡正向移動(dòng) C C（H H+ +）和）和C C（OHOH- -）都增大）都增大 Kw Kw增大增大（正反應(yīng)吸熱）（正反應(yīng)吸熱）H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - 二、影響水的電離平衡的因素二、影響水的電離平衡的因素1.1.酸酸2.2.堿堿3.3.溫度溫

5、度三、溶液的酸、堿性跟三、溶液的酸、堿性跟C(HC(H+ +) )、C(OHC(OH- -) )的關(guān)系的關(guān)系1.1.重要規(guī)律：重要規(guī)律：經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明C(C(稀稀) 1mol/L) 1mol/L例：例：2525時(shí)，時(shí)，Kw=1Kw=11010-14-14 100100時(shí)，時(shí)，Kw=1Kw=110-110-12 2三、溶液的酸、堿性跟三、溶液的酸、堿性跟C(HC(H+ +) )、C(OHC(OH- -) )的關(guān)系的關(guān)系2.2.關(guān)系關(guān)系(25)(25)：中性溶液：中性溶液：酸性溶液：酸性溶液：堿性溶液：堿性溶液：注注 意意酸性溶液：酸性溶液：C(HC(H+ +)C(OH)

6、C(OH- -) ;C(H) ;C(H+ +) )越大酸性越強(qiáng)越大酸性越強(qiáng)堿性溶液：堿性溶液：C(HC(H+ +)C(OH)C(OH)C(OH- -) C(H) C(H+ +)1)11010-7-7mol/Lmol/LC(HC(H+ +)C(OH)C(OH- -) C(H) C(H+ +)1)c（OH） pH7中性溶液：中性溶液： c（H+）=c（OH） pH=7堿性溶液：堿性溶液： c（H+）72. 表示方法：表示方法：pH= - lg c(H+)注意：注意：pOH -采用采用OH -的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)來表示溶液的酸堿性數(shù)來表示溶液的酸堿性 pOH + pH =14注

7、意注意:pH=0 并非無并非無H+，而是，而是c（H+）=1mol/L，pH=14 并非無并非無OH -，而是，而是c（OH -）=1mol/L有關(guān)溶液有關(guān)溶液pH的計(jì)算：的計(jì)算：1.單一溶液的計(jì)算：單一溶液的計(jì)算：2.強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀釋：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀釋：例例1. 0.001 mol/L鹽酸的鹽酸的pH =_，加水稀釋到原來的，加水稀釋到原來的10倍，倍，pH=_，加水到原來的，加水到原來的103倍，倍，pH =_,加水到原來的加水到原來的104 倍倍pH= _,加水到原來的加水到原來的106倍，倍，pH=_例例2. pH=10的的NaOH溶液加水稀釋到原來的溶液加水稀釋到原來的10倍，則溶液

8、的倍，則溶液的pH=_，pH=10的的NaOH溶液加水稀釋到原來的溶液加水稀釋到原來的102倍，則倍，則溶液的溶液的pH=_34698pH=10的的NaOH溶液加水稀釋到原來的溶液加水稀釋到原來的103倍，則溶液的倍，則溶液的pH=_，pH=10的的NaOH溶液加水稀釋到原來的溶液加水稀釋到原來的105倍，則倍，則溶液的溶液的pH=_注意：注意：pH=6或或8時(shí)，不可忽略水的電離，只能接近時(shí)，不可忽略水的電離，只能接近7，酸堿溶液無限稀釋，酸堿溶液無限稀釋，pH只能約等于只能約等于7或接近或接近7：酸不能大于：酸不能大于7；堿不能小于；堿不能小于7 結(jié)論結(jié)論：強(qiáng)酸強(qiáng)酸(堿堿)每稀釋每稀釋10倍

9、，倍，pH值向值向7靠攏一個(gè)單位。靠攏一個(gè)單位。3. 弱酸、弱堿的稀釋弱酸、弱堿的稀釋例例3. pH=3HAc加水稀釋到原來加水稀釋到原來10倍，溶液的倍，溶液的pH值范圍值范圍_；pH=12氨水加水稀釋到原來氨水加水稀釋到原來10倍，溶液的倍，溶液的pH值范圍值范圍_。 結(jié)論：弱酸結(jié)論：弱酸(堿堿)每稀釋每稀釋10倍，倍，pH值向值向7靠攏靠攏不到不到一個(gè)單位；一個(gè)單位；4. 兩種兩種pH值不同的同種強(qiáng)酸（堿）溶液等體積混合值不同的同種強(qiáng)酸（堿）溶液等體積混合例例4. pH=10和和pH=8的兩種的兩種NaOH溶液等體積混合，求混合溶液等體積混合，求混合溶液的溶液的pH值。值。例例5. .

10、pH=4和和pH=5的兩種鹽酸溶液等體積混合，求混合的兩種鹽酸溶液等體積混合，求混合溶液的溶液的pH值值 結(jié)論：結(jié)論： 1. 兩種強(qiáng)酸溶液兩種強(qiáng)酸溶液等體積等體積混合，溶液的混合，溶液的pH值等于濃溶液值等于濃溶液的的pH加加0.3。 總結(jié)論：總結(jié)論： 兩種強(qiáng)酸（堿）溶液等體積混合，溶液的兩種強(qiáng)酸（堿）溶液等體積混合，溶液的pH值以原濃值以原濃溶液的溶液的pH向向7靠攏靠攏0.3個(gè)單位。個(gè)單位。 2. 兩種強(qiáng)堿溶液兩種強(qiáng)堿溶液等體積等體積混合，溶液的混合，溶液的pH值等于濃溶液值等于濃溶液的的pH減減0.3。例例8. 0.1L pH=2鹽酸和鹽酸和0.1L pH=11的的NaOH溶液相混合，溶

11、液相混合，求混合后溶液的求混合后溶液的pH值。值。 例例9. pH=2鹽酸和鹽酸和pH=12的的Ba(OH)2溶液等體積相混合，求溶液等體積相混合，求混合后溶液的混合后溶液的pH值。值。5、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液的混合、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液的混合結(jié)論：結(jié)論：1. pH1+ pH214的強(qiáng)酸強(qiáng)堿等體積混合后，的強(qiáng)酸強(qiáng)堿等體積混合后，pH混混= pH堿堿-0.3方法：方法：1.先反應(yīng)先反應(yīng)2.按過量的計(jì)算，若酸過量，求按過量的計(jì)算，若酸過量，求c（H+），再算），再算pH值。值。 若堿過量，求若堿過量，求c（OH-），求），求c（H+），再算），再算pH值值五、弱酸強(qiáng)堿或強(qiáng)酸弱堿混合五、弱酸強(qiáng)堿或強(qiáng)酸弱堿混合例

12、例10.（1）PH為為12 的的NaOH溶液和溶液和PH為為2的醋酸溶液等體積的醋酸溶液等體積相混合，則混合液呈相混合，則混合液呈_性性（2）PH為為12 的氨水和的氨水和PH為為2 的鹽酸等體積相混合，則混合的鹽酸等體積相混合，則混合液呈液呈 _性性（3）PH為為2 的鹽酸和的鹽酸和PH為為12 的某堿等體積相混合，則混合的某堿等體積相混合，則混合液液PH_ （4）PH為為12 的的NaOH溶液和溶液和PH為為2的某酸溶液等體積相混的某酸溶液等體積相混合，則混合液合，則混合液PH _（5）鹽酸的）鹽酸的PH值為值為X，NaOH溶液的溶液的PH為為Y，體積相混合，體積相混合，則混合液，則混合液

13、PH _己知己知X+Y=14，它們等體積相混合，混合液的它們等體積相混合，混合液的PH值值 。己 知己 知 X+ Y 14， 它 們 等 體 積 相 混 合 ， 混 合 液 的它 們 等 體 積 相 混 合 ， 混 合 液 的 P H 值值 _。（5）鹽酸的）鹽酸的PH值為值為X，NaOH溶液的溶液的PH為為Y，體積相混，體積相混合，則混合液合，則混合液PH _1.某酸溶液的某酸溶液的PH為為2 ，某堿溶液的，某堿溶液的PH為為12 ，兩者等體積相，兩者等體積相混合后，有關(guān)混合后，有關(guān)PH值的變化正確的是（值的變化正確的是（ ） A.大于大于7 B.小于小于7 C.等于等于7 D.三種都有可能

14、三種都有可能2.常溫下一種常溫下一種PH為為2 的酸溶液與一種的酸溶液與一種PH為為12 的堿溶的堿溶液等體積相混合，對溶液的酸堿性的說法正確的是液等體積相混合，對溶液的酸堿性的說法正確的是（ ） A.若是二元強(qiáng)酸和一元強(qiáng)堿，混合液為酸性若是二元強(qiáng)酸和一元強(qiáng)堿，混合液為酸性 B.若是濃的強(qiáng)酸和稀的強(qiáng)堿，混合液中呈酸性若是濃的強(qiáng)酸和稀的強(qiáng)堿，混合液中呈酸性 C.若是濃的弱酸和稀的強(qiáng)堿，混合液呈堿性若是濃的弱酸和稀的強(qiáng)堿，混合液呈堿性 D.若是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿相混合，溶液反應(yīng)后呈中性若是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿相混合，溶液反應(yīng)后呈中性DD練習(xí)：練習(xí)：3.同體積的同體積的PH為為3 的鹽酸、硫酸、醋酸和硝酸四的鹽酸、硫

15、酸、醋酸和硝酸四種溶液，分別加入足量的鋅粉，敘述正確的是種溶液，分別加入足量的鋅粉，敘述正確的是（ ） A.硫酸溶液中放出的氫氣的量最多硫酸溶液中放出的氫氣的量最多 B.醋酸溶液中放出的氫氣的量最多醋酸溶液中放出的氫氣的量最多 C.鹽酸和硝酸中放出的氫氣的量相等鹽酸和硝酸中放出的氫氣的量相等 D.鹽酸比硝酸放出的氫氣的量多鹽酸比硝酸放出的氫氣的量多BD4.向體積均是向體積均是1L，PH值也相等的鹽和醋酸兩溶液值也相等的鹽和醋酸兩溶液中加入表面積質(zhì)量均相等的鋅塊，下列敘述可能中加入表面積質(zhì)量均相等的鋅塊，下列敘述可能正確的是（正確的是（ ） A.反應(yīng)開始時(shí)，鹽酸的速率比醋酸快反應(yīng)開始時(shí)，鹽酸的速

16、率比醋酸快 B.反應(yīng)過程中，醋酸的速率比鹽酸快反應(yīng)過程中，醋酸的速率比鹽酸快 C.充分反應(yīng)后，兩者產(chǎn)生的氫氣的體積可能相充分反應(yīng)后，兩者產(chǎn)生的氫氣的體積可能相等等 D.充分反應(yīng)后，若有一種溶液中的鋅有多余，充分反應(yīng)后，若有一種溶液中的鋅有多余，則一定是鹽酸的鋅有余則一定是鹽酸的鋅有余BCD5.酸酸HA、HB兩溶液的兩溶液的PH值為值為3，且體積相同，加水，且體積相同，加水稀釋兩溶液，稀釋兩溶液，PH值與加入水的體積關(guān)系如圖所示，值與加入水的體積關(guān)系如圖所示，則兩者酸性較強(qiáng)的是（則兩者酸性較強(qiáng)的是（ ）加水體積加水體積PHHBHAHB6.酸酸HA、HB、HC三溶液的物質(zhì)的量濃度相同，體積三溶液的

17、物質(zhì)的量濃度相同，體積也相同，測得它們的也相同，測得它們的PH值分別為值分別為2、2.7、3，分別與，分別與足量的鋅反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量足量的鋅反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量 ，初始時(shí)，初始時(shí)，三者的反應(yīng)速率三者的反應(yīng)速率 ，反應(yīng)過程中的平均速，反應(yīng)過程中的平均速率率 ； 若三種酸的體積與若三種酸的體積與PH值均相等時(shí)，分別加入足量值均相等時(shí)，分別加入足量的表面積和質(zhì)量均相等的鋅，初始時(shí)，三者的反應(yīng)速的表面積和質(zhì)量均相等的鋅，初始時(shí)，三者的反應(yīng)速率率 ，反應(yīng)過程中的平均速率，反應(yīng)過程中的平均速率_；充；充分反應(yīng)后，產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量的大小關(guān)系分反應(yīng)后，產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量的大小關(guān)系 _，

18、相同相同7.判斷下列說法是否正確：判斷下列說法是否正確：（1）pH=7的溶液是中性溶液。的溶液是中性溶液。 ( )（2）H2S溶液中溶液中c(H+)：c(S2-)=2：1 。 ( )（3）0.1 mol/L的的HAc中中c(H+)是是0.2 mol/L HAc中中c(H+)的的1/2。 ( )（4）0.1 mol/L的的HAc中中c(H+) c(HAc)大于大于0.01 mol/L 的的HAc中中 c(H+) c(HAc) 。 ( )（5）0.1 mol/L的的HAc中中c(OH-) c(HAc)大于大于0.01 mol/L的的HAc中中c(OH-) c(HAc) 。 ( )（6）中性溶液中）

19、中性溶液中c(H+)=c(OH-) 。 ( )一、酸堿中和滴定一、酸堿中和滴定1.定義：定義：用用已知已知物質(zhì)的量的濃度的酸（或堿）來物質(zhì)的量的濃度的酸（或堿）來測定未知測定未知濃濃度的堿（或酸）的方法度的堿（或酸）的方法 2.原理：原理：在酸堿中和反應(yīng)中，使用一種已知物質(zhì)的量濃度的在酸堿中和反應(yīng)中，使用一種已知物質(zhì)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(jù)化學(xué)方程式中酸和堿的物質(zhì)的量的比值，就的體積，根據(jù)化學(xué)方程式中酸和堿的物質(zhì)的量的比值，就可以計(jì)算出堿或酸的溶液濃度?？梢杂?jì)算出堿或酸的溶液濃度。 3.公式：公式

20、：4.實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵:(1)準(zhǔn)確測量參加反應(yīng)的兩種溶液的體積準(zhǔn)確測量參加反應(yīng)的兩種溶液的體積(2)準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好完全反應(yīng)準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好完全反應(yīng)c酸酸v酸酸=c堿堿v堿堿(一元酸和一元堿一元酸和一元堿)5.實(shí)驗(yàn)儀器及試劑實(shí)驗(yàn)儀器及試劑: 儀器：酸式滴定管、堿式滴定管、儀器：酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、錐形瓶、 鐵架臺(tái)、鐵架臺(tái)、滴定管夾滴定管夾、燒杯、白紙，有時(shí)還需、燒杯、白紙，有時(shí)還需要要移液管移液管試劑：標(biāo)準(zhǔn)液、待測液、指示劑試劑：標(biāo)準(zhǔn)液、待測液、指示劑2.酸堿指示劑：一般是有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿（定性測定）酸堿指示劑：一般是有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿（定性測定）種類種類 對

21、應(yīng)溶液對應(yīng)溶液 的的 顏顏 色色變色范圍變色范圍甲基橙溶液甲基橙溶液橙色橙色紅紅3.1橙橙4.4黃黃酚酞溶液酚酞溶液無色無色無無8淺紅淺紅10紅紅石蕊溶液石蕊溶液紫色紫色紅紅5 紫紫 8藍(lán)藍(lán) 1.原則：原則：1）終點(diǎn)時(shí)，指示劑的）終點(diǎn)時(shí)，指示劑的顏色變化明顯顏色變化明顯2）變色范圍越窄越好，對溶液的酸堿性變化較靈敏）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：二、指示劑的選擇：（1）甲基橙和酚酞的變色范圍較?。海┘谆群头犹淖兩秶^?。?.4-3.1=1.3 10-8=2 對溶液的酸堿性變化較靈敏對溶液的酸堿性變化較靈敏（2）溶液使指示劑改變顏色，發(fā)生的化學(xué)變化。）溶液使指

22、示劑改變顏色，發(fā)生的化學(xué)變化。指示劑滴加太多比將消耗一部分酸堿溶液（一般指示劑滴加太多比將消耗一部分酸堿溶液（一般為為12滴）。滴）。（3）操作：用）操作：用鑷子鑷子取一小塊取一小塊pH試紙?jiān)嚰埛旁跐崈舴旁跐崈舻牡谋砻婷蠡虿Ａ砻婷蠡虿Ａ?，然后用上，然后用玻璃棒玻璃棒沾取少量沾取少量待測液待測液點(diǎn)在試紙中央，試紙顯色后再與點(diǎn)在試紙中央，試紙顯色后再與標(biāo)準(zhǔn)比標(biāo)準(zhǔn)比色卡色卡比較，即知溶液的比較，即知溶液的pH值。值。3. pH試紙（定量測定）試紙（定量測定）（1）成分：含有多種指示劑）成分：含有多種指示劑（2）本身顏色：淡黃色）本身顏色：淡黃色（1）強(qiáng)酸強(qiáng)堿間的滴定：）強(qiáng)酸強(qiáng)堿間的滴定：（2

23、）強(qiáng)酸滴定弱堿）強(qiáng)酸滴定弱堿 兩者正好完全反應(yīng)，生成強(qiáng)酸弱堿鹽，酸性選用兩者正好完全反應(yīng)，生成強(qiáng)酸弱堿鹽，酸性選用甲基橙甲基橙作指示劑作指示劑（3）強(qiáng)堿滴定弱酸）強(qiáng)堿滴定弱酸4. 酸堿中和滴定中指示劑的選擇：酸堿中和滴定中指示劑的選擇： 兩者正好完全反應(yīng)，生成強(qiáng)堿弱酸鹽，堿性選用兩者正好完全反應(yīng)，生成強(qiáng)堿弱酸鹽，堿性選用酚酞酚酞作指示劑作指示劑酚酞溶液、甲基橙酚酞溶液、甲基橙三、實(shí)驗(yàn)步驟：三、實(shí)驗(yàn)步驟： 1.查漏查漏：檢查兩滴定管是否漏水、堵塞和活塞轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈：檢查兩滴定管是否漏水、堵塞和活塞轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活；活； 2.洗滌洗滌：用水洗凈后，各用少量待裝液潤洗滴定管：用水洗凈后，各用少量待裝液潤洗滴定管23次；次； 3.裝液裝液：用