《水的电离》优秀课件人教1

HA＞ HB ＞ HC
溶液pH计算的类型
1、溶液稀释的pH计算 （1）pH=1的H2SO4 1mL稀释至100mL，pH=？ C(H+)+ 如何变化？ C(OH- )如- 何变化？
对于强酸溶液（ pH=a ）每稀释10n倍， pH增大n 个单位，即pH=a+n
（2）pH=12的NaOH 1mL稀释至100mL ，pH=？C(H+) 如何变化？C(OH- )-如何变化？
B. 稀释后，A溶液的酸性比B溶液强
pH
C、D
C. a=5时，A是强酸，B是弱酸
7
D. 若A、B都是弱酸，则5＞a＞2
a
A B
2
1
1000 V/mL
2、溶液混合的pH计算 （1）强酸与强酸混合
❖pH=2的盐酸和pH=4的盐酸溶液等体积混合后，所得溶液的
pH＝
。
❖pH=2的盐酸和pH=5的硫酸溶液等体积混合后，所得溶液的
酸 c（H+）＞c（OH-） 性： c（H+）＞1×10-7 mol/L
碱 c（H+）＜c（OH-） 性： c（H+）＜1×10-7 mol/L
2、溶液的酸碱性与pH
（1）溶液的pH ：pH的数学表达式 pH=－lgc(H+)
练习： 1、计算0.1mol/L的盐酸的pH。 2、计算0.01mol/L的氢氧化钠的pH。 3、pH=12的NaOH溶液中c(H+)、c(OH-)分别为多少？
一、水的电离 3.利用Kw的定量计算 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。× 2)0.01mol/L盐酸溶液中。 c(H+)、 c(OH-)分别为多少？ 由水电离出的c(H+) H2O、 c(OH-) H2O分别是多少？为什么？
4、有甲、乙两种溶液，甲溶液的pH值是乙溶液的两倍，
则甲溶液中[H+]与乙溶液中[H+]的比值为 （ ）
A、2∶1
B、100∶1
C、1∶100
D、无法确定
（2）溶液的pH值——与酸碱性
溶液的酸碱性跟pH的关系：
溶液的酸 碱性
c(H+)和c(OH-)的 关系
常温下：c(H+)
中性溶液
[H+]=[OH-]
2
C、(10-8＋10-10)mol·L-1
D、2×10-10 mol·L-1
[OH-]=（ 1 × 10—6 +1×10—4) / (1+1) = 5×10-5 mol/L
pH=-lgKW/[OH—] =-lg(10-14/ 5×10-5 ) =-lg(2×10-10 ) =10 - lg2 = 9.7
H2O的电离常数K电离＝
＝ 1.8×10－16
一、水的电离
2.水的离子积常数 1)表达式： Kw= c(H+) . c(OH-)
KW 叫做水的离子积常数，简称水的离子积。 在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，也就是任何水溶液中 都是H+、OH-共存的。
任何水溶液中都存在Kw=c(H+) . c(OH-)
练习
1.水的电离过程为H2O
H+ + OH-，在不同温
度下其离子积为KW(25℃)=1×10-14， KW(35℃) =2.1
×10-14。则下列叙述正确的是：
D
A、c(H+)随着温度的升高而降低
B、在35℃时，纯水中 c(H+) ＞c(OH-)
C、水的电离常数K25 ℃ ＞K35 ℃ D、水的电离是一个吸热过程
➢pH值测定方法
测定方法：酸碱指示剂法、pH试纸法、pH计法等。
酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱，他们的颜 色变化是在一定的pH值范围内发生的。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
甲基橙 红色 橙 色
石蕊
红色
紫色
酚酞
无色
8 9 10 11 12 13 14 黄色
第二节
水的电离与 溶液的酸碱性
讨论： 写出水的电离方程式。
在纯水及任何稀溶液中，
2H2O H3O++OH-
可简写为：H2O
H+ + OH-
一、水的电离：
1、水的电离平衡
[定性讨论]
▪ 纯水的组成微粒有哪些？ ▪ 作为弱电解质，水的电离平衡受哪些外界因素影响？
温度、离子浓度（H+、OH-）等影响
在水中投入金属钠，对水的电离平衡有无影响？
其中c(H+)和c(OH-)表示溶液中的浓度
思考与交流：分析P46表3-2相关数据，有何规律，并 解释之，从中能得出什么结论。
一、水的电离
2.水的离子积常数
结论：温度越高，Kw越大。 水的电离是吸热过程。
2)影响KW的因素 KW只与温度有关（与浓度无关）:温度升高， KW值增大
如： 25℃ KW=10-14 100℃ KW=10-12 注意：对于中性水，尽管温度升高Kw增大,电 离程度增大，但仍是中性。温度升高时Kw增大， 所以说Kw时要强调温度。
中性。则V1：V2= _1__：__1_0___；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
知识小结:混合溶液PH计算的有关规律
1、强酸或强碱溶液的等体积混合，当PH相 差两个或两个以上的单位时，
PH混
（酸）= PH小 + 0.3 （碱）= PH大 － 0.3
2、强酸和强碱的等体积混合
若PH酸 + PH碱=14，则PH混= 7
若PH酸 + PH碱＜14，则PH混= PH酸 +0.3
讨论：对常温下的纯水进行下列操作，完成下表：
加入试剂 酸碱 性
水的电离平 衡移动方向
加 热 中性 右
c(H+) c(OH-) c(H+) 与c(OH-)
大小关系
↑↑
=
HCl气体 酸性 左
↑↓
＞
NaOH 碱性 左
↓↑
＜
小结：加入酸或碱都抑制水的电离
定量分析：
实验测定：纯水中
25℃ c（H＋）= c（OH－）=1×10－7mol/L 100℃ c（H＋）= c（OH－）= 1×10－6mol/L
3、现有失去标签，pH相等的两试剂瓶的NaOH溶 液和氨水，请你设计实验将其鉴别。
关键：
1、抓住氢离子进行计算！如果是碱则先求c(OH-)， 再由Kw求c(H+) 2、当酸提供的c(H+)、c(OH-)很小时，不能忽略水电离出 的c(H+)、c(OH-)
练习
1、有相同pH的三种酸HX、HY、HZ的溶液，稀释相同倍数后，
练习： ❖把pH=12 的NaOH溶液V1 和 pH=2的HCl溶液V2混合后，溶液呈
中性。则V1：V2= __1_：__1____；
❖把pH=11的NaOH溶液V1 和 pH=2的HCl溶液V2混合后，溶液呈
中性。则V1：V2= __1_0_：___1__；
❖把pH=13 的NaOH溶液V1 和 pH=2的HCl溶液V2混合后，溶液呈
NaOH+HCl=NaCl+H2O 0.06 0.04
关键：酸过量抓住氢离子进行计算！ 碱过量抓住氢氧根离子进行计算！
2、溶液混合的pH计算
（4）强酸与强碱混合—— 一般中和
把pH=13的NaOH溶液与pH=2的硫酸溶液混合后，所得溶
液的pH=11，则NaOH溶液和硫酸溶液的体积之比为1：___1_0_。
pH＝
。
两种pH值不同的强酸等体积混合时 △pH≥2时， pH混≈ pH小+0.3
2、溶液混合的pH计算
（2）强碱与强碱混合
例：将pH=8的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液等体积
混合后，溶液中的氢离子浓度最接近于
（D ）
A、
108 1010
2 mol·L-1
B、 10 6 10 4 mol·L-1
对于强碱溶液（ pH=b ）每稀释10n倍， pH减小n个 单位，即pH=a-n
思考与交流： 1．将pH为5的硫酸溶液稀释100倍，稀释后溶液中 pH为多少？
无论是酸还是碱，无限稀释始终还是酸和碱
2、将pH为3的硫酸溶液和醋酸溶液同时稀释100倍， 稀释后二者的pH分别为多少？
弱酸弱碱稀释时，必须考虑弱酸弱碱的电离平衡。
两种pH值不同的强碱等体积混合时 △pH≥2 时， pH混≈ pH大- 0.3
2、溶液混合的pH计算
（3）强酸与强碱混合
❖在25℃时，100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的NaOH 溶液混合后,溶液的pH值等于多少？
NaOH+HCl=NaCl+H2O 0.04 0.06 ❖在25℃时，100ml 0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的NaOH 溶液混合后,溶液的pH值等于多少？
解答： c(H+) H2O= c(OH-) H2O= 10-12 mol/L
若c(H+) aq= c(H+) H2O= 10-12 mol/L 则 c(OH-) aq= 10-2 mol/L 溶
液显碱性
若c(OH-) aq= c(OH-) H2O= 10-12 mol/L 则 c(H+) aq= 10-2 mol/L 溶
若PH酸 + PH碱＞14，则PH混= PH碱－0.3
三、pH的应用
1、pH与人体健康的关系 2、pH在环保上的应用 3、土壤pH与土壤有效成 分关系。
问题与讨论
1、在水中加入盐酸后，水的离子积是否发生改变？ 2、在水中加入强碱后，水的离子积是否发生改变？ 3、在酸碱溶液中，水电离出来的[H+]和[OH-]是否相 等？ 4、100℃时，水的离子积为10-12，求[H+]为多少？ 5、求1mol/L盐酸溶液中水电离出来的[H+]为多少？
浅红色
蓝色 红色
3、有关pH简单计算
计算pH=2的H2SO4溶液中H2SO4物质的量 浓度及溶液中OH- 的物质的量浓度。 ❖判断：
1、100℃时纯水的pH值为6，小于7，因而此时纯水呈酸性 2、10℃时纯水的pH值比60℃时纯水的pH值大 3、25℃相同物质的量浓度的NaOH溶液和盐酸的pH值之和为14 4、 25℃ pH=3的醋酸溶液中的[H+]与pH=11的氨水中[OH-]相等。 练习 HA、HB、HC三种浓度均为0.1mol/L的一元弱酸，HA溶液的 pH值为2.7，HB溶液中[OH-]=2×10-12mol/L，HC溶液中 [H+]/[OH-]的值为108。则三种酸由强到弱的顺序为________。
3)0.01mol/L NaOH溶液中: c(H+) 、 c(OH-)分别为多少？由水电离 出的c(H+) H2O、 c(OH-) H2O分别是多少？为什么？
任何水溶液中由水电离出来的 c(H+) 与 H2O c(OH-) H2O相等
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
液显酸性
2、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的 c(H+) H2O大小关系为：①盐酸 ②醋酸溶液 ③硫 酸溶液 ④氢氧化钠溶液
② ＞ ① =④ ＞ ③
二、溶液的酸碱性与pH 1、溶液的酸碱性与c（H +）、c（OH -）的关系
结论 ：(常温时） 中 c（H+）＝ c（OH-） 性： c（H+）=1×10-7 mol/L
pH的变化值依次增大，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺
序是
（ ）B
A、HX. HY. HZ
B、HZ. HY. HX
C、HX. HZ. HY
D、HY. HZ. HX
2、pH=2的A、B两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，
其pH值与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是：
A. A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等
1×10-7mol/L
常温 下： pH
=7
酸性溶液 [H+]＞[OH-]
碱性溶液 [H+]＜[OH-]
[H+] ＞1×10-7mol/L ＜7
[H+] ＜1×10-7mol/L
＞7
0
➢溶液的pH值 1
2
3
酸 性
4
增
5
强
6
7
碱
8
性
9
增 强
10
11
12
13
14
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
溶液的酸性强弱顺序如何？ A＞C＞B
B中c(H+) = KW / c(OH-) =2 10-8mol/L C中c(H+) = 10-4mol/L 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
❖讨论 1、某溶液中由水电离产生的c(H+) = H2O 10-12 mol/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 ？
关键：抓住OH- 进行计算！再转化为H+
2、溶液混合的pH计算 （2）强碱与强碱混合
1、pH=13 的Ba(OH)2 溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按 1∶3混合后的pH值______。 2、pH=13 的Ba(OH)2 溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按 1∶1混合后的pH值______。