水的电离和溶液pH课件(好用)

二、溶液的酸碱性和pH
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1.溶液的酸碱性与C(H+)、C(OH-)的关系
溶液的酸碱性
中性 酸性
C(H+)与C(OH-)关系
C(H+)=C(OH-) C(H+)>C(OH-)
C(H+)25℃
C(H+)=1×10-7 C(H+)>1×10-7
碱性
C(H+)<C(OH-)
C(H+)<1×10-7
任意温度下，
+) –) c ( H c ( OH ② Kw中的 与 分别是溶液中的总浓度。
③ 由水电离的 H+ 与 OH – 永远相等。
④ 对于纯水，尽管升温，电离程度增大，Kw增大， 但仍是中性水。
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【练习】
水的电离过程为 H2O H+ + OH –，在25℃、 35℃时其离子积分别为K(25℃) = 1.0×10 –14 ， K(35℃) = 2.1×10 –14 。则下列叙述正确的（ ）
D
A. c(H+)随着ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度升高而降低
B. 在35℃时，纯水中 c (H+) > c (OH –)
C. 水的电离度 α (25℃) > α (35℃)
D. 水的电离过程是吸热过程
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【问题与讨论】
1、含H+的溶液一定是酸，含OH–的溶液一定是碱？ 2、任何酸溶液中只含H+ ，任何碱溶液中只含OH–吗？ 3、在水中加入盐酸后，水的离子积是否发生改变？ 4、在水中加入强碱后，水的离子积是否发生改变？ 5、在酸碱溶液中，水电离出来的[H+]和[OH– ]是否相等？ 6、100℃时，水的离子积为10—12，求[H+]为多少？ 7、室温下，0.1mol / L 盐酸溶液中，求： （1）溶液中 c ( H+ ) 和 c ( OH – ) ； （2）水电离出的c ( H+ ) 和 c ( OH – ) 。
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讨论：
1. 0.1mol/L的NaCl溶液中, C(H+)=? C(OH-) =? 2. 0.1mol/L的H2SO4溶液中, C(H+)=? C(OH-) =? 由水电离出的C(OH-)水 =? C(H+)水=? 3.0.1mol/L的NaOH溶液中,C(OH-) =? C(H+)=? 由水电离出的C(OH-)水 =? C(H+)水=?
③ T不变，加入CH3COONa 或 NH4Cl，
∵CH3COO–和NH4+ 等“弱离子”与水电离出的H+和OH – 结合成弱电解质，∴能促进水的电离，但Kw不变。
④ T不变，加入NaCl ?
无影响
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5、利用Kw的定量计算
⑴ 求溶液中的 c (H+) 或 c (OH–)
1) 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某温度下，某液体c(H+)= 10–7mol/L，则该溶液一定是纯水。
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加水稀释
升高温度
加NaOH
加 H2SO4
加CH3COONH4(S)
加金属Mg
常见的弱电解质有：
弱酸、弱碱、水
一、水的电离
1、水是极弱的电解质 2、在纯水及任何稀溶液中，都存在电离平衡：
+
-
+
+
2H2O
H3O+ + OH – H+ + OH –
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简写： H2O
由水电离出的H+、OH–的量 永远相等 。
水的离子积（常数）
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3、水的离子积 Kw
（1）概念： 在一定温度下， c(H+)和c(OH－)的乘积是 一个常数，通常把它写作KW ，叫水的离子积 常数，简称为水的离子积。 – + c ( OH ) Kw = c ( H ) （2） 表达式： 有单位，一般不写
·
（3） 影响因素： Kw只与温度有关！ 升温， Kw增大
8、室温下，0.1mol / L NaOH溶液中呢？
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讨论：对室温下的纯水进行下列操作，完成下表：
c( H+ )与 水的电离 酸碱性 平衡移动 c( H+ ) c(OH –) c(OH –) 方向 大小关系
Kw 变化
加热 加Na 加HCl 加 NaOH
中性
碱性
酸性
→ → ← ←
↑ ↓ ↑
↑
=
↑ 不变
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熟记
25℃时，c(H+) = c(OH– ) = 10 – 7mol· L–1 故 Kw = 10 – 14
100℃时，c(H+) = c(OH– ) = 10 – 6mol· L–1
故 Kw = 10 – 12
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3、水的离子积 Kw
（4） 注意：
① Kw适用于纯水和任何稀的水溶液。
只要温度一定， Kw是一个常数。
c(OH–) = 0.01mol/L
5、利用Kw的定量计算
⑵ 求由水电离的 c (H+)水 或 c (OH–)水
思考 1) 0.01mol/L盐酸溶液中，由水电离的c(H+)水、c(OH–)水 分别是多少？为什么？ c(H+)水 = c(OH–)水 = KW / c(H+) = 10–12 mol/L 2) 0.01mol/L NaOH溶液中，由水电离的c(H+)水、c(OH–)水 分别是多少？为什么？ c(OH–)水 = c(H+)水 = KW / c(OH–) = 10–12 mol/L
任何水溶液中由水电离出来的 c(H+) 水与 c(OH–)水相等
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思考： 某溶液中由水电离产生的c(H+)水= 10–12 mol/L ，则 该溶液呈酸性还是碱性？并求该溶液中 c(H+) 的可 能值 ？ 解答： c(H+)水 = c(OH–)水 = 10–12 mol/L
若 c(H+)aq = c(H+)水 = 10–12 mol/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。
不变
↑
↓
碱性
↓
↑
< > <
不变
【小结】 升温or加极活泼金属，促进水的电离；
加入酸or碱，都抑制水的电离。
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4、影响水的电离平衡及Kw的因素
⑴ 温度： 升温，促进电离，Kw增大。 ⑵ 浓度：
① 加入极活泼金属， c(H+)↓
T↑
促进电离，Kw不变。
② T不变，加入酸或碱，
抑制水的电离，Kw不变。
–7 接近 10 =_________ 、 –7 – 接近 10 c(OH ) =__________ 。
2、常温下，某溶液中由水电离出的H+和OH–浓度的乘积 为1×10–24，该溶液的c(H+)可能为 _______________________________ 10–12 mol/L 或 10–2 mol/L
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C
2、某溶液取少量滴在pH试纸上，半分钟 后，试纸呈深蓝色，此溶液中不可能大 量共存的离子是： B、C 3A.PO4 B.HCO3 C.Al3+ D.K+
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3) 25℃：A、B、C 三种溶液，其中 A中c(H+) = 10–3mol/L ，B中c(OH–) = 510–7mol/L， C中c(H+) / c(OH–) = 106，则三种溶液的酸性强弱顺序 如何？
∵ B中c(H+) = KW / c(OH–) =2 10–8mol/L C中c(H+) = 10–4mol/L
∴ 酸性：A ＞ C ＞ B
4) 25℃、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中c(H+)由大到小 的排列顺序：①氨水 ②NaOH ③盐酸 ④醋酸
③＞④＞①＞②
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问题与讨论：
1.已知100℃时，纯水的离子积为 1×10-12，那么此时纯水的PH等于 几？ 2.此时的水是酸性的吗？ 3.100 ℃时，PH=7的溶液酸性还是 碱性的？
酸性
中 性
碱性
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pH的范围:1-----14
人体几种体液和代谢产物的正常pH
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（4）.pH的测定方法
①测定方法：酸碱指示剂法、pH试纸法、 pH计法等。 ②酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱。我们 把指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变 色范围。
pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 甲基橙 红色 橙 黄色 色 3.1—4.4 石蕊 酚酞 红色 无色 紫色 5.0—8.0 蓝色
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３．10-5mol/L、0.1mol/L 、1mol/LNaOH 溶液的pH为多少？ 分析:先求c(OH-),再求C（H+） ,最后求pH.
pH=-lg c（H+） = -lgKW / c（OH-） = -lg（10—14 / 10—5 ）=9
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小结：
一种酸或一种碱pH的计算 酸：先求c（H+）再求pH
√
× ×
2) 0.01mol/L盐酸溶液中，c(H+)、c(OH–)分别为多少？
c(H+) = 0.01mol/L
c(OH–) = KW / c(H+) = 10–12 mol/L c(H+) = KW / c(OH–) = 10–12 mol/L