化學(xué)水的電離和溶液的酸堿性人教選修

化學(xué)水的電離和溶液的酸堿性人教選修第1頁/共37頁思考：1、回憶常見的弱電解質(zhì)有：2、寫出水的電離方程式及電離常數(shù)表達(dá)式弱酸、弱堿、水H2O+H2OH3O++OH-H2OH++OH-簡寫：K電離＝c(H+)×c(OH-）c(H2O）3、根據(jù)上式是否可以說水中氫離子濃度與氫氧根離子濃度乘積也是常數(shù)？

c(H+).c(OH-)

=

K電離.c(H2O）第2頁/共37頁實(shí)驗(yàn)測得：在25℃，水電離出來的c(H+)=c(OH－)=10—7mol/LKw=c(H+)c(OH—)=10—14是一個常數(shù)c(H+)c(OH—)=KwKw叫做水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積。影響KW的因素

KW只隨溫度而變（與濃度無關(guān)）

溫度升高，KW值增大第3頁/共37頁2、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、[H+]隨著溫度的升高而降低B、在35℃時，純水中[H+]＞[OH-]C、水的電離常數(shù)K25

＞K35D、水的電離是一個吸熱過程D1、根據(jù)水的電離平衡H2OH++OH-

和下列條件的改變，填空：升高30℃加入NaCl加入NaAc加入HClKwC(OH-)變化C(H+)變化水的電離平衡移動方向改變條件條件改變對水的電離平衡及Kw的影響減小逆向移動正向移動正向移動不移動增大增大增大增大增大減小不變不變不變不變不變結(jié)論：加酸或堿抑制水的電離；加弱離子（如CH3COO-、NH4+)促進(jìn)水的電離。第4頁/共37頁思考：1、分別寫出鹽酸溶液中、氫氧化鈉溶液中存在的電離方程式2、P46思考與交流1、2、3結(jié)論1：無論是酸溶液中還是堿溶液中都同時存在H+和OH—！溶液的酸堿性跟H+和OH—濃度的關(guān)系：中性溶液酸性溶液堿性溶液c(H+)=c(OH—)c(H+)＞c(OH—)c(H+)＜c(OH—)第5頁/共37頁結(jié)論2：在任何水溶液中，均存在水的電離平衡:Kw=c(H+)·c(OH-)均成立（25℃:Kw25℃=10-14）溶液的酸堿性無論是酸溶液中還是堿溶液中都同時存在H+和OH—！而且在一定溫度下是定值！常溫下，溶液的酸堿性跟H+和OH—濃度的關(guān)系：中性溶液酸性溶液堿性溶液c(H+)=c(OH—)=1×10—7mol/Lc(H+)＞1×10—7mol/L>c(OH—)c(H+)＜1×10—7mol/L<c(OH—)第6頁/共37頁3、判斷在鹽酸溶液中下列離子濃度間的關(guān)系C(H+)水

C(OH－)水

C(H+)溶液

C(OH－)溶液

C(H+)酸

C(H+)水

在鹽酸溶液中Kw=c（H+）·c（OH-）公式中的c（H+）、c（OH-）指的是上述中的哪一個？4、同理，判斷在氫氧化鈉溶液中下列離子濃度間的關(guān)系C(H+)水

C(OH－)水

C(H+)溶液

C(OH－)溶液

C(OH－)堿

C(OH－)水在氫氧化鈉溶液中Kw=c（H+）·c（OH-）公式中的c（H+）、c（OH-）指的是上述中的哪一個？==>><<由水電離出的H+和OH-總是相等第7頁/共37頁1、計(jì)算（1）25℃時，

1mol/L鹽酸中由水電離的氫離子濃度是多少？（2）25℃時，

1mol/L氫氧化鈉溶液中由水電離的氫氧根離子濃度是多少？2、某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)

H2O=10-12mol/L，則該溶液呈酸性還是堿性？并求算該溶液中c(H+)的可能值？解答：c(H+)

水=c(OH-)水=10-12mol/L若c(H+)溶液=c(H+)水=10-12mol/L則c(OH-)溶液=10-2mol/L溶液顯堿性若c(OH-)溶液=c(OH-)水=10-12mol/L則c(H+)溶液=10-2mol/L

溶液顯酸性第8頁/共37頁1、回憶初中所學(xué)常溫下PH大小與溶液酸堿性的關(guān)系2、結(jié)合溶液酸堿性與氫離子濃度的關(guān)系，思考：

PH與氫離子濃度有何關(guān)系中性溶液酸性溶液堿性溶液c(H+)=c(OH—)=1×10—7mol/Lc(H+)＞c(OH—)c(H+)＜c(OH—)pH=7pH＜7pH＞7第9頁/共37頁計(jì)算下列溶液的PH，通過計(jì)算結(jié)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氫氧化鈉溶液1mol/L氫氧化鈉溶液

2mol/L氫氧化鈉溶液

溶液的pH值1、意義：表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱。2、表示：用H+物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)來表示。3、計(jì)算公式：pH=-lgc(H+)

4、用pH值表示c(H+)或c(OH—)<1mol/L的溶液的酸堿性比較方便。c(H+)或c(OH—)>1mol/L的溶液的酸堿性不用PH表示第10頁/共37頁有關(guān)pH的計(jì)算

1、單一溶液的計(jì)算①強(qiáng)酸溶液：

pH=－lgc(H+)②強(qiáng)堿溶液:先求c(H+)=Kw/c(OH-)，pH=－lgc(H+)③一元弱酸溶液，設(shè)濃度為cmol/L，電離度為α，c(H+)=cαmol/L，

pH=－lgc(H+)=

－lgcα；④一元弱堿溶液，設(shè)濃度為cmol/L，電離度為α，先求c(H+)=Kw/c(OH-)=Kw/cα，pH=－lgc(H+)例1：求1×10-3mol/LH2SO4溶液的PH例2：求0.1mol/LBa(OH)2溶液的PH例3：求25℃時0.1mol/L氨水(α=1.33%)溶液的PH第11頁/共37頁例1.在10mL10-4mol/LHCl溶液中加水至100mL時，溶液的PH值是___________；若加水至105mL時，溶液的PH值____________________。例2.在10mLPH=10的NaOH溶液中加水至1000mL時，溶液的PH值是___________；若加水至106mL時，溶液的PH值____________________。5PH→7但略小于78PH→7但略大于7例5：將PH=6的HCl和PH=10的NaOH溶液等體積混合，求該混合溶液的PH值。例3：將PH=1和PH=3的鹽酸溶液等體積混合，求該混合溶液的PH值。例4：將PH=11和PH=13的NaOH溶液等體積混合，求該混合溶液的PH值。第12頁/共37頁有關(guān)pH的計(jì)算4、一強(qiáng)一弱的酸、堿溶液等體積混合后溶液的pH溶液的pH之和為14，則：誰弱顯誰性。

5、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液混合后溶液的計(jì)算

①兩強(qiáng)酸混合②兩強(qiáng)堿混合③一者過量注意:酸性溶液算c(H+),堿性溶液先算c(OH-),再算c(H+)。第13頁/共37頁pH的測定方法

1、酸堿指示劑：判斷溶液的酸堿性指示劑變色范圍的pH石蕊<5紅色5~8紫色>8藍(lán)色甲基橙3.1<紅色3.1~4.4橙色>4.4黃色酚酞<8無色8~10淺紅色>10紅色2、pH試紙：測定溶液的pH廣泛試紙識別差值為1；精密pH試紙識別差值為0.1。試紙的使用方法：用干燥潔凈的玻璃棒蘸取溶液滴在試紙上，在半分鐘內(nèi)將試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡進(jìn)行對照得pH。3、pH計(jì)：精確測定溶液的pH（0.01）第14頁/共37頁練習(xí)1、pH=1的兩種酸溶液A、B各1mL，分別加水稀釋到1000mL，其pH值與溶液體積的關(guān)系如圖，下列說法正確的是（）A、A、B兩種酸溶液的物質(zhì)的量濃度一定相等B、稀釋后，A酸溶液的酸性比B酸溶液強(qiáng)；C、若a=4，則A是強(qiáng)酸，B是弱酸；D、若1<a<4，則A、B都是弱酸。2、用pH試紙測定某無色溶液的pH時，規(guī)范的操作是（）

A.將pH試紙放入溶液中觀察其顏色變化，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較

B.將溶液倒在pH試紙上，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較

C.用干燥的潔凈玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較

D.在試管內(nèi)放入少量溶液，煮沸，把pH試紙放在管口，觀察顏色，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較CCpHaAB101000mL第15頁/共37頁三、pH的應(yīng)用

pH的測定和控制在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和醫(yī)療等方面都很重要。酸堿中和滴定思考幾個問題:1．中和滴定定義、原理？2．實(shí)驗(yàn)儀器及試劑?3.如何應(yīng)用滴定管?4．實(shí)驗(yàn)步驟?滴定終點(diǎn)的判斷?第16頁/共37頁2、原理：

HCl+NaOH=H2OC1V1=C2V2C1＝C2V2V11、定義：酸堿中和滴定

用已知物質(zhì)的量濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的方法.即標(biāo)準(zhǔn)液即待測液第17頁/共37頁3、實(shí)驗(yàn)儀器酸式滴定管堿式滴定管鐵架臺滴定管夾錐形瓶你知道酸堿滴定管的區(qū)別嗎？第18頁/共37頁常見量器簡介量筒、滴定管、移液管（1）量筒：粗量儀，50mL量筒最小分刻度為1mL讀數(shù)精確到0.1mL，無“O”刻度（2）滴定管類型:酸式滴定管（盛裝酸性、強(qiáng)氧化性的溶液）堿式滴定管（盛裝堿性溶液）標(biāo)識:標(biāo)有溫度、規(guī)格、刻度（“0”刻度在最高點(diǎn)）(常用規(guī)格：25mL、50mL)最小分刻度：0.1mL，讀數(shù)精確到0.01mL思考：25mL量程滴定管只能盛放25mL的液體嗎？0刻度在上，上下部各有一段無刻度第19頁/共37頁4、滴定管的使用1.檢查是否漏水2.洗滌：先水洗，再用待裝液潤洗2-3次3.裝、趕、調(diào)：先裝入液體至“0”刻度以上2-3厘米處，排凈氣泡后調(diào)整液面到“0”或“0”以下，記下刻度，注意平視不能仰視或俯視4.滴液：左手握住滴定管活塞（或擠壓玻璃球）右手搖動錐形瓶，眼睛注視著錐形瓶顏色的變化第20頁/共37頁練2：50ml的滴定管盛有溶液，液面恰好在20.00處，若把滴定管中溶液全部排出，則體積（）A、

等于30B、等于20C、大于30D、小于30

C練1：量取25.00mL，KMnO4溶液可選用儀器（）A．50mL量筒，B．100mL量筒C．50mL酸式滴定管，D．50mL堿式滴定管C第21頁/共37頁5、實(shí)驗(yàn)步驟1)查漏（用自來水）：滴定管是否漏水、旋塞轉(zhuǎn)動是否靈活2)洗滌：滴定管：先用自來水沖洗→再用蒸餾水清洗2~3次→然后用待裝液潤洗；錐形瓶：自來水沖洗→蒸餾水清洗2~3次（不能用待盛液潤洗）3)裝液[裝、趕、調(diào)：]

4)滴液：滴定終點(diǎn)達(dá)到后，半分鐘顏色不變，再讀數(shù)；復(fù)滴2-3次；

讀數(shù)：視線和凹液面最低點(diǎn)相切第22頁/共37頁練習(xí)：以標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸溶液滴定未知的NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)步驟如下，請?zhí)羁瞻祝孩诺味ㄇ暗臏?zhǔn)備工作依次為：

、

、

。從

中準(zhǔn)確量取20.00mL待測的NaOH溶液放入

中，滴加幾滴

振蕩。此時溶液為

色。⑵滴定：①將錐形瓶放在酸式滴定管下（下面墊一張白紙），左手

使酸液滴入錐形瓶內(nèi)；同時右手

；滴定過程中一般是先

后

同時眼睛要注視

。

查漏洗滌裝液堿式滴定管錐形瓶酚酞紅控制活塞搖動錐形瓶快慢錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化第23頁/共37頁

當(dāng)加入最后一滴鹽酸，錐形瓶內(nèi)溶液顏色由色剛好變?yōu)樯珪r，且即達(dá)滴定終點(diǎn)。讀數(shù)時眼睛要精確到mL②滴定終點(diǎn)的判斷：紅無半分鐘內(nèi)不變色0.01③記錄終點(diǎn)讀數(shù)：與凹液面最低點(diǎn)及刻線水平第24頁/共37頁（2001全國）用已知濃度的NaOH溶液測定某H2SO4溶液的濃度，參考右圖，從下表中選出正確選項(xiàng)錐形瓶中的溶液滴定管中的溶液選用指示劑選用滴定管A堿酸石蕊（乙）B酸堿酚酞（甲）C堿酸甲基橙（甲）D酸堿酚酞（乙）CD第25頁/共37頁6、指示劑的選擇及滴定終點(diǎn)的判斷（1）指示劑甲基橙3.1-4.4紅－橙－黃酚酞8-10無－淺紅－紅?不用石蕊作指示劑原因：顏色變化不明顯變色范圍太大第26頁/共37頁(2)指示劑的選擇原則變色要明顯變色靈敏(即變色范圍越窄越好）變色范圍盡可能與所生成鹽的酸、堿性范圍一致強(qiáng)酸/強(qiáng)堿滴定：呈中性酚酞或甲基橙強(qiáng)酸滴定弱堿：呈酸性甲基橙強(qiáng)堿滴定弱酸：呈堿性酚酞（3）滴定終點(diǎn)的判斷

指示劑的顏色發(fā)生突變并且半分鐘不變色即達(dá)到滴定終點(diǎn)，終點(diǎn)的判斷是滴定實(shí)驗(yàn)是否成功的關(guān)鍵。第27頁/共37頁決定誤差原因：C(測)=C(標(biāo))×V(標(biāo))V(測)

其中:C(標(biāo))、V(測)是已知的數(shù)據(jù)。因此C(測)的大小只由V(標(biāo))—“讀數(shù)”決定，只要直接或者間接的能引起“讀數(shù)”的變化，則C(測)也隨著變化，且二者的變化是成正比例變化。已知已知讀數(shù)誤差分析第28頁/共37頁誤差分析（偏大、偏小或無影響）1、洗滌儀器(滴定管、錐形瓶)：A、滴定前，在用蒸餾水洗滌滴定管后，未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗。B、滴定前盛放氫氧化鈉溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥C、滴定前，用待測液潤洗錐形瓶2、氣泡：滴定前，滴定管尖端有氣泡，滴定后氣泡消失。3、讀數(shù)(仰視、俯視)讀取標(biāo)準(zhǔn)液的刻度時，滴定前平視，滴定后俯視。偏大無影響偏大偏大偏小第29頁/共37頁俯視圖仰視圖仰視視線讀數(shù)偏大俯視視線讀數(shù)偏小滴定管讀數(shù)誤差第30頁/共37頁先仰后俯V=V(后)-V(前)，偏小先俯后仰V=V(后)-V(前)