化學(xué)選修第三章第二節(jié)水的電離

化學(xué)選修第三章第二節(jié)水的電離第1頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月在水中水分子有沒有作用呢？它們能產(chǎn)生自由移動的離子嗎？實驗12操作現(xiàn)象結(jié)論接燈泡接靈敏的電流計不亮指針偏轉(zhuǎn)自由移動的離子極少水能否導(dǎo)電呢？第2頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月H2O2H＋+O2－一、水的電離1、水是一種極弱的電解質(zhì)，能微弱的電離:++H2O+H2OH3O++OH－

H2OH＋+OH－簡寫為：切記：水溶液中不可能存在O2-離子！第3頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月[定性討論]純水的組成微粒有哪些？作為弱電解質(zhì)，水的電離平衡受哪些外界因素影響？

溫度、離子濃度（H+、OH-）等影響在水中投入金屬鈉，對水的電離平衡有無影響？[定量討論]思考1:純水中c(H+)與c(OH-)大小有何關(guān)系？由水電離出的H+、OH-的物質(zhì)的量相等第4頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月寫出水電離的平衡常數(shù)表達(dá)式：K電離＝c(H+)×c(OH-）c(H2O)實驗測得：在室溫時水中c(H+)＝c(OH-)＝1×10—7mol/L水的濃度視為常數(shù)，所以K電離也是常數(shù)所以K電離C(H2O）為一個新的常數(shù)。K電離C(H2O）

＝C(H+)×C(OH-）第5頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2、水的離子積常數(shù)，簡稱為水的離子積問題：常數(shù)是否就不變呢？根據(jù)前面所學(xué)知識，水的離子積會受什么外界條件影響？Kw=C(H+)×C(OH-）一、水的電離分析下表中的數(shù)據(jù)有何規(guī)律，并解釋之

P46討論：溫度0℃20℃25℃50℃100℃Kw10-140.1340.6811.015.475.50第6頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3.影響KW的因素（1）水的電離是個吸熱過程，溫度越高，KW越大25℃時，Kw=1×10-14，100℃時，Kw=1×10-12（2）KW值與溫度有關(guān)，不僅適用于純水，還適用于其他酸堿鹽的稀溶液。常溫下Kw=C(H+)×C(OH－)=1×10－14對于稀溶液，c(H+)和c(OH-)是分別是指整個溶液中氫離子和氫氧根離子的總物質(zhì)的量濃度.第7頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月討論：對常溫下的純水進(jìn)行下列操作，完成下表：

酸堿性水的電離平衡移動方向C(H+)C(OH-)C(H+)與C(OH-)大小關(guān)系Kw變化加熱

加HCl

加NaOH

中性→↑↑=↑酸性←↑↓＞不變堿性←↓↑＜不變小結(jié)：加入酸或堿都抑制水的電離4、影響水的電離平衡移動的因素第8頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、判斷正誤：1)任何水溶液中都存在水的電離平衡。2)任何水溶液中（不論酸、堿或中性）都存在Kw=10-14。3)某溫度下，某液體c(H+)=10-7mol/L，則該溶液一定是純水。練習(xí)第9頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月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、c(H+)隨著溫度的升高而降低B、在35℃時，純水中c(H+)＞c(OH-)C、水的電離常數(shù)K25℃＞K35℃D、水的電離是一個吸熱過程D練習(xí)第10頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月5.利用Kw的定量計算題型1：求c(H+)

aq或c(OH-)

aq題型2：求c(H+)

水或c(OH-)

水第11頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月例1：0.01mol/L鹽酸溶液中:c(H+)aq、c(OH-)aq分別為多少？例2：0.01mol/LNaOH溶液中:c(H+)aq、c(OH-)aq分別為多少？由水電離出的c(H+)水、c(OH-)水分別是多少？由水電離出的c(H+)水、c(OH-)水分別是多少？P46《思考與交流》第12頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月作業(yè)：1.某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)

水=10-12mol/L，則該溶液呈酸性還是堿性？并求算該溶液中c(H+)aq的可能值？2.對常溫下的純水進(jìn)行下列操作，完成下表：

少量固體少量固體少量第13頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月作業(yè)：1.在25℃時，向純水中通入一定量的HCl氣體，溶液中c(H+)=0.01mol·L-1，此時由水電離出的c(H+)為多少？？2.對常溫下的純水進(jìn)行下列操作，完成下表：

少量固體少量固體少量第14頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1：25℃、濃度均為0.1mol/L的下列溶液中c(H+)由大到小的排列順序：①氨水②NaOH③鹽酸

④醋酸2：濃度均為0.1mol/L的下列溶液中由水電離出的c(H+)H2O大小關(guān)系為：①鹽酸②醋酸溶液③硫酸溶液④氫氧化鈉溶液小測第15頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1：25℃、濃度均為0.1mol/L的下列溶液中c(H+)由大到小的排列順序：①氨水②NaOH③鹽酸

④醋酸③＞④＞①＞②2：濃度均為0.1mol/L的下列溶液中由水電離出的c(H+)H2O大小關(guān)系為：①鹽酸②醋酸溶液③硫酸溶液④氫氧化鈉溶液②＞①=④＞③小測第16頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月二、溶液的酸堿性與pH值1.溶液的酸堿性：取決與C(OH-)與C(H+)的相對大小c(H+)

＜c(OH-)

中性溶液c(H+)

=1×10—7mol/Lc(OH-)

=1×10—7mol/L酸性溶液c(H+)

＞1×10—7mol/Lc(OH-)

＜1×10—7mol/L堿性溶液c(H+)

＜1×10—7mol/Lc(OH-)

>1×10—7mol/Lc(H+)

=c(OH-)

c(H+)

＞c(OH-)250C1000C?P46《思考與交流》第17頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)：10-5mol/L、0.1mol/L、0.5mol/L、1mol/L、3mol/L鹽酸溶液的pH值分別為多少？表示：用H+物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)來表示。pH=-lgc(H+)∵表示較小的c(H+)=10-12mol/L時，很麻煩但應(yīng)用廣∴所以引入了一種方便方案：c(H+)→10-12mol/L→

12

-lgc(H+)lgc(H+)→

-12→lg2=0.3lg3=0.4772.表示方法——pH第18頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月溶液的pH值c(H+)

0100110—1210—2310—3410—4510—5610—6710—7810—8910—91010—101110—111210—121310—131410—14酸性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)pH值越大堿性越強(qiáng)，酸性越弱當(dāng)c(H+)

>1mol/L或小于10-14

(c(OH-)>1mol/L)時，使用pH值更不方便。所以用物質(zhì)的量濃度表示更好。pH值一般表示1mol/L以下c(H+)的濃度。pH值越小酸性越強(qiáng)，堿性越弱第19頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月溶液成中性pH=7溶液成堿性pH>7溶液成酸性pH<7常溫下(250C)1000CpH<6pH>6pH=63.pH的適應(yīng)范圍:1.0×10-14mol/L<c(H+)<1mol/L第20頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月pH值有關(guān)判斷正誤1、一定條件下pH值越大，溶液的酸性越強(qiáng)。2、強(qiáng)酸溶液的pH值一定小。3、pH值等于6的溶液，一定是一個弱酸體系。4、pH值相同的強(qiáng)酸和弱酸中c(H+)相同。5、在常溫下，pH=0的溶液酸性最強(qiáng)，pH=14的溶液堿性最強(qiáng)6、常溫下，由水電離出的c(H+)

＝10-12mol/L，則溶液pH定為127、相同體積和pH值的鹽酸，醋酸、硫酸中H+的物質(zhì)的量相等8、pH可以為負(fù)值×××√××√√練習(xí)：第21頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)：

在常溫下，由水電離產(chǎn)生的C（H+）=1×10-13mol/L的溶液，則該溶液的酸堿性如何？該溶液的pH是多少？答：可能是酸性也可能是堿性溶液可能是pH=2的酸，也可能是Ph=12的堿第22頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)拓展：在25℃，在某無色溶液中由水電離出的c(OH-)=1×10-13，一定能大量共存的離子組是（）NH4+K+NO3-Cl-NO3-CO32

-K+Na+K+Na+Cl-SO42-Mg2+Cu2+SO42-Cl-C第23頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月三、pH的應(yīng)用（有關(guān)pH值的計算）1.基本計算型【例題】物質(zhì)的量濃度為0.050mol/L的H2SO4溶液中的c(H+)、c(OH-)和溶液中的pH各為多少？常溫下Kw=C(H+)×C(OH－)=1×10－14pH=-lgc(H+)【拓展】物質(zhì)的量濃度為0.050mol/L的NaOH溶液中的c(H+)、c(OH-)和溶液中的pH各為多少？方法：c(OH-)aqc(H+)aqpHKw=C(H+)·C(OH－)pH=-lgc(H+)第24頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月補(bǔ)充作業(yè)：1.常溫時下列溶液pH或溶液的物質(zhì)的量濃度(計算過程)（1）0.01mol/LH2SO4溶液pH?pH=2的H2SO4溶液c(H2SO4)?(2)1.0×10-2mol/LNaOH溶液pH?pH=12的NaOH溶液c(NaOH)?(3)0.005mol/LBa(OH)2溶液pH?pH=12的Ba(OH)2溶液c[Ba(OH)2]?2.判斷正誤，并說出理由：1、100℃時純水的pH值為6，小于7，因而此時純水呈酸性2、10℃時純水的pH值比60℃時純水的pH值大3、25℃pH=3的醋酸溶液中的c[H+]與pH=11的氨水中c[OH-]相等。第25頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月【例題1】pH=1的鹽酸溶液,稀釋100倍,求稀釋后溶液pH.三、pH的應(yīng)用（有關(guān)pH值的計算）2.強(qiáng)酸（強(qiáng)堿）的稀釋：【例題2】pH=13的NaOH溶液,稀釋100倍,求稀釋后溶液pH.稀釋混合反應(yīng)酸性，求c(H+)堿性求c(OH-)求c(H+)求pH判斷稀釋..第26頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月a.PH值變化1個單位，溶液中的C(H+)和C(OH－)變化10倍；PH值變化2個單位，溶液中的C(H+)和C(OH－)變化100倍；PH值變化3個單位……b.溶液中的C(H+)和C(OH－)變化10倍，則PH值變化1個單位；溶液中的C(H+)和C(OH－)變化100倍，則PH值變化2個單位；溶液中的C(H+)和C(OH－)變化1000倍，……c.當(dāng)溶液(酸或堿)被無限稀釋時,溶液的pＨ值接近７強(qiáng)酸（強(qiáng)堿）的稀釋規(guī)律：第27頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月【例題1】在25℃時，pH=2的鹽酸溶液1L與pH=4的鹽酸溶液等體積混合，混合后溶液的pH值等于多少？三、pH的應(yīng)用（有關(guān)pH值的計算）3.兩種強(qiáng)酸（或強(qiáng)堿）混合pH值的計算【例題2】將pH=8的氫氧化鈉溶液與pH=10的氫氧化鈉溶液等體積混合后，溶液中的pH最接近于多少？關(guān)鍵：先求c(OH-)進(jìn)行計算！再轉(zhuǎn)化為c(H+)第28頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月【例題1】在25℃時，pH=2的鹽酸溶液1L與pH=4的鹽酸溶液等體積混合，混合后溶液的pH值等于多少？三、pH的應(yīng)用（有關(guān)pH值的計算）3.兩種強(qiáng)酸（或強(qiáng)堿）混合pH值的計算【例題2】將pH=8的氫氧化鈉溶液與pH=10的氫氧化鈉溶液等體積混合后，溶液中的pH最接近于多少？c(H+)=pH=-lgc(H+)c(OH-)=C(H+)=Kw/C(OH－)pH=-lgc(H+)第29頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月在25℃時，100ml0.4mol/L的鹽酸與等體積0.6mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少？在25℃時，100ml0.6mol/L的鹽酸與等體積0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少？關(guān)鍵：酸過量抓住氫離子進(jìn)行計算！

NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04堿過量抓住氫氧根離子進(jìn)行計算！NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04三、pH的應(yīng)用（有關(guān)pH值的計算）4.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合pH值的計算第30頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月完全中和：c（H+）＝c(OH-)＝1×10-７mol/L酸過量：c(H+)=堿過量：c(OH-)=關(guān)鍵：酸過量抓住氫離子進(jìn)行計算！

堿過量抓住氫氧根離子進(jìn)行計算！第31頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月在25℃時，100ml0.4mol/L的鹽酸與等體積0.6mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少？在25℃時，100ml0.6mol/L的鹽酸與等體積0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少？關(guān)鍵：酸過量抓住氫離子進(jìn)行計算！

NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04堿過量抓住氫氧根離子進(jìn)行計算！NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04三、pH的應(yīng)用（有關(guān)pH值的計算）4.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合pH值的計算第32頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月三、pH的應(yīng)用（有關(guān)pH值的計算）1.基本計算型2.強(qiáng)酸（強(qiáng)堿）的稀釋：3.兩種強(qiáng)酸（或強(qiáng)堿）混合pH值的計算4.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合pH值的計算稀釋混合反應(yīng)酸性，求c(H+)堿性求c(OH-)求c(H+)求pH判斷第33頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1.（1）25。C下，10-5mol/L的鹽酸溶液稀釋10倍，溶液中C（H+）=_____；C（OH-）=_____；pH=.（2）pH=5的鹽酸溶液稀釋到10000倍，pH值等于多少？補(bǔ)充作業(yè)：500ml0.1mol/L的HCl溶液和500ml0.3mol/L的NaOH溶液混合，求混合后溶液的pH。2.（1）pH=2的HCl溶液和pH=4的H2SO4溶液等體積混合，求混合后的溶液的pH。（2）體積各1L的pH＝11和pH＝13的NaOH溶液混合后，混合溶液的c(H+)為多少？第34頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月三、pH的應(yīng)用（中和滴定）1.常用儀器：酸式滴定管堿式滴定管（1）結(jié)構(gòu)特點：玻璃活塞橡皮管（2）操作要點：驗漏、潤洗、加液、調(diào)節(jié)（讀數(shù)V1）、放液（讀數(shù)V2）2.中和滴定原理利用中和反應(yīng)，用已知濃度的酸（或堿）來測定未知濃度的堿（或酸）的方法。（操作演示）第35頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月例題：用0.1032mol/LHCl溶液滴定未知濃度的NaOH溶液，重復(fù)三次的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。計算滴定所測NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。編號0.1032mol/LHCl溶液體積(mL)待測NaOH溶液體積(mL)127.8425.00227.8325.00327.8525.00課本P49第36頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月加入NaOH(mL)HCl%余HCl(mL)過量NaOH(mL)pH0.0020.001.0010.0090.002.002.2819.8099.000.203.3019.9699.800.044.0019.9899.900.024.3020.00100.000.007.0020.02100.10.029.7020.04100.20.0410.0020.20101.00.2010.7022.00110.02.0011.7040.00200.020.0012.50第37頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月pH值測定方法定量測定：pH試紙法、pH計法等酸堿指示劑一般是弱的有機(jī)酸或弱的有機(jī)堿。以HIn代表石蕊分子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—4.45.0—8.08.0—10.0指示劑的變色范圍HIn（紅色）

H++In-

（藍(lán)色）第38頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月三、pH的應(yīng)用（中和滴定）3.中和滴定誤差分析分析誤差結(jié)果時應(yīng)從實驗原理出發(fā)：中和滴定中真正要測量的是酸、堿的體積，待測物的濃度是計算出來的，而標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度是定值。c(OH-)=c(H+)·V(H+)V(OH-)酸（已知）滴堿（未知）第39頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月例題：以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉為例，下列操作對待測液濃度有何影響？（填“偏高”、“偏低”、“沒影響”）（1）量取待測液的滴定管未用待測液潤洗

。（2）盛放標(biāo)準(zhǔn)的滴定管未趕盡氣泡就開始滴定

。c(OH-)=c(H+)·V(H+)V(OH-)偏低偏高V(H+)小V(H+)大第40頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1.儀器洗滌：（1）酸式滴定管水洗后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗

；（2）移液管水洗后未用待測液潤洗

；（3）錐形瓶水洗后用待測液潤洗

；練習(xí)：以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉為例，下列操作對待測液濃度有何影響？“偏高”、“偏低”、“沒影響”2.操作不當(dāng)（1）滴定前酸式滴定管嘴部分有氣泡，滴定結(jié)束后氣泡消失

；（2）滴定結(jié)束，滴定管尖端掛一滴未滴下

；（3）將移液管尖嘴部分的液體吹出

；（4）滴定過程中，振蕩錐形瓶時，不小心將溶液濺出

；（5）用甲基橙作指示劑，滴至橙色，半分鐘內(nèi)又還原成黃色，不處理就計算

；第41頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1.儀器洗滌：（1）酸式滴定管水洗后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗（2）移液管水洗后未用待測液潤洗（3）錐形瓶水洗后用待測液潤洗例題：以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的