第三章第二节水的电离和溶液的酸碱性

关键：抓住氢离子进行计算！
例2. ①pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的 10倍，则 9 溶液的 pH=___________ ② 加水稀释到原来的 102 倍，则 溶液的 pH=______________ ③加水稀释到原来的 103 倍， 8 接近7 则溶液的pH=_______________ ④加水稀释到原来的105倍， 接近7 则溶液的pH=_______________
D. 0.1 mol· L-1的CH3COOH; 小于0.1mol/L
1×10-7mol/L
逆推：
某溶液中由水电离产生的c(H+) = 10-12 mol/L ， 则该溶液呈酸性还是碱性？ c(H+) 水= c(OH-) 水= 10-12 mol/L
若c(H+) aq= c(H+) 水= 10-12 mol/L
酸性溶液
碱性溶液
pH＞7 c(H+)＜c(OH-)
思考：pH为7的溶液是否一定是中性溶液？
任意温度
25℃
酸碱性与PH的关系
酸性 c(H+)＞c(OH-) PH＜7 c(H+) 越大PH越小，酸性越强
中性 c(H+) = c(OH-) PH = 7
碱性 c(H+)＜c(OH-) PH＞7 c(OH-) 越大pH越大，碱性越强
用pH值表示c(H+)或c(OH-)<1mol/L的溶液酸碱性比较方 便。 c(H+)或c(OH-)>1mol/L的溶液的酸碱性不用pH表示。
pH= -lg c(H+)
pH值与溶液酸碱性 的关系？
回忆初中所学常温下pH大小与溶液酸碱性的关系
pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
酸 性 增 强
中 性
碱 性 增 强
10-14 10-13 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100
2） 溶液的酸碱性与pH的关系
(25℃)
中性溶液
pH =7 c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L pH＜7 c(H+)＞1×10-7mol/L c(H+)＜1×10-7mol/L c(H+)＞c(OH-)
(2) pH试纸(定量粗略测量)
(整数位)
pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
红 色
橙 橙 黄 浅 深草 蓝色深蓝色 蓝 红 黄 色 草 绿色 紫 色 色 色 绿 色
弱酸性 中性 弱碱性 强碱性
强酸性
讨论： pH试纸的使用
能否直接把pH试纸伸到待测液中？ 是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？ 能否用广泛pH试纸测出pH=7.1来？
c(H+)=c(OH-) c(H+)>c(OH-)
中性 酸性
HCl NaOH
左移
<10-7
>10-7
c(H+)<c(OH-)
碱性
溶液的酸碱性由
溶液中H+、OH-浓度相对大小决定
酸性:c(H+) ＞c(OH-) 中性:c(H+) = c(OH-)
碱性:c(H+) ＜c(OH-)
常温25℃ c(H+)＞10-7mol/L c(H+) = 10-7mol/L c(H+)＜10-7mol/L
结论：两种强酸溶液等体积混合，溶液的 pH 值 等于浓溶液的pH加0.3
结论：两种强碱溶液等体积混合，溶液的pH值 等于浓溶液的pH减0.3
(5)强酸、强碱溶液混合
例7. 0.1L pH=2盐酸和0.1L pH=11的NaOH溶液相混合， 求混合后溶液的pH值 例8. pH=2盐酸和pH=12的Ba(OH)2溶液等体积相混合， 求混合后溶液的pH值。
标准比色卡中的数据都是整数
如用湿润的pH试纸检验待测液，对该溶液pH值的测定： A、一定有影响 B、偏大 C、偏小 D、不确定
使用方法：
直接把待测液滴在干燥的pH试纸上，跟标准比色卡相对比
一、水的电离 二、溶液的酸碱性与pH
三、pH的应用
一、水的电离
H2O + H2O
简写为：H2O
H+ + OH-
H3O+ + OH-
(水电离出的H+、OH-浓度相等) 水是极弱的电解质 25℃ 1L水只有10-7mol
多少个水分子才有1个电离？
H2O分子发生电离
55.6×107
1、水的离子积常数
H2O
无论任何温度，无论酸性、中性、碱性溶液，都 存在水电离出的H+、OH-，并且由水电离出的这两 种离子浓度一定相等。
判断正误：
√ 1. 如果c(H+)不等于c(OH-)则溶液一定呈现酸碱性。
2. 在水中加酸会抑制水的电离，电离程度减小。 √
3. 如果c(H+)/c(OH-)的值越大则酸性越强。 4. 任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-)。
2、有关溶液pH的计算
(1)单一溶液的计算
pH= -lgc(H+)
酸性:求c(H+) →pH 碱性:求c(OH-) → c(H+) → pH C(H+)·c(OH-) =1× 10-14
pH + pOH=14
(2)强酸、强碱的稀释
例 1. pH=3 的 盐 酸 ① 加 水 稀 释 到 原 来 的 10 倍 ， 6 pH=________ ②加水到原来的 103 倍， pH =___________, 4 ③加水到原来的104 倍pH= _______, 接近7 ④加水到原来的106倍， 接近7 pH=________
3. 0.1mol/L的NaCl溶液中， c（OH-）=？、c（H＋）=？
比较： BADEC
下列五种溶液中c(H+)由大到小的排列顺序
A.0. 1 mol· L-1的盐酸；
B.0.1 mol· L-1的硫酸； C. 0.1 mol· L-1的NaOH; E. 0.1 mol· L-1的NaCl，
0.1mol/L 0.2mol/L 1×10-13mol/L
√ √
× ×
5. c(H+)等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。
6. 对水升高温度电离程度增大，酸性增强。
计算：
1. 0.1mol/L的盐酸溶液中， c（H＋）=？ 、 c（OH-）=？、 由水电离出的c（OH-）水=？、 c（H＋）水=？ 2. 0.1mol/L的NaOH溶液中， c（OH-）=？、c（H＋）=？、 由水电离出的c（OH-）水=？、 c（H＋）水=？
酸性增强 中 性
碱性增强
25℃
pH
0 1 2 结合pH与c(H+)的关系， 3 思考溶液酸碱性与pH 4 5 的关系 6 7 8 + c(H ) 越大 9 10 pH 越小 11 12 酸性越强，碱性越弱 13 14
C(H＋) C(OH-)
100 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—14
水的电离吸热
平衡向 右 移动, c(H＋ ) 增大 ,c(OH-)增大 , Kw增大
（1）升高温度，促进水的电离，Kw增大 注意：水的离子积只随温度的改变而改变 Kw适用于一定温度下任何稀的电解质溶液
H2O
条件
H+ + OHc(H+)c(OH-) 浓度大小关系
对常温下的纯水进行下列操作：
水的电离平 酸碱性 衡移动方向 c(H+) c(OH-)
Kw
加热
加HCl 加NaOH
中性
正反应
增大
增大
c(H+)=c(OH-) 增大
酸性
碱性
逆反应
逆反应
增大
减小
减小
增大
c(H+)>c(OH-) 不变
c(H+)<c(OH-) 不变
(2)加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变。
-） · +） K = c （ OH c （ H 水的离子积： W ( 25℃时，KW = 1.0 ×10 -14 )
H+ + OHK 电离＝
c(H+)×c(OH-）
c(H2O）
K . c(H2O) = c ( H+) .c( OH-) +) .c( OH-) c ( H Kw =
其中常数K与常数c(H2O)的积记为Kw, 称为水的离子积常数，简称为离子积
实验测得： + 在25℃，水电离出来的c(H )=c(OH )=10-7mol/L
则 c(OH-) aq= 10-2 mol/L 溶液显碱性
若c(OH-) aq= c(OH-)水= 10-12 mol/L
则 c(H+) aq= 10-2 mol/L 溶液显酸性
二、溶液的酸碱性与pH
讨论：KW105℃=10-12
在105 ℃ 时，纯水中c(H+)为多少？
c(H+) ＞1×10-7mol/L是否说明105 ℃ 时纯水溶液呈酸性？ 105℃ 时， c(H+) = 1×10-7mol/L溶液呈酸性还是碱性？ 不能用 c(H+)等于多少来判断溶液酸、碱性，只能通过 两者相对大小比较
方法：先反应---按过量的计算，
若酸过量，求c(H+)，再算pH值。
若碱过量，先求c(OH-)，再求c(H+)，再算pH值
3、 pH的测定方法