高中化学 3-2 水的电离课件 新人教版选修4.ppt

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课后习题参考答案,1、,2、红 4、(1) 不变。一定温度下，该比值为常数—平衡常数。 (2) 4.18×10－4 mol/L,5、(1) 略; (2) 木头中的电解质杂质溶于水中，使其具有了导电性。,3. (1) 错。导电能力的强弱取决于电解质溶液中离子的浓度，因此强、弱电解质溶液导电能力与二者的浓度及强电解质的溶解性有关。 (2) 错。酸与碱反应生成盐，所需碱的量只与酸的物质的量有关,盐酸和醋酸都是一元酸,物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中含有相同物质的量的H＋。 (3) 错。一水合氨是弱碱，在水溶液中是部分电离的，其电离平衡受氨水浓度的影响，浓溶液的电离程度低于稀溶液。因此氨水稀释一倍时,其OH－浓度降低不到一半。 (4) 错。醋酸中的氢没有全部电离为H＋。 ※(5) 错。此题涉及水解较复杂，不要求考虑水解,第二节 水的电离和溶液的酸碱性,学习目标 1.知道水是一种极弱的电解质，在一定的温度下，水的离子积是常数。 2.学会判断溶液的酸碱性。 3.了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。,1、水的电离,特点2：水是极弱的电解质，故极难电离,水合氢离子,特点1：由水电离出的H＋、OH－浓度相等,特点3：水的电离是可逆的，吸热的过程,Kw称为水的离子积常数，简称为离子积,2、离子积常数,Kw =c(H+)· c(OH-) =1× 10-14,常温下，即25℃时， 由水电离出来的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,由H2O H+ + OH－得:,变形得,所以升高温度：平衡向 移动， c(H＋ ) ，c(OH-) , Kw 。,如果温度变化，Kw会如何变化?为什么?,右,增大,增大,增大,因为H2O H+ + OH－ ，△H0,注意：水的离子积只随温度的改变而改变,Kw适用于一定温度下任何稀的电解质溶液,,(2) 升高温度，促进水的电离，Kw增大,(1) 加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变,2、影响水的电离平衡的因素 《练》P47探究1,※加入易水解的盐：促进水的电离，只要温度不变，Kw不变。,(3) 其他因素：,如：向水中加入活泼金属,P46思考与交流：,常温下对纯水进行下列操作：,c(H+)c(OH-),增大,c(H+)=c(OH-),左移,增大,减小,左移,减小,c(OH-)c(H+),不变,不变,1× 10-7,1× 10-7,1× 10-14,2. 0.1mol/L的NaOH溶液中， c(OH-)＝ , c(H＋)= 。 c(OH-)水＝ ，c(H＋)水 。,1. 0.1mol/L的盐酸溶液中， c(H＋)＝ , c(OH-)= 。 c(H＋)水＝ ，c(OH-)水＝ 。,3. 0.1mol/L的NaCl溶液中， c(OH-)＝ ，c(H＋)＝ 。,0.1mol/L,10-13mol/L,10-13mol/L,10-13mol/L,0.1mol/L,10-13mol/L,10-13mol/L,10-13mol/L,10-7mol/L,10-7mol/L,即时检测,利用Kw的定量计算,无论任何温度，无论酸性、中性、碱性溶液，都存在H＋、OH－，并且由水电离出的这两种离子浓度一定相等。,c(H+) ＞c(OH－)，,c(H+) ＝c(OH－)，,c(H+) ＜c(OH－)，,溶液呈 酸 性；,溶液呈 中 性；,溶液呈 碱 性。,思考：溶液的酸碱性是由什么决定的？,1、溶液的酸碱性由c(H+) 和c(OH-)的相对大小决定,二、溶液的酸碱性,2、溶液的pH 当溶液中H+、OH-浓度很小时，化学上常采用H+的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。,pH = - lgc(H+),试计算当H+浓度分别为10、10-1、10-3、10-7、10-9、10-13、10-15mol/L时，溶液的pH是多少？ 当pH分别为2、5、8、14时溶液中H+浓度是多少？,,c(H+) = 10-pH,试分析c(H+)与溶液的酸碱性和pH的关系： c(H+) 越大，酸性越强，pH越小； pH改变1个单位，c(H+) 改变10倍。 c(H+)c(OH-)，酸性，常温下，pH7 c(H+)=c(OH-)，中性，常温下，pH=7,pOH ——采用OH - 的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。 常温下，稀溶液中， pOH + pH = 14,中性,pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14,c(H+) 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14 mol·L-1,,c(H+),c(OH-),pOH + pH = 14,思考: 1、你认c(H+)在什么范围内，用pH来表示溶液的酸碱性比较方便？,10-14 mol/L ≤ c(H+) ≤ 1 mol/L,2、pH=7的溶液一定是中性溶液吗？ pH=6的溶液一定是酸性溶液吗？,不一定，只有在常温下才是。,溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小，谁大显谁性。,判断溶液酸碱性标准：,注意: pH=0 并非无H+，而是c(H+)=1mol/L，,pH=14 并非无OH -，而是c(OH -)=1mol/L,判断正误：,1、如果c(H+)不等于c(OH-)则溶液一定呈现酸碱性。,2、在水中加酸会抑制水的电离，电离程度减小。,3、如果c(H+)/c(OH-)的值越大则酸性越强。,4、任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-)。,5、c(H+)等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。,6、对水升高温度电离程度增大，酸性增强。,即时检测,√,×,×,√,√,√,3、pH的测定：,pH计（酸度计）,（2）pH试纸,注意：①不能用水润湿 ②要放在玻璃片(或表面皿)上 ③不要将试纸伸到溶液中 ④广泛pH试纸只能读出整数,粗略测定：,（1）酸碱指示剂 P49,精确测定：,用法：将试纸放在玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取溶液，点在pH试纸中央，半分钟后与比色卡比色。,水的电离,,水的离子积：,影响因素,KW = c（OH -）· c（H+） ( 25℃时，KW = 1.0 ×10 -14 ),,3、无论酸溶液还是碱溶液中都同时存在H+和OH-！,注意： 1、在任何水溶液中，均存在水的电离平衡， Kw=c(H+)·c(OH-)均成立。（25℃时Kw =10-14 ）,2、水电离出的H＋、OH－永远相等,小结,有关溶液pH的计算,,酸性：求c(H+) →pH 碱性：求c(OH-) → c(H+) → pH,pH＋pOH＝14,常温： c(H+)· c(OH-) =1× 10-14,1、强酸、强碱溶液的pH值,例题：常温下 ①求 0.1mol/L盐酸溶液的pH ②求0.05mol/L硫酸溶液的pH ③求0.1mol/L氢氧化钠溶液的pH ④求0.05 mol/L氢氧化钡溶液的pH,pH=1,pH=1,pH=13,pH=13,弱酸、弱碱是弱电解质，在它们的水溶液中存在着弱电解质分子与由它们电离产生的离子之间的电离平衡， 即HR H＋＋R－，ROH R＋＋OH－ 故溶液中c(H＋)＜c酸， c(OH－) ＜c碱。 若已知弱酸或弱碱的电离程度α，则c(H＋)=c酸·α 或c(OH－) = c碱·α，进而计算出弱酸或弱碱的pH。,,,2、弱酸、弱碱溶液的pH值,例1. 0.1mol/L的酸溶液的PH 是（ ） A、＝1 B、≥1 C、 ≤ 1 D、无法确定,分析： 当酸为一元强酸，[H+] ＝0.1mol/L，则PH＝1； 为二元强酸，[H+]＝0.2mol/L，则PH＜1； 当酸为一元弱酸，[H+] ＜0.1mol/L，则PH＞1。 因此，正确答案为D,D,练习,1、甲溶液的pH＝3，乙溶液的pH＝1，则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)之比为（ ） A．100 B． 1/100 C． 3 D． 1/3,pH相差a， c(H+)相差10a,B,2、下列溶液在常温下酸性最强的是 （ ） A． pH=4的溶液 B． 1L 溶液里溶有22.4mL(STP)HCl的溶液 C． c(OH-)=10-12mol/L的溶液 D． c(H+)=10-3mol/L的溶液,C,练习,3、(1)0.1mol/L盐酸、硫酸、醋酸c(H+) 、pH大小关系如何？,pH(醋酸) pH(盐酸 ) pH(硫酸),c(醋酸) c(盐酸 ) c(硫酸),(2) pH=1 的盐酸、硫酸、醋酸中的c(H+)及酸的物质的量浓度关系如何？,c(H+)醋酸 ＜ c(H+)盐酸 ＜ c(H+)硫酸,c(H+)醋酸 = c(H+)盐酸 = c(H+)硫酸,解：,解：,例、若下列混合过程中体积的变化忽略不计，计算下列混合液的pH。 ①将0.1mol/L的盐酸与0.1mol/L的硫酸等体积混合 ②将pH均为1的盐酸与硫酸以体积比1∶2的比例混合； ③将pH=1的盐酸与pH=5的盐酸等体积混合。,3、强酸与强酸混合液的pH值,0.823,1,1.3,c(H＋)混＝——————————（忽略混合 时溶液体积的变化）， pH(混)=－lgc(H+)混,c(H＋)1V1＋c(H＋)2V2,V1＋V2,例、若混合过程中体积变化忽略不计，计算下列混合液的pH。 ①0.1mol/L的氢氧化钠溶液与0.05mol/L的氢氧化钡溶液混合； ②pH=13的氢氧化钠与pH=10的氢氧化钠溶液混合。,① 13；②12.7,4、强碱与强碱混合液的pH值,c(OH-)混＝—————————— （忽略混合时溶液体积的变化）， c(OH-)混→ c(H+)混→ pH(混)=－lgc(H+)混,c(OH-)1V1＋c(OH-)2V2,V1＋V2,若为碱的溶液混合， 则c(OH-)混= c(OH-)1V1＋c(OH-)2V2 /(V1+V2) 特殊规律： ⑴当两种强酸溶液的PH相差2及以上，且等体积混合时：PH混＝PH小＋0.3 ⑵当两种强碱溶液的PH相差2及以上，且等体积混合时：PH混＝PH大－0.3,同性溶液的混合 实质：同种离子存在量的积累。（累积法） 解题思路： 若为酸的溶液混合， 则c(H＋)混＝c(H＋)1V1＋c(H＋)2V2 /(V1+V2),5、强酸与强碱混合液的pH值,再求c(H+)= Kw/ c(OH-),(1)强酸与强碱恰好完全反应，溶液呈中性，pH=7(常温),6、 酸、碱溶液用水稀释,例：取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL，溶液的pH变为多少？,若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍，则溶液的pH变为多少？ 若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH变为多少？,pH = 6,pH = 8,pH 接近于7,,pH = 5,(1)、强酸稀释,强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n7；,(2)强碱的稀释,例：取 pH=11的NaOH溶液与水按1:99的体积比混合后，溶液的pH变为多少？,若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍，则溶液的pH变为多少？ 若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH变为多少？,103,pH = 8,pH = 6,pH 接近于7,原来的102,稀释后溶液的pH = 9,例：pH=2的盐酸稀释10倍后pH变为？ pH=2的醋酸稀释10倍后pH ？ 结论：弱酸稀释10倍pH变化（增大）＜1,＜3,3,,,,盐酸,醋酸,,10倍,稀释相同倍数时pH：盐酸＞醋酸,稀释到相同pH时稀释的倍数：醋酸＞盐酸,(3)弱酸稀释,弱酸每稀释10n倍，c(H+)减小程度比强酸小，pH稀 pH原+ n7,例：pH=12的NaOH溶液稀释10倍后pH=？ pH=12的氨水稀释10倍后pH=？ 结论：弱碱稀释10倍pH变化（减小）＜1.,＞11,11,,,NaOH,氨水,,10倍,稀释相同倍数时，pH：氨水＞NaOH,稀释到相同pH时稀释的倍数：氨水＞NaOH,,(4) 弱碱的稀释,弱碱每稀释10n倍，c(OH-)减小程度比强碱小，pH稀pH原-n7,酸或碱的稀释与pH的关系,强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n7； 弱碱pH=b，加水稀释10n倍，则pHb-n7； 酸、碱溶液无限稀释时，pH只能接近7，但酸 不能大于7，碱不能小于7； 对于浓度（或pH）相同的强酸和弱酸，稀释 相同倍数，强酸的pH变化幅度大。 （强碱、弱碱相似） 练P48,