高中化学选修四3.2 水的电离和溶液的酸碱性ppt课件

√
二、c(H+) 和 c(OH-) 与溶液酸碱性、pH的关系
１、溶液酸碱性的表示法
（1）c(H+) 和 c(OH-) （2）c(H+) 和 c(OH-)都较小的稀溶液（＜1mol/L） 用pH表示。 pH = - lgc(H+) 例： c(H+) = 1×10-7
pH = - lg10-7 = 7
第三章 水溶液中的离子平衡 第二节 水的电离和溶液的酸碱性
第一课时
探究实验
灵敏电流计
精确的纯水导电实验
灯泡
现象： G 指针摆动
不亮
G
H2O＋ H2O H2O
H3O＋ ＋OH－ H＋ ＋OH－
结论：水是 极弱 电解质 能发生 பைடு நூலகம்弱 电离
一、水的电离 H2O H＋ ＋OH－ c(H+) ·c(OH-) c(H2O)
pH=－lg 2×10－4 ＝4－lg2
⑶、强酸强碱混合碱过量，先求过量的碱的浓度，再求pH c(OH ) V碱－c( H ＋ ) V酸 c(OH )余 ＝ pOH=－lg c(OH－)余 V酸＋V碱 Kw －) c(H+) －lg pH pH=14－ pOH 或由c(OH 余
练习：求30mL pH=2的硫酸溶液与70mLpH=12的氢氧化钠溶液 反应后溶液的pH
C．②③
D．③④
高考链接
【07北京】在由水电离产生的H＋浓度为 1×10－13mol· －1的溶液中，一定能大量共存的 L 离子组是
酸性条件不能共存 ① K＋、Cl－、NO3－、S2－ 碱性条件不能共存 ② K＋、Fe2＋、I－、SO42－ ③ Na＋、Cl－、NO3－、SO42－ 能共存 ④Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO3－ 酸、碱性条件都不能共存 能共存 ⑤ K＋、Ba2＋、Cl－、NO3－ A．①③ B．③⑤ C．③④ D．②⑤
影响水的电离平衡的因素 H2O H＋ ＋OH－
25℃时，在10 mL蒸馏水中c(H+) 和 c(OH-) 各是多少？ 向其中加入10 mL0.2 mol/L 盐酸，c(H+) 和 c(OH-) 如 何变化？对水的电离平衡有何影响？
c(H+) 蒸馏水 加酸后 10-7 10-1↑ c(OH-) 10-7 c(H+) 和 c(OH-) 大小比较 c(H+) = c(OH-) c(H+) ＞ c(OH-) 酸碱性 中性 酸性 平衡移动
13
14
c(H+)增大，pH减小 酸性增强
c(OH-)减小
c(H+)减小，pH增大 碱性增强
c(OH-)增大
了解
pH的测定：
变色范围(pH) 酸色 碱色
红 红 无 黄 蓝 红
甲基橙 3.1~4.4 粗略测定： （1）酸碱指示剂 石蕊 5.0~8.0 只能判断溶液的酸碱性 酚酞 8.2~10.0
（2）pH试纸 用法：用玻璃棒蘸 溶液，点在pH试纸 中央，半分钟后与 比色卡比色 精确测定： 注意：①不能用水润湿 ②要放在玻璃片（或表面皿）上 ③不是将试纸伸到溶液中 ④广泛pH试纸只能读出整数
Kw c(OH-)碱
1×10-14 = 1×10-5 mol/L = 1×10-9 mol/L
学与问
在常温下，由水电离产生的c(H+) =1×10-9 mol/L
的溶液，则该溶液的酸碱性如何？
答：可能是酸性也可能是碱性
1、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？ A＞ C ＞ B B中c(H+) = KW / c(OH-) =2 10—8mol/L C中c(H+) = 10—.4mol/L
5、酸碱的稀释问题 强酸的稀释：
例：取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL，溶液的
思考：怎样计算强碱与强碱混合溶液的pH值？ 3、强碱与强碱混合： 强碱Ⅰ： Ⅰ 电离 C (OH－) C
Kw
Ⅰ
pOH 例、25 ℃时，10mL 0.1mol/L NaOH和10mL 0.05 mol/L Ba(OH)2混合，计算混合溶液的pH值 解：∵c(OH－)Ⅰ＝0. 1 c (OH－)Ⅱ＝0.05×2＝0.1 0.1 10 0.1 10 －) 0.1mol / L c (OH 混合＝ 20 －14 10 +) 10－13 mol / L c(H 混合＝ 0.1 pH＝ － lg 10－13 = 或pOH＝ － lg 0.1 = pH＝ 14 – 1=13 13 1 练习：pH＝12的氢氧化钠溶液和0.00005 mol/L的氢氧化钡溶 液等体积混合，试计算混合溶液的pH值
c(H ) V酸－c(OH ) V碱 c( H )余 ＝ V酸＋V碱

pH=－lg c(H+)余
例：求30mL pH=3的盐酸溶液与20mL pH=11的氢氧化钠溶液 反应后溶液的pH 解：∵ c(H+)＝10－3 mol / L c(OH－)＝10－3 mol / L
103 30－103 20 c( H )余 ＝ 2 104 mol/L 30＋20
2、强酸与强酸混合： 电离 强酸Ⅰ： c
Ⅰ
c (H+)Ⅰ
c (H+)Ⅱ
强酸Ⅱ： cⅡ
电离
c (H+)混合
－lg
pH
计算10mL 0.1mol/L HCl和10mL 0.05 mol/L H2SO4混合溶液的 pH 解： c (H+)Ⅰ＝0.1×1＝0.1 mol/L c (H+)Ⅱ＝ 0.05×2＝0.1 mol/L 0.1 10＋0.1 10 +) pH ＝ - lg 0.1 ＝ ＝0.1mol / L c (H 混合＝ 20 1 练习：pH＝2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值
c(H+) 蒸馏水 加碱后 10-7
c(OH-) 10-7
c(H+) 和 c(OH-) 大小比较 c(H+) = c(OH-) c(H+) ＜ c(OH-)
酸碱性 中性 碱性
平衡移动
↓
10-13 10-1 ↑
加碱后
Kw = 1×10-14 不变
c(OH-)碱 碱溶液中Kw = c(H+)水 · =c(OH-)水
K电离 =
c(H2O) ·K电离 = c(H+) ·c(OH-) 室温下 Kw 水的离子积 Kw = 1×10-14 室温下55.6mol H2O中 1000 g -7mol H O电离， 有1×10 2 18 g· -1 mol 因此c(H2O)可视为常数。 注：c(H2O)=
1L
影响水的电离平衡的因素 分析表格中的数据，有何规律，并解释之。
2、c(H+) 和 c(OH-) 与溶液酸碱性、pH的关系 常温下
溶液的酸碱性 酸性 中性 碱性 c(H+) 和 c(OH-) 的关系 c(H+) ＞ c(OH-) c(H+) = c(OH-) c(H+) ＜ c(OH-) pH
＜7 =7 ＞7
pH=7的溶液一定是中性溶液吗？(以100℃ 为例）
c(OH-)水 酸溶液中Kw = c(H+)酸 ·
c(H+)
水=
c(OH-)
水=
Kw c(H+)酸
1×10-14 = 1×10-5 mol/L = 1×10-9 mol/L
巩固练习
（2）常温下，浓度为1×10-5 mol/L的NaOH溶液中， 由水电离产生的c(OH-)是多少？ 解：
c(OH-)碱 碱溶液中Kw = c(H+)水 · c(OH-) = c(H+)水 = 水
↓
10-13
加酸后
Kw = 1×10-14 不变
c(OH-)水 酸溶液中Kw = c(H+)酸 · =c(H+)水
影响水的电离平衡的因素 H2O H＋ ＋OH－
25℃时，向10 mL蒸馏水中加入10 mL0.2 mol/L 氢氧化钠， c(H+) 和 c(OH-) 如何变化？对水的电离平衡有何影响？
解：∵c (H+)Ⅰ＝0.01 mol/L c (H+)Ⅱ＝0.00005×2＝ 0.0001 mol/L 0.01 V 0.0001 V
c (H+)混合＝
2V
0.005mol / L
pH＝- lg 0.005 = 2+lg2 = 2.3
两种强酸等体积混合，混合液pH ＝ pH
小＋
lg2 ＝ pH小＋
t/℃
Kw/×10-14
0 0.134
10 0.292
20 0.681
25 1.01
40 2.92
50 5.47
90 38.0
100 55.0
结论 温度越高，Kw越大。 25℃时Kw=1×10-14，100℃时
Kw=1×10-12。Kw在一定温度下是个常数。
水的电离是一个吸热过程。 升高温度，促进水的电离。
答：不一定，只有在常温下才显中性。 100℃时显碱性
c(H+)与pH、溶液酸碱性的关系： 常温下
c(H+) 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 pH 1
2 3 4
5
6
7
8
9
10
11
12
宜城市第一中学 高二化学组
四、有关溶液的pH的计算 c(酸) 强酸： 强碱：c(碱)