河北省石家莊市高中化學 第三章 水溶液中的離子平衡 3.2 水的電離和溶液的酸堿性課件 新人教版選修4.ppt

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1、,3.2水的電離和溶液是酸堿性,水的導電性實驗,燈泡,靈敏電流計,現(xiàn)象：,結論：,水是一種極弱的電解質(zhì)。,一、水的電離,水是一種極弱的電解質(zhì)，能發(fā)生微弱的電離:,H2O+H2OH3O+OH-,可簡寫為：,H2OH+OH-,任何物質(zhì)的水溶液中，水電離出的H+濃度總是等于OH-濃度。,外界條件對水的電離的影響,向左移動,向左移動,增大,減小,減小,增大,減小,減小,向右移動,向右移動,增大,增大,增大,不變,不變,不變,加入酸或堿都會抑制水的電離,水的離子積常數(shù),H2OH+OH-,K電離,c(H+)c(OH-)K電離c(H2O),一定溫度下，KWc(H+)c(OH-)是一個常數(shù)叫做水的離子積常數(shù)，

2、簡稱水的離子積。,定義：,表達式：,Kwc(H+)c(OH-),25時，純水中c(H+)c(OH-)110-7mol/L,KW10-14,注意：,水的離子積指的是純水或稀水溶液中所有c(H+)與所有c(OH-)的乘積，與溶液的酸堿性無關。,KW只受溫度影響，溫度一定時，任何稀水溶液中KW為一常數(shù)，溫度升高，KW增大。,100時，純水中c(H+)c(OH-)110-6mol/L,100時，KW10-12,無論在純水或任何稀水溶液中，均存在水的電離平衡。無論在純水還是酸、堿、鹽的稀溶液中均存在H+和OH-，且由水電離產(chǎn)生的c(H+)c(OH-)。,10-7mol/L,10-7mol/L,c(H+)

3、=c(OH-),變大,變小,c(H+)c(OH-),變小,變大,c(H+)c(OH-),二、溶液的酸堿性與pH,比較下列情況下，c(H+)和c(OH-）的值或變化趨勢（變大或變小）：,交流思考,溶液的酸、堿性與c(H+)、c(OH-)的關系,溶液的酸堿性決定于c(H+)和c(OH-)的相對大小。,注意：,c(H+)越大，溶液酸性越強；c(OH-)越大，溶液堿性越強。,對比：酸的強弱、溶液酸性強弱,pH-lgC(H+),c(H+)10-pH,pH的計算：,溶液的酸、堿性和pH的關系,溶液酸堿性和pH的關系（25時）：,pH越小，酸性越強，c(H+)越大,c(OH-)10pH-14,注意：,通常，

4、當c(H+)或c(OH-)1mol/L時,溶液的酸堿性不用pH表示，而是直接用c(H+)或c(OH-)來表示。,pH相差n個單位，c(H+)或c(OH-)相差10n倍。,有關溶液pH的簡單計算,單一溶液pH的計算,例1：分別求出0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/LBa(OH)2溶液的PH值。,強酸（強堿）溶液的pH可以計算，弱酸（弱堿）只能推算pH范圍。,混合溶液pH的計算,前提：稀溶液密度近似為1gcm-3，故稀溶液總體積等于各組分體積之和（體積差忽略不計）。,強酸-強酸混合,例2：pH2和pH4的強酸等體積混合，求混合溶液的pH。,思路：混合前后H+的物質(zhì)的量守恒,結論：若

5、兩種強酸等體積混合且兩溶液中pH相差2或2個單位以上時，可忽略離子濃度小的溶液中的溶質(zhì)，混合后溶液pHpH小+0.3,強堿-強堿混合,例3：pH8和pH10的強堿等體積混合，求混合溶液的pH。,思路：混合前后H+的物質(zhì)的量守恒,結論：若兩種強堿等體積混合且兩溶液中pH相差2或2個單位以上時，可忽略離子濃度小的溶液中的溶質(zhì)，混合后溶液pHpH大-0.3,pH-lgC(H+)-lg210-1010-0.3,若是堿過量，則先求出反應后溶液中剩余堿的C(OH-)，再求pH。,注意：若V酸=V堿，當兩溶液中C(H+)和C(OH-)相差102以上時，可忽略離子濃度很小溶液中的溶質(zhì)，看作是將離子濃度大的溶液

6、加水稀釋，使體積增大1倍。,強酸-強堿混合,若是酸過量則應先求出反應后溶液中剩余酸的c(H+)，再求pH。,常溫下:強酸和強堿的等體積混合,強酸或強堿溶液的等體積混合，當PH相差2個或2個以上的單位時，,pH混,（酸）pH小+0.3,（堿）pH大-0.3,(1)若pH酸+pH堿14，則混合后顯堿性，pH大于7。(2)若pH酸+pH堿14，則混合后顯中性，pH等于7。(3)若pH酸+pH堿14，則混合后顯酸性，pH小于7。,解：,c(H+),pH-lgc(H+)-lg10-55,強酸的稀釋,例4：取1mLpH3的硫酸溶液加水稀釋到100mL，溶液的pH變?yōu)槎嗌伲?若將上述溶液加水稀釋到原體積的1

7、000倍，則pH，若稀釋到原體積的105倍，則溶液的pH,稀釋后，溶液的pH后pH前+n,強酸和弱酸溶液稀釋后，溶液的pH都增大，強酸增大更多；,稀釋溶液pH的計算,稀釋前c(OH-)10-3mol/L,稀釋后c(OH-),強堿的稀釋,例：取pH11的NaOH溶液與水按1:99的體積比混合后，溶液的pH變?yōu)槎嗌伲?解：,若將上述溶液加水稀釋到原體積的1000倍，則pH，若稀釋到原體積的105倍，則溶液的pH,稀釋后，溶液的pH后pH前-n,強堿和弱堿溶液稀釋后，溶液的pH都增大，強酸增大更多；,pH-lg10-99,KWc(H+)酸+c(H+)水c(OH-)水,酸溶液：,堿溶液：,KWc(OH

8、-)堿+c(OH-)水c(H+)水,無限稀釋的溶液中，水的電離不能忽略。,pH相同的強酸(弱酸)、強堿(弱堿)稀釋后pH的計算,25，溶液pH7或接近7，酸不能7,堿也不能7,pH相同的強酸(弱酸)、強堿(弱堿)稀釋,物質(zhì)的量濃度相同的強酸(弱酸)、強堿(弱堿)稀釋,一元強酸（HCl）與一元弱酸（CH3COOH）的比較：,相同物質(zhì)的量濃度、相同體積時,相同PH、相同體積時,定性測定：,pH的測定,定量測定：,注意：試紙不能用水潤濕不能將試紙伸到溶液中廣泛pH試紙只能讀出整數(shù),粗略測定：,酸堿指示劑法,pH試紙法,精確測定：,pH計（酸度計）,三、pH的應用,定義：,用已知濃度的酸（或堿）來測定

9、未知濃度的堿（或酸）的方法。,標準液,待測液,酸堿中和滴定,總結酸堿中和反應的實質(zhì)：,H+OHH2O,原理：,若為一元酸堿,得:,C標準V標準C待測V待測C待測,實驗儀器、試劑,酸式(堿式)滴定管、滴定管夾、鐵架臺、燒杯、錐形瓶、標準液、待測液、酸堿指示劑。,精確地放出一定體積的溶液,精確度：0.01mL,石蕊：,甲基橙：,01234567891011121314,指示劑的變色范圍,4.3突躍范圍9.7,中和滴定指示劑的選擇,石蕊因變色不明顯，通常不用作指示劑,0.1mol/LNaOH滴定20.00mL0.1mol/LHCl過程中pH變化,酸堿指示劑的顏色在此pH突變范圍發(fā)生明顯的改變,就能以

10、極小的誤差指示出滴定終點的到達。,4.3,9.7,中和滴定曲線,實驗步驟,檢漏,若漏水,在活塞兩端均勻涂凡士林.,洗滌,三洗:自來水沖洗蒸餾水清洗2-3次待盛液潤洗2-3次，標準：內(nèi)壁不掛水珠,錐形瓶自來水沖洗蒸餾水清洗2-3次（不用待盛液潤洗）,裝液,注液(液面位于“0”刻度以上2-3cm處),檢查滴定管是否漏水、堵塞和活塞轉(zhuǎn)動是否靈活,趕氣泡,調(diào)液面,記錄,至“0”刻度或“0”刻度以下,讀數(shù)時要注意：.滴定管要直立裝液或放液后，需等1-2分鐘才能觀察液面高度.讀數(shù)時，視線應與凹液面最低處在同一水平線上，防止俯視或仰視.必須準確到0.1mL，并估計到0.01mL。,取液（待測液）、滴加指示劑

11、（2-3滴）,v起始讀數(shù),邊滴邊旋搖滴速先快后慢，接近終點時一滴一搖注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化、滴定管下端溶液流速判定滴定終點（最后一滴剛好使溶液顏色發(fā)生明顯變化且30秒內(nèi)不恢復原色）記錄（v終點讀數(shù)）,滴定,反應終定指的是酸和堿恰好完全反應，此時溶液的pH不一定等于7,重復滴定2到3次,數(shù)據(jù)處理,C待測,左手,右手,視線與凹液面水平相切,滴加速度先快后慢,眼睛注視瓶內(nèi)顏色變化,半分鐘顏色不復原,滴定管保持垂直,誤差分析（標準酸滴定未知堿）,C待測,讀數(shù)方法有誤：,偏小,偏大,儀器潤洗不當:,盛標準液的滴定管用蒸餾水洗后未用標準液潤洗；盛待測液滴定(移液)管用蒸餾水洗后未用待測液潤洗；錐形瓶用蒸

12、餾水洗后再用待測液潤洗；,(偏大；偏小；偏大),滴定前仰視,滴定后俯視；滴定前俯視,滴定后仰視；,已知,已知,讀數(shù),直接或者間接引起“讀數(shù)”的變化,俯視圖,仰視圖,滴定管的俯視和仰視:,正確視線,仰視視線,正確讀數(shù),仰視讀數(shù),讀數(shù)偏大,正確視線,俯視視線,正確讀數(shù),俯視讀數(shù),讀數(shù)偏小,0刻度在上0,0刻度在上0,先偏大,后偏小,先仰后俯,V=V(后)-V(前)，偏小,實際讀數(shù),正確讀數(shù),先俯后仰,先偏小,后偏大,V=V(后)-V(前)，偏大,實際讀數(shù),正確讀數(shù),滴定管的俯視和仰視,天平或量筒的使用讀數(shù)方法錯誤；,偏大,操作出現(xiàn)問題:,盛標準液的滴定管漏液；盛待測液的滴定管滴前尖嘴部分有氣泡,終

13、了無氣泡(或前無后有)；振蕩錐形瓶時,不小心有待測液濺出；滴定過程中,將標準液滴到錐形瓶外；滴定完畢后，后立即讀數(shù)。,偏大,偏大,偏大,偏小,偏大,指示劑選擇欠妥:,用強酸滴定弱堿,指示劑用酚酞；,偏小:堿有余,酸不足,用強堿滴定弱酸,指示劑選用甲基橙;(正確選擇:酚酞),管內(nèi)壁上有液體未流下VHCl(aq),如滴定管的尖嘴部分有半滴或一滴標準液未滴下。,樣品中含有雜質(zhì):a.用鹽酸滴定含Na2O的NaOH樣品；b.用含Na2CO3的NaOH標準液滴定鹽酸；,偏大,Na2CO3中和力比NaOH小,耗標準液更多。,終點判斷不準確:,指示劑變色靈敏，且PH變化小；,酸堿中和后溶液的PH應在指示劑的變色PH范圍內(nèi),酸堿指示劑的合理選擇：,選用酚酞或甲基橙,選用酚酞（PH：8-10）,選用甲基橙（PH：3.1-4.4）,強酸滴定弱堿強堿滴定弱酸兩強滴定,