水的电离和溶液的酸碱性课件

第三章水溶液中的离子平衡第二节水的电离和溶液的酸碱性水是一种极弱的电解质，能发生极微弱的电离H2O＋H2OH3O＋＋OH－H2OH＋＋OH－一、水的电离简写成：室温下c(H+)=c(OH-)=10-7mol/LK电离=c(H+)·c(OH-)c(H2O)c(H+)·c(OH-)c(H2O)·K电离=室温下55.6molH2O中，只有1×10-7molH2O电离，因此c(H2O)可视为常数。水的电离常数仍然是一个常数Kw=c(H+).c(OH-)（1）表达式：KW叫做水的离子积常数，简称水的离子积。1、水的离子积常数分析表格中的数据，有何规律，并解释。t/℃0102025405090100Kw/×10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0结论：温度越高，Kw越大。室温下：KW=1×10-141、Kw只与温度有关，且Kw不仅适用于纯水，也适用于酸碱盐的稀溶液。2、任何水溶液中，c(H+)水电离=c(OH-)水电离3、纯水中c(H+)、c(OH-)的计算方法为c(H+)=c(OH-)=常温下，c(H+)=c(OH-)==10-7mol/L注意：KwKwD水的电离过程为H2OH++OH-，在不同温度下其离子积为KW25℃=1×10-14，KW35℃=2.1×10-14。则下列叙述正确的是（）A、[H+]随着温度的升高而降低B、在35℃时，纯水中[H+]＞[OH-]C、水的电离常数K25℃＞K35℃D、水的电离是一个吸热过程练习对常温下的纯水进行下列操作：加NaOH加HCl加热Kwc(H+)c(OH-)浓度大小关系c(OH-)c(H+)水的电离平衡移动方向条件向右增大增大c(H+)=c(OH-)增大向左增大减小c(H+)c(OH-)不变向左减小增大c(H+)c(OH-)不变H2OH++OH-思考:影响因素温度：酸：碱：T↑，KW↑抑制水的电离，KW不变抑制水的电离，KW不变2、影响水电离的因素溶液的酸碱性由溶液中H+、OH-浓度相对大小决定酸性:c(H+)＞c(OH-)中性:c(H+)=c(OH-)碱性:c(H+)＜c(OH-)常温25℃c(H+)＞10-7mol/Lc(H+)=10-7mol/Lc(H+)＜10-7mol/L无论任何温度，无论酸性、中性、碱性溶液，都存在水电离出的H+、OH-，并且由水电离出的这两种离子浓度一定相等。二、溶液的酸碱性与H+、OH－浓度的关系判断正误：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。√××√√√计算下列溶液的pH，通过计算结果思考：表示溶液的酸碱性什么时候用pH更加方便？25℃10-5mol/L盐酸、1mol/L盐酸、2mol/L盐酸25℃10-5mol/LNaOH溶液1mol/LNaOH溶液pH值意义：表示溶液酸碱性的强弱。用H+物质的量浓度的负对数表示（1）定义式：pH=-lgc(H+)用pH值表示c(H+)或c(OH-)1mol/L的溶液酸碱性比较方便。c(H+)或c(OH-)1mol/L的溶液的酸碱性不用pH表示。1、pH值三、溶液的酸碱性与pH的关系0100110－1210—2310—3410—4510—5610—6710—7810—8910—91010—101110—111210—121310—131410—14中性pHC(H＋)C(OH-)10-1410-1310-1210-1110-1010-910-810-710-610-510-410-310-210-1100酸性碱性增强增强01234567891011121314⑴pH越小,c(H+)越大酸性越强；（2）pH越大，c(OH-)越大,碱性越强。结合pH与c(H+)的关系，思考溶液酸碱性与pH的关系中性溶液酸性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/Lc(H+)＞c(OH-)c(H+)＜c(OH-)pH=7pH＜7pH＞7思考：pH为7的溶液是否一定是中性溶液？(25℃)（2）溶液的酸碱性与pH的关系c(H+)＞1×10-7mol/Lc(H+)＜1×10-7mol/L中性溶液酸性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol/Lc(H+)＞c(OH-)c(H+)＜c(OH-)pH=6pH＜6pH＞6(100℃)溶液的酸碱性与pH的关系c(H+)＞1×10-6mol/Lc(H+)＜1×10-6mol/L思考：pH为7的溶液是否一定是中性溶液？2、pH的测定方法酸碱指示剂的颜色变化是在一定的pH值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围。pH123.14.4567891011121314甲基橙红色橙色黄色石蕊红色紫色蓝色酚酞无色浅红色红色(1)酸碱指示剂（定性测量范围）(2)pH试纸(定量粗略测量)pH01234567891011121314强酸性弱酸性中性弱碱性强碱性红色橙红色橙黄色浅草绿色深草绿色蓝色深蓝色黄色蓝紫色(整数位)讨论：pH试纸的使用能否直接把pH试纸伸到待测液中？是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？能否用广泛pH试纸测出pH=7.1来？标准比色卡中的数据都是整数如用湿润的pH试纸检验待测液，对该溶液pH值的测定：A、一定有影响B、偏大C、偏小D、不确定使用方法：取一小块pH试纸放在表面皿上，用洁净的玻璃棒沾取少量被测溶液滴在干燥的pH试纸上，跟标准比色卡对比读数。(3)pH计(定量精确测量)(小数位)人体几种体液和代谢产物的正常pH人体体液和代谢产物都有正常的pH范围，测定人体体液和代谢产物的pH，可以帮助了解人的健康状况。一些体液和代谢产物的正常pH如上图所示。四、pH值的应用作物pH作物pH水稻6~7生菜6~7小麦6.3~7.5薄荷7~8玉米6~7苹果5~6.5大豆6~7香蕉5.5~7油菜6~7草莓5~7.5棉花6~8水仙花6~6.5马铃薯4.8~5.5玫瑰6~7洋葱6~7烟草5~6一些重要农作物最适宜生长的土壤的pH值1、单一强酸或强碱溶液的pH强酸：c(酸)电离c(H+)－lgpH强碱：c(碱)电离c(OH－)Kwc(H+)－lgpH－lgpOH14－pOHpH四、有关溶液的pH的计算例：计算0.1mol/L的HCl溶液的pH值解、∵c(H+)＝0.1mol/L∴pH＝－lg0.1＝1练习：试计算常温下下列溶液的pH值①0.005mol/LH2SO4溶液；②0.005mol/LBa(OH)2溶液解、①∵c(H+)＝0.005mol/L×2＝0.01mol/L∴pH＝－lg0.01＝2②∵c(OH－)＝0.01mol/L12141001.010)()(OHcKHcw∴pH＝－lg10－12＝122、强酸与强酸混合求pH强酸Ⅰ：cⅠ电离c(H+)Ⅰ强酸Ⅱ：cⅡ电离c(H+)Ⅱc(H+)混合－lgpH例：计算10mL0.1mol/LHCl和10mL0.05mol/LH2SO4混合溶液的pH解：c(H+)Ⅰ＝0.1mol/Lc(H+)Ⅱ＝0.1mol/Lc(H+)混合＝Lmol/1.020101.0101.0＝＋pH＝-lg0.1＝1关键：抓住氢离子进行计算！练习：pH＝2的盐酸溶液和0.00005mol/L的硫酸溶液等体积混合，试计算混合溶液的pH值解：c(H+)Ⅰ＝0.01mol/Lc(H+)Ⅱ＝0.0001mol/Lc(H+)混合＝LmolVVV/005.020001.001.0pH＝-lg0.005=2+lg2=2.3两种强酸等体积混合，混合液pH＝pH小＋lg2＝pH小＋0.33、强碱与强碱混合求pH强碱Ⅰ：CⅠ电离C(OH－)Ⅰ强碱Ⅱ：CⅡ电离C(OH－)ⅡC(OH－)混合－lgpHKwC(H+)混合－lgpOH14－pOH例:25℃时，10mL0.1mol/LNaOH和10mL0.05mol/LBa(OH)2混合，计算混合溶液的pH值解：c(OH－)Ⅰ＝0.1mol/Lc(OH－)Ⅱ＝0.1mol/Lc(OH－)混合＝Lmol/1.020101.0101.0c(H+)混合＝pH＝－lg10－13=13LmolOHcK/101.010)(w3114－－关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！解：∵c(OH－)Ⅰ＝0.01mol/Lc(OH－)Ⅱ＝0.0001mol/Lc(OH－)混合＝LmolVVV/005.020001.001.0pOH＝-lg0.005=2+lg2=2.3pH=14－2.3＝11.7两种强碱等体积混合，混合液pH＝pH大－lg2＝pH大－0.3练习：pH＝12的氢氧化钠溶液和0.00005mol/L的氢氧化钡溶液等体积混合，试计算混合溶液的pH值c(H+)混合＝LmolOHcK/102005.010)(w2114－－pH＝－lg2×10－12=12-lg2=12-0.3=11.7计算下列溶液等体积混合的混合液的pH：⑴pH=13和pH＝11的强碱⑵pH=1和pH=3的强酸解：⑴pH混＝pH大－0.3＝13－0.3＝12.7⑵pH混＝pH小＋0.3＝1＋0.3＝1.34、强酸与强碱混合求pH⑴强酸强碱恰好完全反应，溶液呈中性，混合溶液pH=7例：将PH=2盐酸aL和PH=13的氢氧化钠bL混合,溶液恰好呈中性，则a:b等于多少？碱酸碱酸余VVVOHcVHc＋－＝)()c(H)(pH=－lgc(H+)余例：求30mLpH=3的盐酸溶液与20mLpH=11的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH解：c(H+)＝10－3mol/Lc(OH－)＝10－3mol/Lmol/L102203020103010)(433＋－＝余HcpH=－lg2×10－4＝4－lg2⑵强酸强碱混合酸过量，先求过量的酸的浓度，再求pH关键：酸过量抓住氢离子进行计算！⑶强酸强碱混合碱过量，先求过量的碱的浓度，再求pH碱酸酸碱余VVVHcVOHc＋－＝＋)()c(OH)(由c(OH－)余Kwc(H+)－lgpH例：在25℃时，100ml0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？解：c(H+)＝0.4mol/Lc(OH－)＝0.6mol/Lmol/L1.02001004.01006.0)(－＝余OHcmol/L101.010)(1314＝混HcpH=-lg10-13=13关键：碱过量抓住氢氧根离子进行计算！两溶液等体积混合稀释后所得溶液的PH甲溶液乙溶液PH=3的HClPH=5的HClPH=2的HClPH=5的HClPH=9的NaOHPH=11的NaOHPH=9的NaOHPH=12的NaOHPH=4的HClPH=10的NaOHPH=3的HClPH=9的NaOHPH=5的HClPH=11的NaOH3.32.310.711.773.310.7练习:某强酸溶液pH=a，强碱溶液pH=b，已知a＋b＝12，酸碱溶液混合pH=7，则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为（）A．V(酸)=102V(碱)B．V(碱)=102V(酸).C．V(酸)＝2V(碱)D.V(碱)＝2V(酸)B有一pH=12的NaOH溶液100mL，欲使它的pH降为11。（1）如果加入蒸馏水，就加入________mL（2）如果加入pH=10的NaOH溶液，应加入_________mL（3）如果加入0.008mol/LHCl溶液，应加入__________mL9001000100在25℃时，有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取VaL该盐酸溶液用该NaOH溶液中和至呈中性，需VbLNaOH溶液，问：（1）若a+b=14，则Va／Vb＝——（2）若a+b=13，则Va／Vb＝————（3）若a+b＞14，则Va／Vb＝