1、第二节水的电离和溶液的酸碱性第一课时思考:如何用实验证明水是一种极弱的电解质?电源G灵敏电流计灯泡结论现象:指针摆动:不亮G水是一种极弱的电解质一、水的电离H2O+H2O H3O+OH简写为:H2O H+OH-讨论:水分子电离产生的OH和H+的浓度关系如何?H2O H+OH-结论:同一体系中,由水分子电离产生c水(OH-)c水(H+)同一体系纯水、酸性(碱性)溶液 即任何水溶液H2O H+OH-电离平衡常数:K 电离c(H+)c(OH-)c(H2O)c(H+)c(OH-)K 电离 c(H2O)Kw水的离子积常数Kw c(H+)c(OH-)二、水的离子积常数(Kw)1、表达式:Kw c(H+)c
2、(OH-)水的离子积常数,简称水的离子积。25时,1 L(55.6 mol)纯水中有110-7 mol水发生电离,则该纯水中c(H+)mol/L;c(OH-)mol/L;c(H+)c(OH-)(、)110-7110-7110-14 分析教材P46表3-2信息25 时 KwKw只与有关,与无关。2、影响水的电离平衡和离子积的因素温度越高,Kw。原因:水的电离是过程。升高温度,水的电离,Kw。越大吸热增大温度浓度如:Kw(25)=110-14 Kw(100)=110-12促进对常温下纯水进行下列操作,填写下表条件酸碱性 平衡移动方向c(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)大小Kw加热加HCl加
3、NaOH中性正向增大 增大增大酸性逆向 增大减小不变碱性逆向 减小增大不变结论:酸或碱的加入会抑制水的电离,但水的离子积保持不变。思考 3、计算25,0.1mol/L盐酸中由水电离出的c(H+)?4、在溶液中H+和 OH-是否一定不能共存?2、在常温下,Kw c(H+)c(OH-),试分析纯水中c(H+)、c(OH-)来源?盐酸溶液、氢氧化钠溶液呢?1、在常温下,某溶液由水电离产生的c(H+)=110-9 mol/L,则该溶液的酸碱性如何?5、常温下,某溶液中由水电离出来的c(H)1.010-13 mol/L,该溶液可能是()二氧化硫 氯化铵水溶液硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液ABCDA溶液中c
4、(H+)和c(OH-)的计算小结(2)强酸:H+主要来源于酸的电离。(可忽略水电离产生的H+)c(H+)总c(OH-)总(3)强碱:OH-主要来源于碱的电离,(忽略水电离产生的OH-)c(OH-)总c(H+)总(1)纯水:c(H)=c(OH)=WKc(H+)酸c(H+)水Kwc(H+)=c(OH-)水=c(OH-)碱c(OH-)水Kwc(OH-)=c(H+)水=讨论:不论是在中性、酸性还是碱性溶液中,c(H+)与c(OH)可能相等也可能不等,但由水电离出的c(H+)水c(OH)水,对吗?影响水的电离(水)和KW的因素T,KW不变第三节再作介绍 归纳 4、加极活泼金属Na、K等水的电离促进1、温
5、度:KW 水,2、酸/碱:抑制水的电离,水3、盐:1、升高温度,Kw增大。已知Kw(100)=10-12,则在100 时纯水中的c(H+)等于多少?c水(H+)1106 mol/L2、0.01mol/L盐酸溶液中c(H+)、c(OH-)分别为多少?由水电离出的c水(H+)、c水(OH-)分别为多少?3、0.01 mol/L NaOH溶液中,c(H+)、c(OH-)分别为多少?由水电离出的c水(H+)、c水(OH-)分别为多少?练习 0.01 mol/L 11012 mol/L11012 mol/L 11012 mol/L11012 mol/L 0.01 mol/L 11012 mol/L 11
6、012 mol/L 4、向纯水中加入少量NaHSO4,在温度不变时,溶液中()A水的电离度增大B酸性增强C水中 c(H+)与c(OH-)乘积增大D c(OH-)减小BD5、在由水电离出的c(H+)=10-13 mol/L的溶液中,一定能大量共存的离子组是()AK+、Fe3+、SO42-、MnO4-BNa+、Cl-、NO3-、SO42-CAl3+、NH4+、Cl-、SO42-DNa+、AlO2-、Br-、Cl-B6、某温度时,测得纯水中的 c(H+)2.4107 mol/L,则 c(OH-)是()A2.410-7 mol/LB0.110-7 mol/LC1.010-14/2.410-7 mol/
7、L D无法确定A 7、(1)25时,1mol/L的盐酸中,溶液中的c(H)为mol/L,溶液中的c(OH-)为mol/L;由水电离出来的OH-的浓度为mol/L,由水电离出来的H+的浓度为mol/L;(2)25时,0.5mol/L的NaOH溶液中,由水电离出来的H+的浓度为mol/L,由水电离出来的OH-的浓度为mol/L.210142101411014110141101418、判断正误:任何水溶液中都存在水的电离平衡。任何水溶液中(不论酸、碱或中性),都存在Kw=10-14。某温度下,某液体H+=10-7mol/L,则该溶液一定是纯水。第二节水的电离和溶液的酸碱性第二课时二、c(H+)和 c
8、(OH-)与溶液酸碱性、pH的关系、溶液酸碱性的表示法(1)c(H+)和 c(OH-)(2)c(H+)和 c(OH-)都较小的稀溶液(1mol/L)用pH表示。pH=-lgc(H+)例:c(H+)=110-7pH=-lg10-7=72、c(H+)和 c(OH-)与溶液酸碱性、pH的关系溶液的酸碱性c(H+)和 c(OH-)的关系pH酸性中性碱性常温下c(H+)c(OH-)c(H+)=c(OH-)c(H+)c(OH-)7=7 7pH=7的溶液一定是中性溶液吗?答:不一定,只有在常温下才显中性。溶液的酸碱性只能根据c(H+)和c(OH-)的相对大小来确定!如100 oC时,pH=6常温下c(H+)
9、与pH、溶液酸碱性的关系:10-510-410-310-210-110-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-1410-65432178910111213146c(H+)pHc(H+)增大,pH减小酸性增强c(H+)减小,pH增大碱性增强c(OH-)减小c(OH-)增大pH的测定:pH计(酸度计)(2)pH试纸注意:不能用水润湿要放在玻璃片(或表面皿)上不是将试纸伸到溶液中广泛pH试纸只能读出整数粗略测定:(1)酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性甲基橙石蕊酚酞碱色黄蓝红精确测定:变色范围(pH)3.14.4(橙色)5.08.0(紫色)8.210.0(浅红色)
10、了解用法:用玻璃棒蘸溶液,点在pH试纸中央,半分钟后与比色卡比色酸色红红无(2009年高考广东卷)下列可用于测定溶液pH且精确度最高的是()(A)酸碱指示剂(B)pH计(C)精密pH试纸(D)广泛pH试纸高考链接B3、pH的应用1、工农业生产2、科学实验3、人类的生活和健康思考与交流举例说明4、环境保护1、强酸、强碱 pH 的计算:强酸:c(酸)电离c(H+)lgc(H+)pH强碱:c(碱)电离c(OH)Kwc(H+)lgc(H+)pHlgc(OH-)pOH 14pOH pH例:计算0.1mol/L的HCl溶液的pH值练习:试计算常温下的0.005 mol/L H2SO4溶液;0.005 mo
11、l/L Ba(OH)2 溶液的pH值。三、有关溶液的pH的计算若为多元强酸HnA?若为多元强碱B(OH)n?12122、强酸与强酸混合:强酸:c电离c(H+)强酸:c电离c(H+)c(H+)混合lgc(H+)pH例:计算10mL 0.1mol/L HCl和10mL 0.05 mol/L H2SO4溶液混合后的pH。1、pH=2的盐酸溶液和0.00005 mol/L的硫酸溶液等体积混合,试计算混合溶液的pH值。12.3两种强酸等体积混合,混合液 pH混pH小0.3练习:2、将pH=3的盐酸溶液与pH=5的盐酸溶液等体积混合,试计算混合溶液的pH值。3.3思考:怎样计算强碱与强碱混合后溶液的pH值
12、?3、强碱与强碱混合:例:25 时,10mL 0.1mol/L NaOH和10mL 0.05 mol/LBa(OH)2混合,计算混合溶液的pH值。1、将pH12的氢氧化钠溶液和0.00005 mol/L的氢氧化钡溶液等体积混合,试计算混合溶液的pH值。(提示:lg2=0.3 lg5=0.7)1311.7两种强碱等体积混合,混合液 pH混pH大0.3练习:2、将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,试计算混合溶液的pH值。9.7 规律:(1)两种pH 不同的强酸溶液(差值2)等体积混合,则混合后溶液的 pH混pH小0.3。(2)两种pH 不同的强碱溶液(差值2)等体积混合,
13、则混合后溶液的 pH混pH大0.3。(3)pH相同的强酸或强碱溶液混合,pH不变。计算:pH=13和pH11的强碱等体积混合后混合液的pH值;pH=1和pH=3的强酸等体积混合后混合液的pH值。12.71.3想一想:强酸强碱混合,混合溶液的pH值怎样计算?结论:酸碱混合时,先计算过量的c(H+)或c(OH),再计算pH。4、强酸强碱混合:强酸强碱恰好完全反应,溶液呈中性,混合溶液 pH=7强酸强碱混合酸过量,先求过量的酸的H+浓度,再求pH碱酸碱酸 余VVVOHcVHc)()c(H)(pH=lgc(H+)余例:求30mL pH=3的盐酸溶液与20mL pH=11的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH。
14、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)(pOH=lgc(OH)余pH=14 pOH练习:求30mL 0.01mol/L的硫酸溶液与70mLpH=12的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH。3.711强酸(pHa)与强碱(pHb)混合呈中性,体积比与pH之和(X)关系pHa+pHb=14,两溶液中H+=OH-,Va:Vb=1;pHa+pHb14,两溶液中 H+OH-,Va:Vb=1:10 14-X 1;pHa+pHb14,两溶液中H+OH-,Va:Vb=10X-14:1 1。(1)把pH=12 的NaOH溶液V1 和 pH=2的HCl溶液V2混合后
15、,溶液呈中性。则V1:V2=_;(2)把pH=11的NaOH溶液V1 和 pH=2的HCl溶液V2混合后,溶液呈中性。则V1:V2=_;(3)把pH=13 的NaOH溶液V1 和 pH=2的HCl溶液V2混合后,溶液呈中性。则V1:V2=_;1:1 10:1 1:10 规律:练习:10-510-410-310-210-110-7 10-610-510-4 10-310-2 10-1 10010-65432178910111213146c(H+)c(OH-)pH0100 (4)25时,若体积为Va、pHa的某一元强酸与体积为Vb、pHb的某一元强碱混合,恰好中和,且已知VaVb和a0.5b。请填
16、写下列空白;(1)a值可否等于 3?(填“可”或“否”),其理由是。(2)a值可否等于 5?(填“可”或“否”),其理由是。(3)a的取值范围是。(3)a因为10(a+b-14)1所以(ab14)0,而a0.5b,即3a14,a14/3。又pHb2a7,a7/2。所以,7/2a14/3)(1)否;若a3,b6,溶液显酸性,与题意不符,故a3(2)否;若a5,c(H+)a10-5molL-1,则b10,c(OH-)b10-4molL-1,1,不符合题意,故a5强酸的稀释: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
17、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=6pH=8pH 接近于773pHV水5、酸碱的稀释问题pH=5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?pH=8pH=6pH 接近于7pH=9117pHV水117pHV水3稀释碱溶液稀释酸溶液溶液pH计算方法碱按碱、酸按酸,同强混合在中间,异强混合看过量,无限稀释7为限。例:pH=2的盐酸稀释10倍后pH=?pH=2的醋酸稀释10倍后pH=?33盐酸醋酸V水
18、32pH10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:醋酸盐酸弱酸、弱碱的稀释结论:稀释10倍pH变化(增大)1弱酸稀释例: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:稀释10倍pH变化(减小)1。1111NaOH氨水V水1211pH10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弱酸、弱碱的稀释弱碱稀释 规律:(1)强酸和强碱稀释时,强酸每稀释10倍,pH 增加1,强碱每稀释10倍,pH减小1。(2)强酸溶液和弱酸溶液稀释相同倍数,强酸溶液pH变化大,强碱溶液和弱碱溶液稀释相同倍数,强碱溶液pH变化大。(
19、3)大量稀释时,水的电离不能忽略,溶液的pH 只能无限接近7。小 结酸或碱的稀释与pH的关系 强酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH=a+n;弱酸pH=a,加水稀释10n倍,则pHb-n;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)巩固练习 110mL0.100mol/L HCl溶液与10mL0.100mol/L NaOH溶液混合后,溶液的pH是多少?(均为室温)210mL0.200mol/L HCl溶液与10mL0.100mol/LNaOH溶液混合后,溶液的pH是多少?310mL0.100mol/L HCl溶液与10mL0.200mol/LNaOH溶液混合后,溶液的pH是多少?71.312.74.中和相同体积、相同pH值的Ba(OH)2、NaOH和NH3H2O三种稀溶液,所用相同物质的量浓度的盐酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者关系为()A、V1V2V3 B、V1V2=V3 C、V1V2V3 D、V1=V2V3 D