江蘇省南通市第二中學(xué)高中化學(xué) 水的電離和溶液的酸堿性課件 新人教版選修4

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1、第2節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性第1課時復(fù)習(xí)鞏固復(fù)習(xí)鞏固【問題組一【問題組一】 1.1.什么是電解質(zhì)？什么是非電解質(zhì)？什么是電解質(zhì)？什么是非電解質(zhì)？ 二者的劃分依據(jù)是什么？二者的劃分依據(jù)是什么？ 2.2.什么是強(qiáng)電解質(zhì)什么是強(qiáng)電解質(zhì)? ?什么是弱電解質(zhì)？什么是弱電解質(zhì)？ 二者的劃分依據(jù)是什么？二者的劃分依據(jù)是什么？在在水溶液中水溶液中或或熔化狀態(tài)熔化狀態(tài)下能下能導(dǎo)電導(dǎo)電的的化合物化合物在水溶液中在水溶液中和和熔化狀態(tài)下熔化狀態(tài)下都不導(dǎo)電都不導(dǎo)電的化合物的化合物在水中能夠在水中能夠全部全部電離的電解質(zhì)電離的電解質(zhì) 在水中只能在水中只能部分部分電離的電解質(zhì)電離的電解質(zhì)1.1.下列化合物中，下列化合物

2、中， NaClNaOH NH3H2O CH3COOH H2SO4 AgCl H2O 屬于強(qiáng)電解質(zhì)是屬于強(qiáng)電解質(zhì)是 屬于屬于弱電解質(zhì)是弱電解質(zhì)是 即時檢測即時檢測2.2.判斷下列說法是否正確，并舉例說明。判斷下列說法是否正確，并舉例說明。1 1）強(qiáng)電解質(zhì)一定易溶于水）強(qiáng)電解質(zhì)一定易溶于水2 2）強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定強(qiáng)）強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定強(qiáng)3 3）強(qiáng)電解質(zhì)一定含有離子鍵）強(qiáng)電解質(zhì)一定含有離子鍵錯誤錯誤錯誤錯誤錯誤錯誤第二節(jié)第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性水的電離和溶液的酸堿性學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識與技能知識與技能 1.1.知道知道水是一種水是一種極弱極弱的電解質(zhì)的電解質(zhì)，在一定的溫度下

3、在一定的溫度下，水的離子積是，水的離子積是常數(shù)常數(shù)。2.2.學(xué)會學(xué)會判斷溶液的酸堿性判斷溶液的酸堿性。3.3.了解測定溶液了解測定溶液pH的方法，能進(jìn)行的方法，能進(jìn)行pH的簡單計算的簡單計算。 過程與方法過程與方法 體會合作交流和討論的學(xué)習(xí)方法體會合作交流和討論的學(xué)習(xí)方法 情感與價值情感與價值 意識到自然界中各類物種之間互相依存、互相制約的關(guān)系，意識到自然界中各類物種之間互相依存、互相制約的關(guān)系， 體會對立統(tǒng)一的辯證唯物主義的哲學(xué)觀點(diǎn)。體會對立統(tǒng)一的辯證唯物主義的哲學(xué)觀點(diǎn)。H2O + H2O H3O+ + OH一、水的電離一、水的電離 水是水是極弱極弱的電解質(zhì)的電解質(zhì)25 時，時，1L水中只水

4、中只有有10-7molH2O分子分子發(fā)生電離發(fā)生電離水合氫離子水合氫離子簡寫為：簡寫為：H2O H+ OH(水電離出的水電離出的H、OH濃度相等濃度相等)【問題組二【問題組二】1.1.什么是水的什么是水的離子積？離子積？2.2.常溫下水常溫下水的離子積是多少？的離子積是多少？3.3.水的離子積受什么因素水的離子積受什么因素影響？影響？結(jié)合課本，推出！結(jié)合課本，推出！結(jié)合課本，推出！結(jié)合課本，推出！自學(xué)推出！自學(xué)推出！ K 電離電離c(H+)c(OH-） c(H2O）K . =c ( H+) .c( OH-) c(H2O)Kw =c ( H+) .c( OH-) 其中常數(shù)其中常數(shù)K與常數(shù)與常數(shù)c

5、(H2O)的積記為的積記為Kw,稱為稱為水的離子積常數(shù)水的離子積常數(shù)，簡稱為離子積，簡稱為離子積H2O H+ OH1、水的離子積常數(shù)、水的離子積常數(shù)KW =c（H+） c（OH-） =1 10-14如果溫度變化，如果溫度變化，Kw會如何變化會如何變化?為什么為什么?常溫下即常溫下即2525時，時，水電離出來的水電離出來的c(Hc(H+ +)=c(OH)=c(OH-)=10)=10-7 7mol/Lmol/LKwKw1005025200溫度溫度1.1410-15 6.8110-15 110-14 5.4710-14 110-12電離吸熱電離吸熱升高溫度：平衡向升高溫度：平衡向 移動移動 c(H

6、) ,c(OH-) , Kw右右增大增大 增大增大增大增大注意：注意：水的離子積只隨溫度的改變而改變水的離子積只隨溫度的改變而改變H2O H+ OHKw適用于適用于一定溫度下任何稀的電解質(zhì)溶液一定溫度下任何稀的電解質(zhì)溶液KW =c（H+） c（OH-）常溫下對純水進(jìn)行下列操作：常溫下對純水進(jìn)行下列操作：加加NaOH加加HCl加熱加熱Kwc(H+)c(OH-)濃度大小關(guān)系濃度大小關(guān)系c(OH-)c(H+)水的電離平水的電離平衡移動方向衡移動方向酸堿性酸堿性 條件條件(2)(2)加入酸或堿，抑制水的電離，加入酸或堿，抑制水的電離，K Kw w不變不變增大增大c(H+)c(OH-)c(H+)1010

7、-7-710cc（OHOH）酸性酸性NaOHNaOH 左移左移 101010-7-7c c（H H+ +）cc（OHOH）堿性堿性1、溶液的酸堿性與、溶液的酸堿性與H+、OH濃度的關(guān)系濃度的關(guān)系二、溶液的酸堿性與二、溶液的酸堿性與P PH H判斷正誤：判斷正誤：1、如果、如果c(H+)不等于不等于c(OH-)則溶液一定呈現(xiàn)酸堿性則溶液一定呈現(xiàn)酸堿性。2、在水中加酸會抑制水的電離，電離程度減小。、在水中加酸會抑制水的電離，電離程度減小。3、如果、如果c(H+)/c(OH-)的值越大則酸性越強(qiáng)。的值越大則酸性越強(qiáng)。4、任何水溶液中都有、任何水溶液中都有c(H+)和和c(OH-)。5、c(H+)等于

8、等于10-6mol/L的溶液一定呈現(xiàn)酸性的溶液一定呈現(xiàn)酸性。6、對水升高溫度電離程度增大，酸性增強(qiáng)。、對水升高溫度電離程度增大，酸性增強(qiáng)。正確正確正確正確正確正確正確正確錯誤錯誤錯誤錯誤2. 0.1mol/L的的NaOH溶液中，溶液中， c（OH-） , c（H）= 。 由水電離出的由水電離出的c（OH-）水水 ， c（H）水水 。1. 0.1mol/L的鹽酸溶液中，的鹽酸溶液中， c（H） , c（OH-）= 。 由水電離出的由水電離出的c（OH-）水水 ， c（H）水水 。3. 0.1mol/L的的NaCl溶液中，溶液中， c（OH-） ，c（H） 。0.1mol/L10-13mol/L1

9、0-13mol/L10-13mol/L0.1mol/L10-13mol/L10-13mol/L10-13mol/L10-7mol/L10-7mol/L【問題組四【問題組四】1、 溶液的酸堿性還有哪種表示方法？溶液的酸堿性還有哪種表示方法？2、 pH與與H+的關(guān)系如何表達(dá)？的關(guān)系如何表達(dá)？3. 有哪些測定有哪些測定pH的方法？的方法？計算下列溶液的計算下列溶液的pHpH，通過計算結(jié)果思考：，通過計算結(jié)果思考：表示溶液的酸堿性什么時候用表示溶液的酸堿性什么時候用pHpH更加方便？更加方便？2525 1010-5-5 mol/L mol/L鹽酸鹽酸 1 mol/L1 mol/L鹽酸鹽酸 2 mol/

10、L2 mol/L鹽酸鹽酸2525 1010-5-5 mol/LNaOH mol/LNaOH溶液溶液 1 mol/LNaOH1 mol/LNaOH溶液溶液引入引入pHpH值意義：值意義：表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱。表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱。用用H H+ +物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)表示物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)表示定義式：定義式：pH=-lgc(H+)用用pHpH值表示值表示c(Hc(H+ +) )或或c(OHc(OH- -)1 mol/L)1 mol/L)1 mol/L的溶液的酸堿性不用的溶液的酸堿性不用pHpH表示。表示。pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14c(H+) 100

11、 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 10-14molL-1c(H+)c(OH-)任意溫度任意溫度25酸堿性與酸堿性與PH的關(guān)系的關(guān)系酸性酸性中性中性堿性堿性c(H+)c(OH-)c(H+) = c(OH-)c(H+)c(OH-)PH7PH = 7PH7c(H+) 越大越大PH越小，酸性越強(qiáng)越小，酸性越強(qiáng)c(OH-) 越大越大PH越大，堿性越強(qiáng)越大，堿性越強(qiáng)2 2、溶液的酸堿性與、溶液的酸堿性與pHpH的關(guān)系的關(guān)系pH=7的溶液一定是中性溶液嗎？的溶液一定是中性溶液嗎？答：不一定，只有在常溫下

12、才顯中性。答：不一定，只有在常溫下才顯中性。pH=6的溶液一定是酸性溶液嗎？的溶液一定是酸性溶液嗎？答：不一定，只有在常溫下才顯酸性。答：不一定，只有在常溫下才顯酸性。3 3、pHpH的測定：的測定：pH計（酸度計）計（酸度計）（2）pH試紙試紙注意：注意：不能用水潤濕不能用水潤濕要放在玻璃片（或表面皿）上要放在玻璃片（或表面皿）上不是將試紙伸到溶液中不是將試紙伸到溶液中廣泛廣泛pH試紙只能讀出整數(shù)試紙只能讀出整數(shù)粗略測定：粗略測定： （1）酸堿指示劑）酸堿指示劑甲基橙甲基橙石蕊石蕊酚酞酚酞酸色酸色 堿色堿色 紅紅 黃黃 紅紅 藍(lán)藍(lán) 無無 紅紅精確測定：精確測定：變色范圍變色范圍(pH) 3.

13、14.4 5.08.0 8.210.0了解了解用法用法：用玻璃棒蘸：用玻璃棒蘸溶液，點(diǎn)在溶液，點(diǎn)在pH試紙試紙中央，半分鐘后與中央，半分鐘后與比色卡比色比色卡比色3 3、無論是酸溶液還是堿溶液中都同時存在、無論是酸溶液還是堿溶液中都同時存在H H+ +和和OHOH- -！注意：注意：1 1、在任何水溶液中，均存在水的電離平衡，、在任何水溶液中，均存在水的電離平衡， Kww=c(H=c(H+ +) )c(OHc(OH- -) )均成立。（均成立。（2525時時K Kw w =10=10-14 -14 ）2、水電離出的水電離出的H、OH永遠(yuǎn)相等永遠(yuǎn)相等H2O H+ OH第2節(jié) 水的電離和溶液的酸堿

14、性第2課時4 4、有關(guān)溶液、有關(guān)溶液pHpH的計算的計算酸性酸性:求求c(H+) pH堿性堿性:求求c(OH-) c(H+) pHpHpOH14常溫常溫 c（H+） c（OH-） =1 10-14pH值計算值計算1 單一溶液單一溶液練習(xí)練習(xí)例例1：甲溶液的甲溶液的pH3，乙溶液的，乙溶液的pH1，則甲溶液中，則甲溶液中c(H+)與與乙溶液中乙溶液中c(H+)之比為之比為 （ ）A100 B 1/100 C 3 D 1/3pH相差相差a， c(H+)相差相差10aB例例2 2：下列溶液在常溫下下列溶液在常溫下的是的是 （ ）A pH=4的溶液的溶液 B 1L 溶液里溶有溶液里溶有22.4mL(S

15、TP)HCl的溶液的溶液C c(OH-)=10-12mol/L的溶液的溶液 D c(H+)=10-3mol/L的溶液的溶液C練習(xí)例例3 3：(1)(1)0.1mol/L鹽酸、硫酸、醋酸鹽酸、硫酸、醋酸c(H+) 、pH大小關(guān)系如何？大小關(guān)系如何？ pH(醋酸醋酸) pH(鹽酸鹽酸 ) pH(硫酸硫酸)c(醋酸醋酸) c(鹽酸鹽酸 ) c(硫酸硫酸) (2)(2) pH=1 的鹽酸、硫酸、醋酸中的的鹽酸、硫酸、醋酸中的c(H+)及酸的及酸的物質(zhì)的物質(zhì)的 量濃度量濃度關(guān)系如何？關(guān)系如何？ c(H+)醋酸醋酸 c(H+)鹽酸鹽酸 c(H+)硫酸硫酸c(H+)醋酸醋酸 = c(H+)鹽酸鹽酸 = c(

16、H+)硫酸硫酸解：解：解：解：pH值計算值計算2 強(qiáng)酸的稀釋強(qiáng)酸的稀釋例：取例：取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀釋到的硫酸溶液加水稀釋到100mL，溶液的，溶液的 pH變?yōu)槎嗌?？變?yōu)槎嗌?？解：解：c(H+) = pH = - lgc(H+) = - lg10-5 = 510-3 mol/L10-3 L=10-5 mol/L10-1 L=n(H+) VH2SO4(aq)若上述溶液加水稀釋到體積為原來的若上述溶液加水稀釋到體積為原來的1000倍，倍，則溶液的則溶液的pH變?yōu)槎嗌?？變?yōu)槎嗌?？若稀釋到體積為原來的若稀釋到體積為原來的105倍，則溶液的倍，則溶液的pH變?yōu)槎嗌?？變?yōu)槎嗌伲?02103p

17、H = 6pH = 8pH 接近于接近于773pHV水水pH值計算值計算3強(qiáng)堿的稀釋強(qiáng)堿的稀釋例：取例：取 pH=11的的NaOH溶液與水按溶液與水按1:99的體積比混合后的體積比混合后， 溶液的溶液的pH變?yōu)槎嗌伲孔優(yōu)槎嗌?？解：解：稀釋前稀釋前c(OH-) = 10-3 mol/L10-3mol/L=10-5 mol/L1+99若上述溶液加水稀釋到體積為原來的若上述溶液加水稀釋到體積為原來的1000倍，倍，則溶液的則溶液的pH變?yōu)槎嗌?？變?yōu)槎嗌伲咳粝♂尩襟w積為原來的若稀釋到體積為原來的105倍，則溶液的倍，則溶液的pH變?yōu)槎嗌?？變?yōu)槎嗌伲?03pH = 8pH = 6pH 接近于接近于7原來

18、的原來的102稀釋后稀釋后c(OH-) =稀釋后溶液的稀釋后溶液的pH = 9Kwc(OH-)c(H+)= =110-9 mol/L117pHV水水117pHV水水3弱酸稀釋弱酸稀釋例：例：pH=2的鹽酸稀釋的鹽酸稀釋10倍后倍后pH=？ pH=2的醋酸稀釋的醋酸稀釋10倍后倍后pH=？結(jié)論：稀釋結(jié)論：稀釋10倍倍pH變化變化（增大）（增大）133鹽酸鹽酸醋酸醋酸V水水32pH10倍倍稀釋相同倍數(shù)時稀釋相同倍數(shù)時pH：鹽酸醋酸鹽酸醋酸稀釋到相同稀釋到相同pH時時稀釋的倍數(shù)：稀釋的倍數(shù)：醋酸鹽酸醋酸鹽酸pH值計算值計算4弱酸、弱堿的稀釋弱酸、弱堿的稀釋弱堿稀釋弱堿稀釋例：例：pH=12的的NaO

19、H溶溶液稀釋液稀釋10倍后倍后pH=？ pH=12的氨水稀釋的氨水稀釋10倍后倍后pH=？結(jié)論：稀釋結(jié)論：稀釋10倍倍pH變化變化（減?。p?。?.1111NaOH氨水氨水V水水1211pH10倍倍稀釋相同倍數(shù)時稀釋相同倍數(shù)時pH：氨水氨水NaOH稀釋到相同稀釋到相同pH時時稀釋的倍數(shù)：稀釋的倍數(shù)：氨水氨水NaOHpH值計算值計算4弱酸、弱堿的稀釋弱酸、弱堿的稀釋pH值計算值計算5強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的混合強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的混合(1)(1)酸過量：則酸過量：則c(H+)=c(H+)V1- c(OH-)V2 V1+V2(2)(2)堿過量：則堿過量：則c(OH-)= c(H+)= Kw/ c(OH-)c(OH-

20、)V2- c(H+)V1 V1+V2取取80 mL NaOH溶液加入到溶液加入到120 mL鹽酸中，所得溶液的鹽酸中，所得溶液的pH為為2。如果混合前。如果混合前NaOH溶液和鹽酸的物質(zhì)的量濃度相溶液和鹽酸的物質(zhì)的量濃度相同，則它們的濃度是多少？同，則它們的濃度是多少？解：解：(1)(1)酸過量：則酸過量：則c(H+)=c(H+)V1- c(OH-)V2 V1+V2鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)0.12c(H+) 0.08c(OH-) 0.12+0.0810-2 =c(H+) = c(OH-) = 0.05moL/L1.1.水是弱電解質(zhì)水是弱電解質(zhì)H2O H+ OH2. 2. 溶液的酸堿性與溶液的酸堿性與c

21、 c(H(H+ +) )、c c(OH(OH- -) )濃度的關(guān)系濃度的關(guān)系水的離子積只隨溫度的改變而改變水的離子積只隨溫度的改變而改變3.3.K Kw w適用于一定溫度下任何稀的電解質(zhì)溶液適用于一定溫度下任何稀的電解質(zhì)溶液H H+ +和和OHOH- -相互依存，共存其中相互依存，共存其中4. pH pH=-lg c(H+) 第2節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性第3課時歸納歸納酸或堿的酸或堿的稀釋與稀釋與pHpH的關(guān)系的關(guān)系強(qiáng)酸強(qiáng)酸pH=a，加水稀釋，加水稀釋10n倍，倍，弱酸弱酸pH=a，加水稀釋，加水稀釋10n倍，倍，強(qiáng)堿強(qiáng)堿pH=b，加水稀釋，加水稀釋10n倍，倍，弱堿弱堿pH=b，加水稀釋，

22、加水稀釋10n倍，倍，則則pH=a+n；則則pHb-n；pH只能接近只能接近7，但酸不能大于但酸不能大于7， 堿不能小于堿不能小于7；對于濃度（或?qū)τ跐舛龋ɑ騪H）相同的強(qiáng)酸和弱酸，）相同的強(qiáng)酸和弱酸，稀釋相同倍數(shù)，強(qiáng)酸的稀釋相同倍數(shù)，強(qiáng)酸的pH變化幅度大。變化幅度大。 （強(qiáng)堿、弱堿相似）（強(qiáng)堿、弱堿相似）酸、堿溶液無限稀釋時，酸、堿溶液無限稀釋時，三、三、pHpH的應(yīng)用的應(yīng)用酸堿中和滴定酸堿中和滴定屬性：化學(xué)分析中的定量分析屬性：化學(xué)分析中的定量分析特點(diǎn)：簡便、快捷、準(zhǔn)確特點(diǎn)：簡便、快捷、準(zhǔn)確應(yīng)用：廣泛用于科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用：廣泛用于科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)定義：定義：用用已知已知物質(zhì)的量濃度的物

23、質(zhì)的量濃度的酸酸（或堿）來（或堿）來測定測定未知未知物質(zhì)的量濃度的物質(zhì)的量濃度的堿堿（或酸）的方法（或酸）的方法叫做酸堿中和滴定。叫做酸堿中和滴定。H+ + OH = H2O1 1、酸堿中和滴定原理、酸堿中和滴定原理 2 2、酸堿中和滴定的關(guān)鍵、酸堿中和滴定的關(guān)鍵C C標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)V V標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)= C= C待測待測V V待測待測 （一元酸堿中和）（一元酸堿中和）酸堿滴定時一般選用酚酞和甲基橙作為指示劑，酸堿滴定時一般選用酚酞和甲基橙作為指示劑，確定酸堿恰好完全反應(yīng)。確定酸堿恰好完全反應(yīng)。a.a.準(zhǔn)確測定準(zhǔn)確測定V V標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)和和V V待測待測溶液的體積溶液的體積滴定管滴定管b.b.如何判斷中和反應(yīng)

24、是否恰好進(jìn)行完全如何判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全( (滴定終滴定終點(diǎn)的確定點(diǎn)的確定) )酸堿指示劑酸堿指示劑3 3、酸堿中和滴定所需的儀器、酸堿中和滴定所需的儀器酸式滴定管酸式滴定管 堿式滴定管堿式滴定管鐵架臺鐵架臺 滴定管夾滴定管夾錐形瓶錐形瓶 燒杯燒杯23左手左手右手右手視線與凹液視線與凹液面水平相切面水平相切滴加速度先快后慢滴加速度先快后慢眼睛注視瓶內(nèi)顏色變化眼睛注視瓶內(nèi)顏色變化半分鐘顏色不變半分鐘顏色不變滴滴定定管管保保持持垂垂直直偏大偏大偏小偏小偏大偏大偏大偏大偏小偏小偏大偏大偏小偏小偏小偏小偏大偏大偏大偏大指示劑指示劑酸酸 中中 顏顏 色色PH 變變 色色 范范 圍圍堿堿 中中 顏

25、顏 色色甲基橙甲基橙紅色紅色 PH 3.13.14.4 橙色橙色黃色黃色PH6.2酚酚 酞酞無色無色 PH8.28.2 10.0 粉紅色粉紅色紅色紅色 PH10石石 蕊蕊紅色紅色PH5.05.0 8.0 紫色紫色藍(lán)色藍(lán)色PH10 偏大偏大俯視圖俯視圖仰視圖仰視圖滴定管的俯視和仰視滴定管的俯視和仰視正確正確視線視線仰視仰視視線視線正確正確讀數(shù)讀數(shù)仰視仰視讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)偏大讀數(shù)偏大正確正確視線視線俯視俯視視線視線正確正確讀數(shù)讀數(shù)俯視俯視讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)偏小讀數(shù)偏小0先偏大先偏大后偏后偏小小先仰后俯先仰后俯V=V(V=V(后后)-V()-V(前前) )，偏小，偏小實際讀數(shù)實際讀數(shù)正確讀數(shù)正確讀數(shù)先俯后仰先俯后仰先偏小先偏小后偏后偏大大V=V(V=V(后后)-V()-V(前前) )，偏大，偏大實際讀數(shù)實際讀數(shù)正確讀數(shù)正確讀數(shù)滴定管的俯視和仰視滴定管的俯視和仰視