高中化学 3.2《水的电离和溶液的酸碱性》课件2 新人教版选修4

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 思考：1、回忆常见的弱电解质有：2、写出水的电离方程式及电离常数表达式弱酸、弱碱、水H2O+H2OH3O++OH-H2OH++OH-简写：K电离＝c(H+)×c(OH-）c(H2O）3、根据上式是否可以说水中氢离子浓度与氢氧根离子浓度乘积也是常数？c(H+).c(OH-)=K电离.c(H2O） 实验测得：在25℃，水电离出来的c(H+)=c(OH－)=10—7mol/LKw=c(H+)c(OH—)=10—14是一个常数c(H+)c(OH—)=KwKw叫做水的离子积常数，简称水的离子积。影响KW的因素KW只随温度而变（与浓度无关）温度升高，KW值增大 2、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＞K35D、水的电离是一个吸热过程D1、根据水的电离平衡H2OH++OH-和下列条件的改变，填空：升高30℃加入NaCl加入NaAc加入HClKwC(OH-)变化C(H+)变化水的电离平衡移动方向改变条件条件改变对水的电离平衡及Kw的影响减小逆向移动正向移动正向移动不移动增大增大增大增大增大减小不变不变不变不变不变结论：加酸或碱抑制水的电离；加弱离子（如CH3COO-、NH4+)促进水的电离。 思考：1、分别写出盐酸溶液中、氢氧化钠溶液中存在的电离方程式2、P46思考与交流1、2、3结论1：无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在H+和OH—！溶液的酸碱性跟H+和OH—浓度的关系：中性溶液酸性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH—)c(H+)＞c(OH—)c(H+)＜c(OH—) 结论2：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℃:Kw25℃=10-14）溶液的酸碱性无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在H+和OH—！而且在一定温度下是定值！常温下，溶液的酸碱性跟H+和OH—浓度的关系：中性溶液酸性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH—)=1×10—7mol/Lc(H+)＞1×10—7mol/L>c(OH—)c(H+)＜1×10—7mol/L<c(OH—) 3、判断在盐酸溶液中下列离子浓度间的关系C(H+)水C(OH－)水C(H+)溶液C(OH－)溶液C(H+)酸C(H+)水在盐酸溶液中Kw=c（H+）·c（OH-）公式中的c（H+）、c（OH-）指的是上述中的哪一个？4、同理，判断在氢氧化钠溶液中下列离子浓度间的关系C(H+)水C(OH－)水C(H+)溶液C(OH－)溶液C(OH－)碱C(OH－)水在氢氧化钠溶液中Kw=c（H+）·c（OH-）公式中的c（H+）、c（OH-）指的是上述中的哪一个？==>><<由水电离出的H+和OH-总是相等 1、计算（1）25℃时，1mol/L盐酸中由水电离的氢离子浓度是多少？（2）25℃时，1mol/L氢氧化钠溶液中由水电离的氢氧根离子浓度是多少？2、某溶液中由水电离产生的c(H+)H2O=10-12mol/L，则该溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中c(H+)的可能值？解答：c(H+)水=c(OH-)水=10-12mol/L若c(H+)溶液=c(H+)水=10-12mol/L则c(OH-)溶液=10-2mol/L溶液显碱性若c(OH-)溶液=c(OH-)水=10-12mol/L则c(H+)溶液=10-2mol/L溶液显酸性 1、回忆初中所学常温下PH大小与溶液酸碱性的关系2、结合溶液酸碱性与氢离子浓度的关系，思考：PH与氢离子浓度有何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 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/L氢氧化钠溶液1mol/L氢氧化钠溶液2mol/L氢氧化钠溶液溶液的pH值1、意义：表示溶液酸碱性的强弱。2、表示：用H+物质的量浓度的负对数来表示。3、计算公式：pH=-lgc(H+)4、用pH值表示c(H+)或c(OH—)<1mol/L的溶液的酸碱性比较方便。c(H+)或c(OH—)>1mol/L的溶液的酸碱性不用PH表示 有关pH的计算1、单一溶液的计算①强酸溶液：pH=－lgc(H+)②强碱溶液:先求c(H+)=Kw/c(OH-)，pH=－lgc(H+)③一元弱酸溶液，设浓度为cmol/L，电离度为α，c(H+)=cαmol/L，pH=－lgc(H+)=－lgcα；④一元弱碱溶液，设浓度为cmol/L，电离度为α，先求c(H+)=Kw/c(OH-)=Kw/cα，pH=－lgc(H+)例1：求1×10-3mol/LH2SO4溶液的PH例2：求0.1mol/LBa(OH)2溶液的PH例3：求25℃时0.1mol/L氨水(α=1.33%)溶液的PH 例1.在10mL10-4mol/LHCl溶液中加水至100mL时，溶液的PH值是___________；若加水至105mL时，溶液的PH值____________________。例2.在10mLPH=10的NaOH溶液中加水至1000mL时，溶液的PH值是___________；若加水至106mL时，溶液的PH值____________________。5PH→7但略小于78PH→7但略大于7例5：将PH=6的HCl和PH=10的NaOH溶液等体积混合，求该混合溶液的PH值。例3：将PH=1和PH=3的盐酸溶液等体积混合，求该混合溶液的PH值。例4：将PH=11和PH=13的NaOH溶液等体积混合，求该混合溶液的PH值。 有关pH的计算4、一强一弱的酸、碱溶液等体积混合后溶液的pH溶液的pH之和为14，则：谁弱显谁性。5、强酸、强碱溶液混合后溶液的计算①两强酸混合②两强碱混合③一者过量注意:酸性溶液算c(H+),碱性溶液先算c(OH-),再算c(H+)。 pH的测定方法1、酸碱指示剂：判断溶液的酸碱性指示剂变色范围的pH石蕊<5红色5~8紫色>8蓝色甲基橙3.1<红色3.1~4.4橙色>4.4黄色酚酞<8无色8~10浅红色>10红色2、pH试纸：测定溶液的pH广泛试纸识别差值为1；精密pH试纸识别差值为0.1。试纸的使用方法：用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上，在半分钟内将试纸与标准比色卡进行对照得pH。3、pH计：精确测定溶液的pH（0.01） 练习1、pH=1的两种酸溶液A、B各1mL，分别加水稀释到1000mL，其pH值与溶液体积的关系如图，下列说法正确的是（）A、A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等B、稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液强；C、若a=4，则A是强酸，B是弱酸；D、若1<a<4，则A、B都是弱酸。2、用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是（）A.将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化，跟标准比色卡比较B.将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较D.在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较CCpHaAB101000mL 三、pH的应用pH的测定和控制在工农业生产、科学实验和医疗等方面都很重要。酸碱中和滴定思考几个问题:1．中和滴定定义、原理？2．实验仪器及试剂?3.如何应用滴定管?4．实验步骤?滴定终点的判断? 2、原理：HCl+NaOH=H2OC1V1=C2V2C1＝C2V2V11、定义：酸碱中和滴定用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法.即标准液即待测液 3、实验仪器酸式滴定管碱式滴定管铁架台滴定管夹锥形瓶你知道酸碱滴定管的区别吗？ 常见量器简介量筒、滴定管、移液管（1）量筒：粗量仪，50mL量筒最小分刻度为1mL读数精确到0.1mL，无“O”刻度（2）滴定管类型:酸式滴定管（盛装酸性、强氧化性的溶液）碱式滴定管（盛装碱性溶液）标识:标有温度、规格、刻度（“0”刻度在最高点）(常用规格：25mL、50mL)最小分刻度：0.1mL，读数精确到0.01mL思考：25mL量程滴定管只能盛放25mL的液体吗？0刻度在上，上下部各有一段无刻度 4、滴定管的使用1.检查是否漏水2.洗涤：先水洗，再用待装液润洗2-3次3.装、赶、调：先装入液体至“0”刻度以上2-3厘米处，排净气泡后调整液面到“0”或“0”以下，记下刻度，注意平视不能仰视或俯视4.滴液：左手握住滴定管活塞（或挤压玻璃球）右手摇动锥形瓶，眼睛注视着锥形瓶颜色的变化 练2：50ml的滴定管盛有溶液，液面恰好在20.00处，若把滴定管中溶液全部排出，则体积（）A、等于30B、等于20C、大于30D、小于30C练1：量取25.00mL，KMnO4溶液可选用仪器（）A．50mL量筒，B．100mL量筒C．50mL酸式滴定管，D．50mL碱式滴定管C 5、实验步骤1)查漏（用自来水）：滴定管是否漏水、旋塞转动是否灵活2)洗涤：滴定管：先用自来水冲洗→再用蒸馏水清洗2~3次→然后用待装液润洗；锥形瓶：自来水冲洗→蒸馏水清洗2~3次（不能用待盛液润洗）3)装液[装、赶、调：]4)滴液：滴定终点达到后，半分钟颜色不变，再读数；复滴2-3次；读数：视线和凹液面最低点相切 练习：以标准的盐酸溶液滴定未知的NaOH溶液的实验步骤如下，请填空白：⑴滴定前的准备工作依次为：、、。从中准确量取20.00mL待测的NaOH溶液放入中，滴加几滴振荡。此时溶液为色。⑵滴定：①将锥形瓶放在酸式滴定管下（下面垫一张白纸），左手使酸液滴入锥形瓶内；同时右手；滴定过程中一般是先后同时眼睛要注视。查漏洗涤装液碱式滴定管锥形瓶酚酞红控制活塞摇动锥形瓶快慢锥形瓶内溶液颜色变化 当加入最后一滴盐酸，锥形瓶内溶液颜色由色刚好变为色时，且即达滴定终点。读数时眼睛要精确到mL②滴定终点的判断：红无半分钟内不变色0.01③记录终点读数：与凹液面最低点及刻线水平 （2001全国）用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考右图，从下表中选出正确选项锥形瓶中的溶液滴定管中的溶液选用指示剂选用滴定管A碱酸石蕊（乙）B酸碱酚酞（甲）C碱酸甲基橙（甲）D酸碱酚酞（乙）CD 6、指示剂的选择及滴定终点的判断（1）指示剂甲基橙3.1-4.4红－橙－黄酚酞8-10无－浅红－红?不用石蕊作指示剂原因：颜色变化不明显变色范围太大 (2)指示剂的选择原则变色要明显变色灵敏(即变色范围越窄越好）变色范围尽可能与所生成盐的酸、碱性范围一致强酸/强碱滴定：呈中性酚酞或甲基橙强酸滴定弱碱：呈酸性甲基橙强碱滴定弱酸：呈碱性酚酞（3）滴定终点的判断指示剂的颜色发生突变并且半分钟不变色即达到滴定终点，终点的判断是滴定实验是否成功的关键。 决定误差原因：C(测)=C(标)×V(标)V(测)其中:C(标)、V(测)是已知的数据。因此C(测)的大小只由V(标)—“读数”决定，只要直接或者间接的能引起“读数”的变化，则C(测)也随着变化，且二者的变化是成正比例变化。已知已知读数误差分析 误差分析（偏大、偏小或无影响）1、洗涤仪器(滴定管、锥形瓶)：A、滴定前，在用蒸馏水洗涤滴定管后，未用标准液润洗。B、滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥C、滴定前，用待测液润洗锥形瓶2、气泡：滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失。3、读数(仰视、俯视)读取标准液的刻度时，滴定前平视，滴定后俯视。偏大无影响偏大偏大偏小 俯视图仰视图仰视视线读数偏大俯视视线读数偏小滴定管读数误差 先仰后俯V=V(后)-V(前)，偏小先俯后仰V=V(后)-V(前)，偏大滴定管读数误差 以盐酸做标准液滴定氨水时，用酚酞做指示剂，测定的氨水的浓度将，?4、指示剂选择不当会有误差：偏低因为恰好完全反应时，生成的NH4Cl溶液的pH值小于7，而酚酞的变色范围是8-10，滴入盐酸到pH为8就终止实验了，用去的盐酸偏少。所以应选用甲基橙为好 5、杂质的影响：看杂质是否消耗标准液,如果消耗标准液且多于待测液则.6、操作误差：A、滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量溶液溅出。B、滴定后，滴定管尖端挂有液滴未滴入锥形瓶中偏大偏低偏大 1、图中图I表示10mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度相差1mL，如果刻度A为6，量筒中液面的体积是mL。2、图II表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积(填代号)。A．是amLB．是(50—a)mLC．一定大于amLD．一定大于(50—a)mL3、若图I表示50mL滴定管中液面位置，A与C刻度间相差1mL，如果刻度A为6，则液面读数为mL。5.8D6.10 010203040V(NaOH)mL12108642PH颜色突变范围中和滴定曲线酚酞甲基橙