水的離子積與溶液的酸堿性教案資料

水的離子積與溶液的酸堿性第三章水溶液中的離子平衡第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性第1課時水的電離一、水的電離探究實驗精確的純水導(dǎo)電實驗G靈敏電流計燈泡G現(xiàn)象：指針擺動不亮結(jié)論：水是

電解質(zhì)

極弱H2O＋H2OH3O＋

＋OH－H2OH＋

＋OH－能發(fā)生

電離

微弱簡寫為：H2OH＋

＋OH－K電離=c(H+)·c(OH-)c(H2O)c(H+)·c(OH-)c(H2O)·K電離=Kw1、水的離子積=c(H+)·c(OH-)室溫下55.6molH2O中有1×10-7molH2O電離，因此c(H2O)可視為常數(shù)。水的離子積在一定溫度下，水中c(H+)和c(OH-)的乘積是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積，記作Kw。2.影響水的電離平衡的因素（1）溫度分析表格中的數(shù)據(jù)，有何規(guī)律？并解釋之。t/℃0102025405090100Kw/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0結(jié)論②Kw在一定溫度下是個常數(shù)。①

溫度越高，Kw越大。1×10-14室溫下：Kw=③

Kw只受溫度的影響。（2）酸堿溶液中水的電離①25℃時，向10mL蒸餾水中加入10mL0.2mol/L鹽酸，對水的電離平衡有何影響？c(H+)和c(OH-)如何變化？平衡移動c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比較酸堿性蒸餾水加酸后10-710-710-110-13c(H+)=c(OH-)中性c(H+)＞c(OH-)酸性↓↑結(jié)論稀酸溶液中水的離子積不變。Kw=c(H+)·c(OH-)≈c(H+)酸·c(H+)水=1×10-14（2）電解質(zhì)溶液中水的電離平衡②25℃時，向10mL蒸餾水中加入10mL0.2mol/LNaOH溶液，對水的電離平衡有何影響？c(H+)和c(OH-)如何變化？平衡移動c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比較酸堿性蒸餾水加堿后10-710-710-110-13c(H+)=c(OH-)中性酸性↓↑結(jié)論稀堿溶液中水的離子積不變。Kw=c(H+)·c(OH-)≈c(OH-)水·c(OH-)堿c(H+)＜c(OH-)=1×10-14小結(jié)影響水的電離平衡的因素：1、溫度2、酸3、堿4、鹽升高溫度促進(jìn)水的電離，Kw增大抑制水的電離，Kw保持不變（第三節(jié)詳細(xì)介紹）c(H+)水=c(OH-)水

＜1×10-7mol/L【說明】(3)水的離子積不僅適用純水，也適用于酸、堿、鹽的稀溶液，即任何水溶液中都存在Kw=c(H+)·c(OH-)(1)任何水溶液中H+和OH－總是同時存在的，只是相對含量不同。(2)不論是在中性溶液還是在酸堿性溶液，由水電離出的c(H+)＝c(OH－)。4.關(guān)于水的離子積常數(shù)的計算（1）常溫下，濃度為1×10-5mol/L的鹽酸溶液中，由水電離產(chǎn)生的c(H+)是多少？解：稀酸溶液中Kw=c(H+)酸

·

c(H+)水Kwc(H+)酸==1×10-51×10-14mol/L1×10-9mol/L如果換成同濃度NaOH溶液，由水電離產(chǎn)生的c(OH-)是多少呢？c(OH-)水=1×10-9mol/Lc(H+)水=2、在常溫下，由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-9mol/L的溶液，則該溶液的酸堿性如何？學(xué)與問答：可能是酸性也可能是堿性3、[07北京]在由水電離產(chǎn)生的H＋濃度為1×10－13mol/L的溶液中，一定能大量共存的離子組是（）①K＋、Cl－、NO3－、S2－

②K＋、Fe2＋、I－、SO42－

③Na＋、Cl－、NO3－、SO42－

④Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO3－

⑤K＋、Ba2＋、Cl－、NO3－A．①③ B．③⑤ C．③④ D．②⑤B25℃時:中性溶液：酸性溶液：堿性溶液：C(H+)<C(OH-)C(H+)<1×10-7mol/LC(H+)>C(OH-)C(H+)>1×10-7mol/LC(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L1.溶液的酸、堿性與C(H+)、C(OH-)的關(guān)系注意①酸性溶液：C(H+)>C(OH-);C(H+)越大酸性越強②堿性溶液：C(H+)<C(OH-);C(OH-)越大堿性越強二、溶液的酸堿性與pH(2)表示方法：pH=-lgc(H+)酸性溶液：c(H+)>c(OH—)pH<7中性溶液：c(H+)=c(OH—)pH=7堿性溶液：c(H+)<c(OH—)pH>725℃時：(3)溶液的酸堿性與pH值的關(guān)系：2.溶液的酸堿性與pH(1)表示溶液酸堿性的強弱程度。如：c(H+)=1×10—7mol/L的溶液pH=7如：c(OH-)=1×10—4mol/L的溶液pH=1010-510-410-310-210-110-710-810-910-1010-1110-1210-1310-1410-65432178910111213146c(H+)pHc(H+)增大，pH減小酸性增強c(H+)減小，pH增大堿性增強c(OH-)減小c(OH-)增大常溫下:【思考】pH=7的溶液一定是中性溶液嗎？不一定，只有在常溫下才顯中性。溶液呈中性的標(biāo)志是c(H+)=c(OH-)，此時pH不一定為7100℃時（KW=10-12）：

pH=6為中性溶液pH<6為酸性溶液，pH>6為堿性溶液(2)pH=0并非無H+，而是c(H+)=1mol/LpH=14并非無OH-，而是c(OH-)=1mol/L[注意](1)c(H+)或c(OH-)≤1mol/L的溶液，用溶液的PH表示酸堿性；C(H+)或C(OH-)≥1mol/L用離子濃度表示酸堿性。室溫時，pH∈[0，14]正誤判斷:1、一定條件下pH值越大，溶液的酸性越強。2、用pH值表示任何溶液的酸堿性都很方便。3、一定溫度下，強酸溶液的pH值一定小。4、pH值等于6是一個弱酸體系。5、一定溫度下，pH值相同的強酸和弱酸中c(H+)相同?！痢痢痢痢?、甲溶液的pH＝3，乙溶液的pH＝1，則甲溶液中c(H+)與乙溶液中c(H+)之比為（）A．100B．1/100C．3D．1/3B2、下列溶液在常溫下酸性最強的是（）A.pH=4的溶液B.1L溶液里溶有22.4mL(標(biāo)況)HCl的溶液C.c(OH-)=10-12mol/L的溶液D.c(H+)=10-3mol/L的溶液C兩溶液的pH相差a個單位,溶液的[H+]相差10a倍隨堂練習(xí)第三章水溶液中的離子平衡第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性第2課時pH的計算①強酸如HnA，設(shè)濃度為cmol/L，則c(H＋)＝

，pH＝－lgc(H＋)＝

。②弱酸如一元弱酸HA，設(shè)濃度為cmol/L，則c(H＋)<cmol/L，pH

－lgc。ncmol/L－lg(nc)>1、0.1mol/L的HCl溶液的pH為多少？pH=12、求10-3mol/lH2SO4溶液的pH為多少？pH=2.7隨堂練習(xí)3、0.1mol/L的醋酸與鹽酸溶液的pH比較？pH(鹽酸)=1＜pH(醋酸)①強堿如B(OH)n，設(shè)濃度為cmol/L，則：c(OH－)＝

，c(H＋)＝

，pH＝－lgc(H＋)＝

。ncmol/L14＋lg(nc)<><②弱堿如一元弱堿BOH，設(shè)濃度為cmol/L，則：c(OH－)

cmol/L，c(H＋)

mol/L，pH

14＋lgc。1、0.1mol/L的NaOH溶液的pH為多少？pH=132、求10-3mol/lBa(OH)2溶液的pH為多少？pH=11.3隨堂練習(xí)3、0.1mol/L的氨水與NaOH溶液的pH比較？pH(氨水)＜pH(NaOH)=13①酸堿溶液無限稀釋，pH只能無限接近于7，酸不可能大于7、堿不可能小于7。②對于pH＝a的強酸或弱酸，每稀釋10n倍，強酸的pH就增大

個單位，即pH＝

；稀釋后弱酸的pH的范圍是：

。3、稀釋后溶液pH的變化規(guī)律7abcdpH水a(chǎn)：b：c：d：NaOH溶液鹽酸氨水醋酸na＋n[(a＋n)<7]a<pH<(a＋n)③對于pH＝b的強堿和弱堿溶液，每稀釋10n倍，強堿的pH減小

個單位，即pH＝

，弱堿的pH的范圍是：

。b－n[(b－n)>7](b－n)<pH<bn1、取1mLpH=3的硫酸溶液加水稀釋到100mL，溶液的pH變?yōu)槎嗌?？pH=5pH=8pH接近于7。73pHV水強酸溶液每稀釋10倍,pH增大一個單位隨堂練習(xí)2、若上述溶液加水稀釋到體積為原來的105倍，則溶液的pH變?yōu)槎嗌伲?、取pH=11的NaOH溶液與水按1:99的體積比混合后，溶液的pH變?yōu)槎嗌?？pH=7pH接近于7pH=9117pHV水強堿溶液每稀釋10倍，pH減小一個單位.4、若稀釋到體積為原來的104倍，則溶液的pH變?yōu)槎嗌伲?、pH=3醋酸加水稀釋到原來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_____________。3＜pH＜4結(jié)論：弱酸(堿)每稀釋10倍，pH值向7靠攏不到

一個單位。弱酸(堿)無限稀釋時，pH均無限接近7。隨堂練習(xí)11＜pH＜12強酸Ⅰ：c酸Ⅰ強酸Ⅱ：c酸Ⅱ1．兩強酸混合c(H+)Ⅰc(H+)Ⅱc(H＋)混合pH2．兩強堿混合強堿Ⅰ：c堿Ⅰ強堿Ⅱ：c堿Ⅱc(OH-)Ⅰc(OH-)Ⅱc(OH-)混合Kwc(H＋)混合pHC(H+)1V1+C(H+)2V2V1+V2

c(H+)混=1、①pH=3和pH=5的兩種鹽酸溶液等體積混合，求混合溶液的pH值？②pH=3和pH=6？③pH=2和pH=6？若兩強酸溶液的pH之差≥2，且等體積混合，則混合后溶液的pH等于混合前溶液pH較小值加0.3。隨堂練習(xí)2、①pH=10和pH=8的兩種NaOH溶液等體積混合，求混合溶液的pH值？

②

pH=12和pH=8？若兩強堿溶液的pH之差≥2，且等體積混合，則混合后溶液的pH等于混合前溶液pH較大值減0.3。3、將pH＝9的Ba(OH)2和pH＝12的NaOH溶液以體積比4：1相混合，則室溫時混合液的c(H+)=()mol/L.(A)(10-2+4×10-5)(B)(10-2+8×10-9)(C)5×10-12(D)×10-1053C3．強酸與強堿混合①強酸與強堿正好完全反應(yīng)，溶液呈

，c(H＋)

c(OH－)

10－7mol·L－1，pH＝

。中性7＝＝②酸過量C(H+)酸V酸-C(OH-)堿V堿V酸+V堿

c(H+)混=pH③堿過量C(OH-)堿V堿-

C(H+)酸V酸V酸+V堿

c(OH-)混=c(OH-)混Kwc(H＋)混pH隨堂練習(xí)1、100ml0.6mol/L的HCl與等體積0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH值等于多少？pH=12、100ml0.6mol/L的NaOH與等體積0.4mol/L的HCl溶液混合后，溶液的pH值等于多少？pH=13先確定過少量，再算pH值。方法：3、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？4、pH=13的強堿溶液與pH=2的強酸溶液混合，所得溶液pH=11，則強堿溶液與強酸溶液的體積比是？pH=71:9①pH為12的NaOH溶液和pH為2的醋酸溶液等體積相混合，則混合液呈_____性。②pH為12的氨水和pH為2的鹽酸等體積相混合，則混合液呈____性。③pH為2的鹽酸和pH為12的某堿等體積相混合，則混合液pH_______。④pH為12的NaOH溶液和pH為2的某酸溶液等體積相混合，則混合液pH_____。⑤pH為12的氨水和pH=2的醋酸溶液等體積混合，則混合液的pH___________。酸堿≥7≤7比較α大小4、弱酸強堿或強酸弱堿混合1、pH=2的酸與pH=12的堿溶液等體積混合后的pH有幾種可能？①強酸與強堿：pH=7②強酸與弱堿：pH>7③弱酸與強堿：pH<7④弱酸與弱堿：pH=7pH>7pH<7隨堂練習(xí)5.溶液pH值測定方法測定方法：酸堿指示劑法、pH試紙法、pH計法等。①酸堿指示劑法指示劑發(fā)生顏色變化的pH值范圍叫做指示劑的變色范圍。常見酸堿指示劑的變色范圍：pH1234567891011121314甲基橙紅色橙色黃色石蕊紅色紫色藍(lán)色酚酞無色淺紅色紅色3.1-4.45-88.2-10pH

01234567891011121314

強酸性

弱酸性中性弱堿性

強堿性紅色橙紅色橙黃色淺草綠色深草綠色藍(lán)色深藍(lán)色黃色藍(lán)紫色②PH試紙法PH試紙法：[注意]

①不能用水潤濕；②要放在玻璃片（或表面皿）上；③不是將試紙伸到溶液中。操作：用鑷子取一小塊pH試紙放在潔凈的表面皿或玻璃片上，然后用玻璃棒沾取少量待測液點在試紙中央，試紙顯色后再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，即知溶液的pH值。③pH計（酸度計）法1、將10mL0.21mol/L的鹽酸和10mL0.1mol/L的Ba(OH)2溶液混合,再加入水稀釋至1L。取出10mL滴入酚酞、甲基橙、石蕊試液分別呈現(xiàn)什么顏色？pH=4BC2、取少量某溶液滴在pH試紙上，半分鐘后，試紙呈深藍(lán)色，此溶液中不可能大量共存的離子是（）A.PO43-B.HCO3-

C.Al3+D.K+鞏固練習(xí)3、取80mLNaOH溶液加入到120mL鹽酸中，所得溶液的pH為2。如果混合前NaOH溶液和鹽酸的物質(zhì)的量濃度相同，則它們的濃度是多少？解：(1)酸過量：則c(H+)=c(H+)V1-c(OH-)V2

V1+V2鞏固練習(xí)0.12c(H+)

–0.08c(OH-)0.12+0.0810-2=c(H+)

=c(OH-)=0.05moL/L4、室溫下，下列溶液等體積混合后，所得溶液的pH值一定大于7的是（）A.0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的氫氧化鈉溶液B.0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的氫氧化鋇溶液C.pH＝4的醋酸溶液和pH＝10的氫氧化鋇溶液D.pH＝4的鹽酸和pH＝l0的氨水BD鞏固練習(xí)5、(2004年全國)若1體積硫酸恰好與10體積pH=11的氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)，則二者物質(zhì)的量濃度之比應(yīng)為()

A．10:1 B．5:1 C．1:1 D．1:10高考鏈接B第三章水溶液中的離子平衡第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性第3課時pH的應(yīng)用下列溶液的pH<7的是()A．人體內(nèi)血液 B．橙汁C．蔗糖水 D．胃液BD1．概念

利用

，用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的實驗方法。中和反應(yīng)2.原理H++OH－=H2Oc(H＋)·V酸＝c(OH－)·V堿即c(H＋)＝

或c(OH－)＝c(OH－)·V堿V酸V堿c(H＋)·V酸[例]用0.1032mol/L的HCl溶液滴定25.00mL未知濃度的NaOH溶液，滴定完成時，用去HCl溶液27.84mL。通過中和滴定測得NaOH的物質(zhì)的量濃度是多少？0.1149mol/L關(guān)鍵：a.準(zhǔn)確測定V標(biāo)準(zhǔn)和V待測溶液的體積b.準(zhǔn)確判斷中和滴定的終點—滴定管—酸堿指示劑酸式滴定管、堿式滴定管、鐵架臺、滴定管夾、錐形瓶、燒杯。3.儀器①有“0”刻度，且“0”刻度在上邊。③酸式滴定管：(不能盛放堿性溶液)主要用來精確地放出一定體積的液體。②精確度：0.01④堿式滴定管：(不能盛放酸性溶液和強氧化性溶液)用途：特點：使用方法：a.檢查儀器：使用前先檢查滴定管活塞是否漏水。b.潤洗儀器：在加入反應(yīng)液之前，潔凈的滴定管要用所要盛裝的溶液潤洗2—3遍。c.加入反應(yīng)液：分別將反應(yīng)液加入到相應(yīng)滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2—3ml處。d.調(diào)節(jié)起始讀數(shù)：在滴定管下放一燒杯，調(diào)節(jié)活塞，使滴定管尖嘴部分充滿反應(yīng)液，然后調(diào)節(jié)滴定管液面，使其處于某一刻度，準(zhǔn)確讀取數(shù)值并記錄。讀數(shù)的方法：25.60mL視線和凹液面最低點相切1、25ml的滴定管盛有溶液，液面恰好在20.00ml處，若把滴定管中溶液全部排出，則體積（）2、下列所述儀器“0”刻度位置正確的是（）A.在量筒的上端B.在滴定管上端C.容量瓶上端D.在托盤天平刻度尺的右邊3、量取25.00mL，KMnO4溶液可選用儀器（）A.50mL量筒B.100mL燒杯C.25mL酸式滴定管D.50mL堿式滴定管你知道嗎？A.=5mLB.=20mLC.大于5mLD.小于5mLCCB①標(biāo)準(zhǔn)液②待測液③指示劑4.試劑NaOH(ml)0.0018.0019.6819.9820.0020.0220.2022.0023.00溶液pH1.02.33.34.37.0

9.710.711.712.5【例】用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00ml、物質(zhì)的量濃度為0.1000ml/l的鹽酸溶液。5.酸堿滴定曲線溶液pH變化有什么特點呢？突躍范圍20.02mL19.98mL加入NaOH溶液的體積V(mL)溶液的pH中和滴定曲線反應(yīng)終點2.酸堿指示劑的顏色在此pH突躍范圍發(fā)生明顯的改變,則就能以極小的誤差指示出滴定終點的到達(dá)。1.滴定終點時溶液的pH值盡可能與指示劑的變色范圍一致。6.指示劑的選擇指示劑變色范圍甲基橙紅3.1橙4.4黃酚酞無色8淺紅10紅石蕊紅5紫8藍(lán)選擇原則：終點時指示劑的顏色變化明顯、靈敏、易觀察。因為石蕊試劑顏色變化不靈敏，所以一般不用石蕊作中和滴定的指示劑。常用指示劑：甲基橙和酚酞。酸堿中和滴定指示劑的選擇滴定類型選用的指示劑達(dá)滴定終點時顏色變化指示劑用量滴定終點判斷標(biāo)準(zhǔn)強酸滴定強堿強堿滴定強酸強酸滴定弱堿強堿滴定弱酸甲基橙酚酞甲基橙酚酞甲基橙酚酞黃色→橙色紅色→無色紅色→橙色無色→淺紅色黃色→橙色無色→淺紅色2～3滴當(dāng)溶液剛好變色，并在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色，即認(rèn)為已達(dá)滴定終點加入少量水檢查活塞或橡膠管是否漏水，再檢查活塞轉(zhuǎn)動是否靈活。1.檢漏7.操作步驟2.洗滌用水洗凈后，各用少量待裝液潤洗滴定管2－3次。錐形瓶不能用待測液潤洗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“0”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(diào)整液面調(diào)節(jié)滴定管中液面，使液面位于某一刻度，并記下讀數(shù)。6.取液(1)從堿式滴定管中放出25.00ml氫氧化鈉溶液于錐形瓶中(2)滴入2～3滴酚酞試液，將錐形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底襯一張白紙。

左手控制活塞，右手搖動錐形瓶，兩眼注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化。滴定速率：先快后慢，逐滴加入，不能成股流下。7.滴定操作終點的判斷：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蝿偤檬怪甘緞┳兩?，且半分鐘不再變色，即到終點，讀數(shù)并記錄。8.記錄左手右手視線與凹液面水平相切滴加速度先快后慢眼睛注視瓶內(nèi)顏色變化半分鐘顏色不復(fù)原滴定管保持垂直為減小誤差，滴定時，要求重復(fù)實驗2～3次，求平均值。C(標(biāo))·V(標(biāo))=C(待)·V(待)C(待)＝C(標(biāo))·V(標(biāo))V(待)次數(shù)待測液體積（Ｌ）標(biāo)準(zhǔn)液體積（Ｌ）滴定前滴定后用量平均值129.數(shù)據(jù)處理10.誤差分析C(待)＝C(標(biāo))·V(標(biāo))V(待)c.錐形瓶用蒸餾水洗后再用待測液潤洗(1)儀器潤洗不當(dāng)a.盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管用蒸餾水洗后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗偏高b.盛待測液滴定管用蒸餾水洗后未用待測液潤洗偏低偏高d.錐形瓶洗凈后瓶內(nèi)還殘留有少量蒸餾水無影響(2)讀數(shù)方法有誤正確視線仰視視線俯視視線讀數(shù)偏大讀數(shù)偏小“0”刻度在上邊c.滴定前俯視讀數(shù)，滴定后正確讀數(shù)a.滴定前正確讀數(shù)，滴定后仰視讀數(shù)偏高b.滴定前正確讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)偏低d.滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)偏低e.取待測液時，開始正確讀數(shù)，后來俯視讀數(shù)f.取待測液時，開始仰視讀數(shù)，后來正確讀數(shù)偏高偏高偏高(3)操作出現(xiàn)問題a.盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管漏液偏高b.滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡偏高c.滴定過程中振蕩時有待測液滴濺出偏低e.滴定過程中，錐形瓶內(nèi)加少量蒸餾水d.滴定過程中,將標(biāo)準(zhǔn)液滴到錐形瓶外偏高無影響f.所配標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的物質(zhì)的量濃度偏大偏低AD鞏固練習(xí)1．用已知濃度的鹽酸測定未知濃度的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度，待測液放在錐形瓶中。中和滴定時下列操作會使測定結(jié)果偏低的是()A．堿式滴定管未用待測堿液潤洗B．酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗C．滴定過程中滴定管內(nèi)不慎有標(biāo)準(zhǔn)液體濺出