《水的电离》优质课堂ppt课件人教版

第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡3.2 3.2 3.2 3.2 水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性人教版选修四第三章 水溶液中的离子平衡3.2 水的电离和溶液的酸碱性1纯水导电实验现象：指针摆动，但灯泡不亮。G灵敏电流计灯泡水的电离极其微弱，水是一种极弱的电解质H2O H2O H3O OHH2O H OH纯水导电实验现象：指针摆动，但灯泡不亮。G灵敏电流计灯泡水的2K电离=c(H+)c(OH-)c(H2O)c(H+)c(OH-)c(H2O)K电离=Kw室温(25)下：Kw=110-141.水的离子积Kw H2O H OH水的电离一表达式Kwc(H)c(OH)Kw不仅适用于纯水中，也适用于稀的电解质溶液中。K电离=c(H+)c(OH-)c(H2O)c(H+3=c(H+)水1.在25 0.01mol/L盐酸溶液中：c(H+)=，c(OH-)=；c(H+)水=，c(OH-)水=。2.在25 0.01mol/L NaOH溶液中：c(H+)=，c(OH-)=；c(H+)水=，c(OH-)水=。0.01mol/L10-12mol/L10-12mol/L10-12mol/L加酸后Kw =110-14酸溶液中Kw=c(H+)酸 c(OH-)水=c(OH-)水10-12mol/L10-12mol/L10-12mol/L0.01mol/L加碱后Kw =110-14碱溶液中Kw=c(OH-)碱c(H+)水=c(H+)水1.在25 0.01mol/L盐酸溶液中：4思维启迪水电离出的c(H)或c(OH)的计算思路Kw表达式中c(H)、c(OH)均表示整个溶液中所有H、OH的总物质的量浓度，但是一般情况下有：(1)酸溶液中Kwc(H)酸c(OH)水(忽略水电离出的H的浓度)。(2)碱溶液中Kwc(H)水c(OH)碱(忽略水电离出的OH的浓度)(3)外界条件改变，水的电离平衡发生移动；但由水电离出的c水(H)与c水(OH)一定相等。思维启迪水电离出的c(H)或c(OH)的计算思路5(1)中和滴定误差分析时，标准液是放在滴定管中，待测液放在锥形瓶中。将一小条试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H)降低查漏：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。pH lg 1013 =13解：c(H+)103 mol/L c(OH)103 mol/L水的电离极其微弱，水是一种极弱的电解质Kw在一定温度下是个常数。(3)滴定：在锥形瓶下垫一张白纸，左手控制滴定管的活塞，向锥形瓶中先快后慢地加入标准液(后面逐滴加入)，右手摇动锥形瓶，眼睛观察锥形瓶内溶液的颜色变化。(3)强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)增大C(H+)，则平衡向左移动，水的电离被抑制，由于水的电离平衡仍然存在，Kw不变，则C(OH-)必然会减小。酸碱溶液混合后pH的计算方法润洗：在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗23遍pH(25)的适用范围：11014 molL1c(H)1 molL1n(H+)n(OH)103 mol将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中央，再与标准比色卡对照用标准盐酸测定未知浓度的NaOH溶液，实验结束时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡(1)升高温度，促进水的电离。2.影响水的电离平衡的因素温度()255580100Kw1.010-147.310-142.510-135.510-13温度越高，Kw越大。Kw在一定温度下是个常数。Kw只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关；温度升高，Kw增大；25 时，Kw1.01014H2O H OH(1)中和滴定误差分析时，标准液是放在滴定管中，待测液放在锥6增大C(H+)，则平衡向左移动，水的电离被抑制，由于水的电离平衡仍然存在，Kw不变，则C(OH-)必然会减小。(3)加入碱增大C(OH-)，则平衡向左移动，水的电离被抑制，由于水的电离平衡仍然存在，Kw不变，则C(H+)必然会减小。(2)加入酸H2O H OH增大C(H+)，则平衡向左移动，水的电离被抑制，由于水的电离7分析下列条件的改变对水的电离平衡 H2O HOHH0的影响，并填写下表：正向移动 增大 增大 增大 增大逆向移动 减小 增大 减小 不变正向移动 减小 增大 增大 不变逆向移动 增大 减小 减小 不变改变条件平衡移动方向c(H)c(OH)电离程度Kw升高温度加入酸加入碱加入活泼金属(如Na)分析下列条件的改变对水的电离平衡 H2O 8归纳总结：(1)25 时，Kw1.01014，不仅适用于纯水(或其他中性溶液)，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。(2)在不同溶液中，c(H)、c(OH)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c水(H)与c水(OH)一定相等。Kwc(H)c(OH)中，c(H)、c(OH)均指整个溶液中所有H和OH的总物质的量浓度。(3)Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大。归纳总结：91.25 时，水的电离达到平衡：H2O HOHH0，下列叙述正确的是（）A.向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，Kw不变C.向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H)降低D.将水加热，Kw增大，c(H)不变2.某温度下，纯水的c(H)2107 molL1，则此时c(OH)为_ molL1；若温度不变，滴入稀盐酸使c(H)0.5 molL1，则溶液中c(OH)为_ molL1，由水电离产生的c(H)为_ molL1，此时温度_(填“高于”“低于”或“等于”)25。1.25 时，水的电离达到平衡：H2O H10 c(H)nc molL1；c(H)nc molL1；06 molL1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，则该溶液的pH是将一小条试纸先用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照平视滴定管中凹液面最低点，读取溶液体积。滴定过程中振荡时，锥形瓶中有液滴溅出注意：酸碱指示剂只能测出溶液大概的pH值范围，不能测出具体的pH值滴定管正确的读数方法是视线、刻度线、凹液面最低点在同一水平线上。下列操作将导致测定值高于实际值的是()pH lg 1013 =13下列操作将导致测定值高于实际值的是()(1)c(H+)或 c(OH-)(2)广泛pH试纸:测量出溶液的整数pHH2O H OH两种强酸等体积混合，混合液pH pH 小 lg2 pH小0.两种强酸等体积混合，混合液pH pH 小 lg2 pH小0.酸碱溶液混合后pH的计算方法1 molL1 HCl溶液和0.1.溶液酸碱性的表示法(1)c(H+)或 c(OH-)(2)c(H+)和 c(OH-)都较小的稀溶液（1mol/L）用pH表示。pH是c(H)的负对数，其表达式pH=-lgc(H+)溶液酸碱性与pH的关系二25时，溶液酸碱性与c(H)、pH的关系图示 c(H)nc molL1；1.溶液酸碱性的表示112.溶液酸碱性与pH的关系溶液的酸碱性c(H+)和 c(OH-)的关系pH(25)酸性溶液中性溶液碱性溶液c(H+)c(OH-)c(H+)=c(OH-)c(H+)c(OH-)7=77特别提示pH(25)的适用范围：11014 molL1c(H)1 molL12.溶液酸碱性与pH的关系溶液的酸碱性c(H+)和 c(12指示剂变色范围(颜色与pH的关系)甲基橙4.4黄色酚酞10.0红色石蕊8.0蓝色3.溶液酸碱性的测定方法(1)酸碱指示剂法：常见酸碱指示剂的变色范围：注意：酸碱指示剂只能测出溶液大概的pH值范围，不能测出具体的pH值指示剂变色范围(颜色与pH的关系)甲基橙n(OH)103 mol25时，溶液酸碱性与c(H)、pH的关系图示Kw增大，pH减小，呈酸性 B.室温下pH=13和pH=11的一元强碱等体积混合后的pH值？c(H+)=c(OH-)c(H+)c(OH-)06 molL1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，则该溶液的pH是酸式滴定管用蒸馏水润洗后，未用标准液润洗Kw表达式中c(H)、c(OH)均表示整个溶液中所有H、OH的总物质的量浓度，但是一般情况下有：用标准盐酸测定未知浓度的NaOH溶液，实验结束时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡Kw增大，pH减小，呈酸性 B.(3)pH计(酸度计):精确测定溶液pH仪器pH计可精确测定试液的pH(读至小数点后2位)。向酸式滴定管中注入标准液盐酸。(3)pH计(酸度计):精确151.判断正误：(1)任何水溶液中都存在水的电离平衡()(2)任何水溶液中（不论酸、碱或中性）都存在Kw=10-14()(3)水中c(H+)增大，水的电离平衡一定向正反应方向移动()2.将纯水加热到较高温度，下列叙述正确的是（）A.Kw增大，pH减小，呈酸性 B.Kw不变，pH不变，呈中性C.Kw减小，pH增大，呈碱性 D.Kw增大，pH减小，呈中性 1.判断正误：2.将纯水加热到较高温度，下列叙述正确的是163.在相同温度下，0.01 molL1 NaOH溶液和0.01 molL1的盐酸相比，下列说法正确的是()A.两溶液中由水电离的c(H)都是1.01012 molL1B.NaOH溶液和盐酸中由水电离出c(OH)分别为1.0102 molL1、1.01012 molL1C.两溶液中由水电离出的c(H)相等D.两者都促进了水的电离3.在相同温度下，0.01 molL1 NaOH溶液和174.(2018衡水联考)用pH试纸测定溶液pH的正确操作是()A.将一小条试纸先用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中央，再与标准比色卡对照C.将一小条试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照D.将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中央，再与标准比色卡对照4.(2018衡水联考)用pH试纸测定溶液pH的正确操作18计算常温下0.005 mol/L H2SO4溶液的pH？1.强酸、强碱单一溶液pH的计算酸碱溶液混合后pH的计算方法三(1)计算c molL1 HnA强酸溶液的pH(25)c(H)nc molL1；pHlg c(H)lg nc计算常温下0.005 mol/L H2SO4溶液的pH？119(2)计算c molL1 B(OH)n强碱溶液的pH(25)c(OH)nc molL1；pHlg c(H)14lg nc。练习：常温下0.005 mol/L Ba(OH)2 溶液的pH(2)计算c molL1 B(OH)n强碱溶液的pH(202.酸碱溶液混合后pH的计算(1)强酸与强酸混合(稀溶液体积变化忽略)室温下，pH2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？解:c(H+)0.01 mol/L c(H+)0.0000520.0001 mol/L c(H+)混合pH-lg 0.005 =2+lg2=2.32.酸碱溶液混合后pH的计算 室温下，pH2的盐酸溶液21(2)强碱与强碱混合 室温下，10mL 0.1mol/L NaOH和10mL 0.05 mol/L Ba(OH)2混合，计算混合溶液的pH？解：c(OH)0.1 c(OH)0.0520.1c(OH)混合c(H+)混合pH lg 1013 =13或pOH=-lg 0.1 =1pH 14 1=13(2)强碱与强碱混合 室温下，10mL 0.1mol/L22稀释后c(OH-)=(2)广泛pH试纸:测量出溶液的整数pH 室温下pH=13和pH=11的一元强碱等体积混合后的pH值？酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液查漏：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。10-3 mol/L10-3 L酸式滴定管滴至终点后，俯视读数pH(25)的适用范围：11014 molL1c(H)1 molL1(1)25 时，Kw1.酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液增大C(H+)，则平衡向左移动，水的电离被抑制，由于水的电离平衡仍然存在，Kw不变，则C(OH-)必然会减小。滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又褪去(5)记录：记录滴定前和滴定终点时滴定管中标准液的刻度，重复滴定23次将数据记入表中。以标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例：06 molL1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，则该溶液的pH是酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶(1)任何水溶液中都存在水的电离平衡()室温下pH=1 和pH=3 的一元强酸等体积混合后的pH值？(3)强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)恰好完全反应，溶液呈中性，pH7(25)。酸过量：计算室温下 30mL pH=3的盐酸溶液与 20 mL pH=11的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH？解：c(H+)103 mol/L c(OH)103 mol/L n(H+)n(OH)103 mol pH=lg 2104 4lg2=3.7稀释后c(OH-)=(3)强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽24练习：计算 30mL pH=2的硫酸溶液与 70mL pH=12的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH 碱过量：练习：计算 30mL pH=2的硫酸溶液与 70mL pH251.请依据pH的定义式计算下列溶液的pH(25)。(1)0.05 molL1 H2SO4溶液中，其pH为_。(2)将0.4 g NaOH固体溶于水，得到1 L溶液，pH_。2.室温下将0.1 molL1 HCl溶液和0.06 molL1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，则该溶液的pH是A.1.7 B.12.3 C.12 D.13.常温下，将pH8和pH10的两种强碱溶液等体积混合，则混合溶液的pH为()A.8.3 B.9C.9.7 D.无法确定1.请依据pH的定义式计算下列溶液的pH(25)。26将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中央，再与标准比色卡对照Kw减小，pH增大，呈碱性 D.下列操作将导致测定值高于实际值的是()在中和反应中，H+OH=H2O，当n（H+)=n(OH-)，完全中和。c(H)nc molL1；Kw表达式中c(H)、c(OH)均表示整个溶液中所有H、OH的总物质的量浓度，但是一般情况下有：逆向移动 增大 减小 减小 不变c(H+)c(OH-)NaOH溶液和盐酸中由水电离出c(OH)分别为1.(4)读数：至指示剂发生明显的颜色变化(浅红色变为无色)且半分钟内不变时，停止滴定。滴定前仰视读数或滴定后俯视读数pH=-lgc(H+)pH lg 1013 =13第三章 水溶液中的离子平衡3.Kw在一定温度下是个常数。01012 molL1查漏：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。强酸的稀释取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL，溶液的pH变为多少？c(H+)=pH=-lgc(H+)=-lg10-5=510-3 mol/L10-3 L=10-5 mol/L10-1 L=n(H+)VH2SO4(aq)73pHV水水3.酸碱的稀释问题将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测27 强碱的稀释将 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？解：稀释前c(OH-)=10-3 mol/L10-3mol/L=10-5 mol/L1+99稀释后c(OH-)=稀释后溶液的pH=9Kwc(OH-)c(H+)=110-9 mol/L117pHV水3.酸碱的稀释问题 强碱的稀释将 pH=11的NaOH溶液与水按1:99的28pH=2的盐酸稀释10倍后pH=？pH=2的醋酸稀释10倍后pH=？盐酸醋酸V水32pH10倍 弱酸稀释结论：稀释10倍pH变化（增大）13.酸碱的稀释问题pH=2的盐酸稀释10倍后pH=？盐酸醋酸V水32pH10倍29pH=12的NaOH溶液稀释10倍后pH=？pH=12的氨水稀释10倍后pH=？NaOH氨水V水1211pH10倍 弱碱稀释结论：稀释10倍pH变化（减小）13.酸碱的稀释问题pH=12的NaOH溶液稀释10倍后pH=？NaOH氨水V水30酸碱中和滴定四一、酸碱中和滴定1.概念和原理(1)概念：是利用中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。(2)原理在中和反应中，H+OH=H2O，当n（H+)=n(OH-)，完全中和。即：c(H)V酸c(OH)V碱(3)实验关键准确测定参加反应酸、碱的体积。准确判断滴定终点。酸碱中和滴定四一、酸碱中和滴定312.主要仪器及使用(1)仪器：滴定管，铁架台，滴定管夹，锥形瓶，烧杯。仪器a是酸式滴定管，仪器b是碱式滴定管。读数准确度读数准确度0.01 mL2.主要仪器及使用读数准确度0.01 mL32(2)滴定管的使用方法查漏：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。润洗：在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗23遍装液：分别将反应液加入相应滴定管中，使液面位于滴定管“0”刻度线以上23mL处。调液面记数据：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满反应液，然后调节滴定管液面使其处于某一刻度，准确读取数值并记录。3.主要试剂(1)待测液；(2)标准液；(3)指示剂(一般用酚酞或甲基橙)。4.实验操作以标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例：(1)洗涤：洗涤仪器并进行检漏、润洗。(2)滴定管的使用方法33(2)取液：向碱式滴定管中注入待测液氢氧化钠溶液，取一定体积注入锥形瓶中，并加入23滴酚酞指示剂；向酸式滴定管中注入标准液盐酸。(3)滴定：在锥形瓶下垫一张白纸，左手控制滴定管的活塞，向锥形瓶中先快后慢地加入标准液(后面逐滴加入)，右手摇动锥形瓶，眼睛观察锥形瓶内溶液的颜色变化。(4)读数：至指示剂发生明显的颜色变化(浅红色变为无色)且半分钟内不变时，停止滴定。平视滴定管中凹液面最低点，读取溶液体积。(5)记录：记录滴定前和滴定终点时滴定管中标准液的刻度，重复滴定23次将数据记入表中。(6)计算：以(V终V始)为消耗的标准液的体积，取23次实验结果的平均值，依据c待 计算待测液的物质的量浓度。(2)取液：向碱式滴定管中注入待测液氢氧化钠溶液，取一定体积341.误差分析依据(一元酸、碱的中和滴定)中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当、读数不准等，分析误差要根据计算式分析，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。二、酸碱中和滴定误差分析C(待)=C(标)V(标)V(待)已知已知读数决定误差原因：1.误差分析依据(一元酸、碱的中和滴定)二、酸碱中和滴定误差352.滴定管读数误差分析滴定管正确的读数方法是视线、刻度线、凹液面最低点在同一水平线上。试分析下列图示读数对滴定结果的影响：(1)如图，开始仰视读数，滴定完毕俯视读数，滴定结果会偏小。(2)如图，开始俯视读数，滴定完毕仰视读数，滴定结果会偏大。2.滴定管读数误差分析(1)如图，开始仰视读数，滴定完毕36步骤操作c(NaOH)洗涤未用标准溶液润洗滴定管锥形瓶用待测溶液润洗未用待测液润洗取用待测液的滴定管锥形瓶洗净后瓶内残留有少量蒸馏水读数滴定前仰视读数或滴定后俯视读数滴定前俯视读数或滴定后仰视读数滴定滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又褪去滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失滴定过程中振荡时有液滴溅出滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水3.常见的误差分析以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例：偏高偏高偏低无影响偏低偏高偏低偏高偏低无影响步骤操作c(NaOH)洗涤未用标准溶液润洗滴定管锥形瓶用待测37中和滴定误差分析(1)中和滴定误差分析时，标准液是放在滴定管中，待测液放在锥形瓶中。若把位置放反，则出现的误差相反。(2)分析酸碱中和滴定实验误差时，可把影响因素归结到标准液用量的多少上来判断。若标准液用量偏多，则测定结果偏高；若标准液用量偏少，则测定结果偏低；若不影响标准液用量，则对测定结果无影响。中和滴定误差分析38中和滴定指示剂的选择相关链接相关链接滴定种类指示剂强酸强碱酚酞或甲基橙强酸弱碱甲基橙强碱弱酸酚酞中和滴定指示剂的选择相关链接滴定种类指示剂强酸强碱酚酞或391.下列实验操作不会引起误差的是A.酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶B.酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液C.用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸时，选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加了几滴D.用标准盐酸测定未知浓度的NaOH溶液，实验结束时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡1.下列实验操作不会引起误差的是402.当用酸滴定碱时，下列操作中会使测定结果(碱的浓度)偏低的是()A.酸式滴定管滴至终点后，俯视读数B.碱液移入锥形瓶后，加了10 mL蒸馏水再滴定C.酸式滴定管用蒸馏水润洗后，未用标准液润洗D.酸式滴定管注入酸液后，尖嘴留有气泡即开始滴定，滴定终点时气泡消失2.当用酸滴定碱时，下列操作中会使测定结果(碱的浓度)偏低413.用酚酞作指示剂，以0.100 molL-1的NaOH溶液测定锥形瓶中一定体积的盐酸的物质的量浓度。下列操作将导致测定值高于实际值的是()A.标准液在“0”刻度线以上，未予调整就开始滴定B.滴定过程中振荡时，锥形瓶中有液滴溅出C.观察记录滴定管内液面刻度时滴定前俯视，滴定后仰视D.酚酞指示剂由无色变为红色时立即停止滴定3.用酚酞作指示剂，以0.100 molL-1的NaOH42人教版选修四本课时结束人教版 选修四 43