第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第二节 水的电离和溶液的pH 人教版(2019)选择性必修1(共25张PPT)

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第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第二节 水的电离和溶液的pH 人教版(2019)选择性必修1(共25张PPT)

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(共25张PPT)
思考与讨论:用导电实验验证水是全部以分子形式存在,还是部分以离子形式存在呢?
通过纯水中导电实验现象发现:灯泡 不发光
纯水不导电或导电能力弱
纯水能发生微弱的电离
精确的电导性实验
第二节 水的电离和溶液的pH
一、水的电离
(一)水是一种极弱的电解质
可简写为:
即:5.56×108个水分子中只有一个电离。
1、无需外界条件水就电离出H+和OH-
H2O + H2O H3O+ + OH -
H2O H+ + OH -
注意:
纯水中水的电离度:
结论:水能发生微弱的电离
2、室温下, 1L水的物质的量n(H2O)=55.6 mol ,
1L水只有10-7molH2O发生电离。
1×10-7
55.6
×100%
电离度=
(二)外界条件对水的电离的影响
条件改变 平衡移动方向 c (H+) c(OH-) 电离程度
加HCl
加NaOH
升 温
加 水












不 变
不 变
不 变
不 变
注意:加酸、加碱对水的电离都是抑制作用。
H2O H+ + OH -
(三)水的离子积常数
水的离子积常数 KW = c (H+) c(OH-)
(1)KW只受温度影响,温度升高,KW增大。和溶液浓度无关。
注意:
25℃ 纯水中 c (H+) = c(OH-) = 1×10- 7 mol/L
KW = 10-14
100℃ KW = 10-12
纯水中 c (H+) = c(OH-) = 1×10- 6 mol/L
(2)水的离子积是指纯水或稀水溶液所有c(H+)与所有c(OH-)的乘积,
与溶液的酸性、中性或碱性无关。即温度一定时, 任何稀水溶液
中KW为一常数。
H2O H+ +OH-
讨论1: 25℃ 0.01mol/L的HCl中,c(H+) =? c(OH-) =?
水电离出的c(H+) =? c(OH-) =?
讨论2:25℃ 1×10- 10 mol/L的HCl中,c(H+) =? c(OH-) =?
水电离出的c(H+) =? c(OH-) =?
(4)极稀溶液中,水的电离不能忽略。
注意:
(3)不同水溶液中,c (H+) 与c(OH-) 不一定相等,但任何水溶液中
由水电离出的c (H+) 与c(OH-)一定相等。
KW = [c (H+)酸+c (H+)水] c(OH-)水
酸溶液:
碱溶液:
KW = [c (OH-)碱+c (OH-)水] c(H+)水
讨论3:水的电离过程为:H2O H++OH-,在不同温度下其离子积常数为:
则下列叙述中正确的是 ( )
讨论4:某温度下,纯水中c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,则此时c(OH-)=_____________;
该温度下,向水中滴入盐酸使c(H+)=5.0 mol·L-1,则溶液中c(OH-)=_____________。
2.0×10-7 mol·L-1
8.0×10-15 mol·L-1
讨论5:若溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-12 mol·L-1,满足此条件的溶液中
一定可以大量共存的是( )
A.Al3+、Na+、NO3-、CO32-
B.K+、Na+、Cl-、NO3-
C.K+、Na+、Cl-、S2-
D.K+、NH4+、SO42-、NO3-
课后作业
2、《周练》P107 课时1
1、复习本周知识,认真完成错题整理
3、 补充练习卷
二、溶液的酸碱性和pH
(一)溶液的酸碱性
(常温) 纯水 加少量盐酸 加少量
氢氧化钠
c (H+)
c (OH-)
c(H+)和c(OH-)大小比较
10-7mol/L
10-7mol/L
c(H+)=c(OH-)
变大
变小
c(H+)>c(OH-)
变小
变大
c(H+)比较下列情况下,c (H+)和c (OH-)的值或变化趋势(变大或变小):
c (H+)与c (OH-)关系 25℃, c(H+)/mol·L-1 溶液酸碱性
c (H+) = c (OH-)
= 1×10-7
中性
c (H+) > c (OH-)
> 1×10-7
酸性
c (H+) < c (OH-)
< 1×10-7
碱性
溶液的酸、碱性跟 c(H+)、c(OH-)的关系
【结论】
溶液酸碱性是指溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
注意:c(H+)越大,溶液酸性越强;c(OH-)越大,溶液碱性越强。
思考:若为100℃呢?
对比:酸的强弱、溶液酸性强弱
(二)溶液pH
例如:25℃时,纯水或中性溶液, c(H+) = 1×10-7 mol/L,
溶液pH为: pH = -lg{c(H+)} = -lg(1×10 -7) = 7
pH = -lg{c(H+)}
c(H+) =10-pH
若某溶液c(H+)=m×10-n mol·L-1,该溶液pH为:pH=n-lgm
3、常温下, 0.1mol/L的Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=?
pH=13 的Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=?
4、常温下,溶液中水电离出的c(H+)=1×10-13mol/L,
溶液的pH=?
2、c(H+)=10-6mol/L的溶液在25℃ 、100℃的pH=? c(OH-)=?
1、c(OH-) = 1×10-2mol/L的碱性溶液中,pH为多少?
c(H+) · c(OH-)=KW
等式两边取负对数值,即得:-lg{c(H+) ·c(OH-)} = -lgKW
-lg{c(H+)} - lg{c(OH-)} = -lgKW
若定:-lg{c(OH-)} = pOH
25℃时,-lgKW=14 得:pH + pOH = 14
故25℃时,纯水或中性溶液中,pH = pOH = 7
知识拓展:
1、通常,当c(H+)或c(OH-)≥1mol/L的溶液,其酸碱性不用 pH表示,
而是直接用H+浓度或OH-浓度来表示。
溶液酸碱性、c(H+)和pH的关系如下图所示:
酸性溶液中,pH<7,pH值越小,溶液酸性越强,
碱性溶液中,pH>7,pH值越大,溶液碱性越强。
25℃时
注意:
(三)溶液的酸碱性和pH的关系
2、 pH 相差1, c(H+)或c(OH-)相差10倍。
pH 相差n, c(H+)或c(OH-)相差10n倍。
讨论:当温度为100℃时,溶液的酸碱性和pH的关系?
讨论:常温下,下列四种溶液中,由水电离生成的氢离子浓度
(①:②:③:④)之比是 ( )




A
溶液的pH一定要注意温度
KW=1×10-14
c(H+) = c(OH-) = 1×10-7
pH=﹣lgc(H+)=7
Kw = 1.0×10-12
c(H+) = c(OH-) = 1×10-6
pH=﹣lgc(H+)=6
已知水在25 ℃和100 ℃时的电离平衡曲线如图所示
25 ℃
100 ℃
pH值测定方法
定性测定:酸碱指示剂法(教材P63)
定量测定:pH试纸法
pH计法
广

pH




pH


使用方法:直接把待测液滴在干燥的pH试纸上,试纸上显出颜色后
立即跟标准比色卡相对比。
(四) 关于溶液pH的简单计算和应用
1、酸、碱溶液稀释
①强酸溶液稀释,先求出稀释后的c(H+),再求pH
②强碱溶液稀释,先求出稀释后的c(OH-),再求 pOH或pH
例: 25℃时, pH = 3的盐酸稀释100倍, pH变为多少?
例: 25℃时, pH = 12的Ba(OH)2溶液稀释100倍, pH变为多少?
(1)强酸、强碱溶液稀释
总结:抓住量多的离子的变化。
即酸溶液无论怎样稀释pH不可能大于7成为碱溶液,
碱溶液无论怎样稀释pH不可能小于7成为酸溶液
例:常温下, pH = 5的硫酸稀释1000倍,求溶液的pH约为多少?
③ 无限稀释的溶液应考虑水的电离,25℃,溶液pH≈7。
例:常温下, pH = 3的醋酸稀释100倍,pH变为多少?
(2)弱酸、弱碱溶液稀释
例:常温下, pH = 10的氨水稀释100倍,pH变为多少?
(1)等物质的量浓度的强酸(强碱)和弱酸(弱碱)的比较:
例如:物质的量浓度均为0.01 mol·L-1的HCl和CH3COOH的溶液
比较内容 溶液中的c(H+) pH 稀释100倍后的pH 等体积时
中和碱的能力
0.01 mol·L-1的HCl
0.01 mol·L-1的CH3COOH
0.01 mol·L-1
< 0.01 mol·L-1
=2
> 2
=4
> 4
二者相等
加水稀释倍数
c(H+)
加水稀释倍数
PH
讨论:
(2)等pH的强酸(强碱)和弱酸(弱碱)的比较:
例如:pH均为2的HCl和CH3COOH的溶液
比较内容 溶液中的c(H+) c(酸) 稀释100倍后 的pH 等体积时
中和碱的能力
pH为2的HCl
pH为2的CH3COOH
0.01 mol·L-1
0.01 mol·L-1
=4
< 4
HCl0.01 mol·L-1
> 0.01 mol·L-1
加水稀释倍数
c(H+)
加水稀释倍数
PH
课后作业
2、《升华》
1、复习本节课知识

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