新人教版选修4化学第三章第二节《水的电离和溶液的酸碱性》课件说课材料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,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,20 一月 2025,第二节,水的电离与溶液的酸碱性,目的,：,1.,使学生了解水的电离和水的离子积；,2.,使学,生了解溶液的酸碱性与,pH,的关；,3.,通过水的离子积和溶液酸碱性等内容的教学,对学生进行矛盾的对立统一,、,事物间的相互关系和,相互制约等辨证唯物主义观点的教育。,重点,:,水的离子积,溶液酸碱性和溶液,pH,值的关系,;,酸碱中和滴定的原理、仪器、步骤、指示剂。,难点,:,水的离子积；,pH,计算、误差分析等。,2.,水是不是电解质？,思考与交流,1,、研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性，而酸碱性与水的电离有密切的关系。那么水是如何电离的呢,?,探究实验,精确的纯水导电性实验,精确的纯水导电实验,G,G,现象：,指针摆动,不亮,结论：,水是,电解质,极弱,H,2,O,H,2,O H,3,O,OH,H,2,O H,OH,能发生,电离,微弱,灵敏电流计,灯泡,探究实验,H,2,O+H,2,O H,3,O,+,+OH,简写为：,H,2,O H,+,+OH,一,.,水的电离：,水是,极弱,的电解质，那么,多少个水分子才有,1,个电离？,1L,25,的水里只有,10,-7,molH,2,O,分子发生电离,55.610,7,个,(,水电离出的,H,、,OH,浓度相等,),实验测定：,25 C(H,+),=C(OH,-,)=110,-7,mol/L,100 C(H,+,)=C(OH,-,)=110,-6,mol/L,思考：既然一定温度下纯水中,C(H,+,),和,C(OH,-,),浓度是定值，那么乘积呢？,想一想？,K,.,=,c,(H,+,),.,c,(OH,-,),c,(H,2,O),Kw=,c,(H,+,),.,c,(OH,-,),其中常数,K,与常数,c,(H,2,O),的积记为,Kw,称为水的,离子积常数,简称为,离子积,已知,K,电离,c(H,+,)c(OH,-,）,c(H,2,O,）,H,2,O H,+,+OH,K,w,室温下,55.6mol H,2,O,中有,110,-7,mol H,2,O,电离，,因此,c,(H,2,O),可视为常数。,c,(H,2,O),注：,c,(H,2,O)=,1 L,1000 g,18 gmol,-1,Kw=C,（,H,+,）,C,（,OH,-,）,1.Kw,在一定温度下是个常数,一般不写单位,2.,常温（,25,）,Kw=1 10,-14,，,100,时,Kw=,110,-12,3.,温度升高,Kw,变大,（为什么？）,2.,水的离子积,(,常数,),：,(1),定义：在,一定温度下,，水（稀溶液）中,H,+,与,OH,-,浓度的乘积，用,Kw,表示。,温度,0,20,25,50,90,100,Kw,1.1410,-15,6.8110,-15,110,-14,5.4710,-14,3.810,-13,110,-12,结论,（定值）（省去单位）,2),影响,K,W,的因素,K,W,只与,温度有关,（与浓度无关）,:,温度升高，,K,W,值增大,如：,25,K,W,=10,-14,100,K,W,=10,-12,2.,水的离子积常数,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。,加入酸：,增大,减少,平衡逆向移动,但,Kw,保持不变,H,2,O H,+,+OH,-,C(H,+,),C(OH,-,),问题与讨论,1.,在水中加入强,酸,(HCl),后，,对水的电离平衡有何影响？,水的离子积是否发生改变？,加入碱：,C(H,+,),减小,增大,平衡逆向移动,但,Kw,保持不变,H,2,O H,+,+OH,-,C(H,+,),C(OH,-,),2.,在水中加入强,碱,(NaOH),后，,对水的电离平衡有何影响？,水的离子积是否发生改变？,升温,呢？,问题与讨论,升高温度：,平衡正向移动,C,（,H,+,）和,C,（,OH,-,）都增大,Kw,增大,（正反应吸热）,H,2,O H,+,+OH,-,二、影响水的电离平衡的因素,改变条件,平衡移动方向,电离程度,c,(H,+,),c,(OH,-,),c(H+),和,c(OH-),大小比较,K,w,升高温度,通入少量,HCl,气体,加入少量,NaOH,固体,加入少量,NaCl,固体,加入少量,Na,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,减小,减小,减小,减小,正向移动,正向移动,逆向移动,逆向移动,不移动,不变,不变,不变,不变,不变,不变,不变,大于,小于,等于,小于,等于,减小,二、影响水的电离平衡的因素,1.,酸,2.,碱,3.,温度,抑制,水的电离，,Kw,保持不变,升高温度促进水的电离，,Kw,增大,注意,（,1,）,Kw,是一个温度函数，只随温度的升高而增大，与,c(H+),、,c(OH-),无关,.,（,2,）,Kw,适用于一定温度下,任何,稀的电解质溶液,（,3,）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,K,w,=c(H,+,).c(OH,-,),且,25,时,Kw=1 10,-14,。,4,、盐,（下一节再讲）,问题与讨论,3.,在酸碱溶液中，水电离出来的,C(H,+,),和,C(OH,-,),是否相等？,4.100,时，纯水中水的离子积为,10,-12,，求,C(H,+,),为多少？此时溶液为酸性、碱性还是中性？,任何水溶液中,水电离出来的,c(H+),始终等于水电离出来,的,c(OH-),结论,C(H+)=,10,-6,mol/L,仍为中性,1.,水的电离过程为,H,2,O H,+,+OH,-,，在不同温度下其离子积为,K,W25,=110,-14,，,K,W35,=2.1 10,-14,。则下列叙述正确的是：,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,K,25,K,35,D,、水的电离是一个吸热过程,练习,D,2,、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,K,w,=10,-14,。,3),某温度下，某液体,c(H,+,)=10,-7,mol/L,，则该溶液一定是纯水。,4),任何水溶液中均有,Kw=c(H+),H2O,.c(OH-),H2O,3,、,25,：,A,、,B,、,C,三种溶液，其中,A,中,c(H,+,),=10,3,mol/L,，,B,中,c(OH,-,),=5,10,7,mol/L,，,C,中,c(H,+,),/,c(OH,-,),=10,6,则三种溶液的酸性,强弱顺序,如何？,A,C,B,B,中,c(H,+,),=K,W,/,c(OH,-,),=2,10,-,8,mol/L,C,中,c(H,+,),=10,-,4,mol/L,4,、某温度下纯水中,c(H+),=2,10,7,mol/L,，则此时,c(OH,-,),=,；该温度下向纯水中滴加盐酸使,c(H+),=2,10,5,mol/L,，则时,c(OH-),=,。,2,10,7,mol/L,8,10,9,mol/L,如：,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？,c,(H+)c(H+),酸,=10,-1,mol/L,c,(H,+,)=,c,(OH,-,)=10-,7,mol/L,中性,酸性,=c,(H,+,),水,酸溶液中也存在：,Kw=,c,(H,+,),c,(OH,-,),水的离子积不仅适用于,纯水,，也使用于,稀的电解质水溶液,且均存在,Kw=,c,(H,+,),c,(OH-),此时,c,(H+),，,c,(OH-),均指溶液中的，而不再指水电离也来的。,结论,5.,在酸溶液中水电离出来的,C(H,+,),和酸电离出来的,C(H,+,),有什么,关系,？,纯水中：,加酸后：,c,(OH-)=10-,13,mol/L,.,思考讨论（,25,0,C,）,1,、,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？,c(H,+,)=,0.01mol/L,c(OH,-,),=110,-12,mol/L,c(H,+,),H2O,=,c(OH,-,),H2O,=110,-12,mol/L,2,、,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？,c(H,+,)=,110,-12,mol/L,c(OH,-,),=0.01mol/L,c(H,+,),H2O,=,c(OH,-,),H2O,=110,-12,mol/L,归纳总结：,纯水中：,K,w,=c(H,+,),H2O,c(OH,-,),H2O,酸溶液中,:,K,w,=c(H+),总,c(OH-),总,c(H,+,),酸,c(OH,-,),H2O,碱溶液中,:,K,w,=c(H,+,),总,c(OH,-,),总,c(H,+,),H2O,c(OH,-,),碱,思考：当水电离出来的,c(H+)=,110,-12,mol/L,时，那该溶液呈酸性还是呈碱性？,答：可能是酸性也可能是碱性,3.,纯水在,10,和,50,的,H,+,浓度，前者与后者的关系是（）,A,.,前者大,B,.,后者大,C,.,相等,D,.,不能确定,B,练一练！,高考链接,A,（,08,上海卷,改编,）常温下，某溶液中由水电离出来的,c,(H,),1.010,-13,mol/L,，该溶液可能是,(),二氧化硫 氯化钾水溶液,硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液,A,B,C,D,2.,在,25,，在某无色溶液中由水电离出的,C(OH,-,)=,110,-13,，,一定能大量共存的离子组是（）,NH,4,+,K,+,NO,3,-,Cl,-,NO,3,-,CO,3,2,-,K,+,Na,+,K,+,Na,+,Cl,-,SO,4,2-,Mg,2+,Cu,2+,SO,4,2-,Cl,-,C,三、溶液的酸、碱性跟,C(H,+,),、,C(OH,-,),的关系,思考？,当,C(H,+,)=,10,6,mol/L,时，此时溶液一定是酸性溶液吗？,三、溶液的酸、碱性跟,C(H,+,),、,C(OH,-,),的关系,1,、关系,(,25,),：,中性,溶液：,酸性,溶液：,碱性,溶液：,注 意,水溶液中,H,+,与,OH,-,始终共存,酸性溶液：,C(H,+,)C(OH,-,);C(H,+,),越大酸性越强,碱性溶液：,C(H,+,)C(OH,-,)C(H,+,)110,-7,mol/L,C(H,+,)C(OH,-,)C(H,+,)n,1,、有相同,pH,的三种酸,HX,、,HY,、,HZ,的溶液，稀释相同倍数后，,pH,的变化值依次增大，则,HX,、,HY,、,HZ,的酸性由强到弱的顺序是 （）,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,、,B,两酸溶液的物质的量浓度一定相等,稀释后，,A,溶液的酸性比,B,溶液强,a=5,时，,A,是强酸，,B,是弱酸,若,A,、,B,都是弱酸，则,5,a,2,a,7,2,1,pH,V/mL,1000,A,B,B,C,、,D,练习,（,1,）强酸与强酸混合,pH=2,的盐酸和,pH=4,的盐酸溶液以体积比为,1,：,10,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,pH,。,1,、两种,pH,值不同的强酸等体积混合时，抓住,H+,来运算；,2,、,pH,2,时，等体积混合可忽略,PH,大的,H+,的影响。,4,、溶液混合的,pH,计算,C(H+)=510,-3,mol/L,（,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 （）,A,、,molL,-1,B,、,molL,-1,C,、,(10,-8,10,-10,)molL,-1,D,、,210,-10,molL,-1,OH,-,=,（,1 10,6,+110,4,)/(1+1)=510,-5,mol/L,=10-lg2,=-lg(10,-14,/510,-5,),=9.7,=-lg(210,-10,),pH=-lgK,W,/OH,关键：抓住,OH,-,进行计算！再转化为,H,+,D,4,、溶液混合的,pH,计算,关键：,1,、是酸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,、当酸或碱提供的,c(H,+,),、,c(OH-),很小时，不能忽略水电离出的,c(H,+,),、,c(OH,-,),结论,例,8.0.1L 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,9.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。,3),、强酸、强碱溶液的混合,方法：,1.,先反应,2.,若混合酸碱恰好反应，则抓住,n(H,+,)=n(OH,-,),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,-,），,然后求,c,（,H,+,），再算,pH,值,结论,把,pH=,12,的,NaOH,溶液,V,1,和,pH=,2,的,HCl,溶液,V,2,混合后，溶液呈中性。则,V,1,：,V,2,=_,；,把,pH=,11,的,NaOH,溶液,V,1,和,pH=,2,的,HCl,溶液,V,2,混合后，溶液呈中性。则,V,1,：,V,2,=_,；,把,pH=,13,的,NaOH,溶液,V,1,和,pH=,2,的,HCl,溶液,V,2,混合后，溶液呈中性。则,V,1,：,V,2,=_,；,1,：,1,10,：,1,1,：,10,练一练！,己知,X+Y=14,，,它们等体积相混合，混合液的,PH,值,（填“,7”,、“,7”,或“,=7”,）,。,己知,X+Y14,，,它们等体积相混合，混合液的,PH,值,_,。（同上）,盐酸的,PH,值为,X,，,NaOH,溶液的,PH,为,Y,，体积相混合，则混合液,PH,：,变换,1.,某酸溶液的,PH,为,2,，某碱溶液的,PH,为,12,，两者等体积相混合后，有关,PH,值的变化正确的是（）,A.,大于,7 B.,小于,7,C.,等于,7 D.,三种都有可能,D,练习：,2,、,PH=13,的强碱溶液和,PH=2,的强酸溶液混合，所得混合液的,PH=11,则强碱与强酸的体积比是（）,A 11:1 B 9:1,C 1:11 D 1:9,D,3.,判断下列说法是否正确：,（,1,）,pH=7,的溶液是中性溶液。,(),（,2,）,H,2,S,溶液中,c(H,+,),：,c(S,2-,)=2,：,1,。,(),（,3,）,0.1 mol/L,的,HAc,中,c(H,+,),是,0.2 mol/L HAc,中,c(H,+,),的,1/2,。,(),（,4,）,0.1 mol/L,的,HAc,中,c(H,+,),c(HAc),大于,0.01 mol/L,的,HAc,中,c(H,+,)c(HAc),。,(),（,5,）,0.1 mol/L,的,HAc,中,c(OH,-,)c(HAc),大于,0.01 mol/L,的,HAc,中,c(OH,-,)c(HAc),。,(),（,6,）中性溶液中,c(H,+,)=c(OH,-,),。,(),4,、,王后雄学案,P102,例,14,5,、,倍速,P72,第,7,题,作业：,王后雄学案,、,全程设计,第三课时,酸碱中和滴定,一、酸碱中和滴定,1.,定义：,用,已知,物质的量的浓度的酸（或碱）来,测定未知,浓度的碱（或酸）的方法,2.,原理：,在酸碱中和反应中，使用一种已知物质的量浓度的酸或碱溶液跟未知浓度的碱或酸溶液完全中和，测出二者的体积，根据化学方程式中酸和碱的物质的量的比值，就可以计算出碱或酸的溶液浓度。,3.,公式：,4.,实验的关键,:,(1,),准确测量参加反应的两种溶液的体积,(2,),准确判断中和反应是否恰好完全反应,c,酸,v,酸,=c,碱,v,碱,(,一元酸和一元碱,),5.,实验仪器及试剂,:,仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、,锥形瓶、铁架台、,滴定管夹,、烧杯、白纸，有时还可用,移液管,试剂：标准液、待测液、指示剂,注意两管的外形区别、常见规格、“,0”,刻度、读数等,2.,酸碱指示剂：一般是有机弱酸或有机弱碱（定性测定）,种类,对应溶液,的 颜 色,变色范围,甲基橙溶液,橙色,红,3.1,橙,4.4,黄,酚酞溶液,无色,无,8,浅红,10,红,石蕊溶液,紫色,红,5,紫,8,蓝,1.,原则：,1,）终点时，指示剂的,颜色变化明显,2,）变色范围越窄越好，对溶液的酸碱性变化较灵敏,二、指示剂的选择：,（,1,）甲基橙和酚酞的变色范围较小：,4.4-3.1=1.3 10-8.2=1.8,对溶液的酸碱性变化较灵敏，,故一般不用石蕊作指示剂。,（,2,）溶液使指示剂改变颜色，发生的化学变化。指示剂滴加太多将消耗一部分酸碱溶液，所以不能加的太多,（一般为,12,滴）,。,（,1,）强酸强碱间的滴定：,（,2,）强酸滴定弱碱,两者正好完全反应，生成强酸弱碱盐，酸性选用,甲基橙,作指示剂,（,3,）强碱滴定弱酸,3.,酸碱中和滴定中指示剂的选择：,两者正好完全反应，生成强碱弱酸盐，碱性选用,酚酞,作指示剂,酚酞溶液、甲基橙,三、实验步骤：,1.,查漏,：检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活；,2.,洗涤,：用水洗净后，各用少量待装液润洗滴定管,2,3,次；,3.,装液,：用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中，使液面高于刻度,2-3cm,4.,赶气泡,：,酸式滴定管：快速放液,碱式滴定管：橡皮管向上翘起,5.,调液,：,调节滴定管中液面高度，并记下读数，记做。,6.,取液,：,（,1,）从碱式滴定管中放出,25.00ml,氢氧化钠溶液于锥形瓶中,（,2,）滴入,2,滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。,7.,滴定,：左手,_,，右手,_,眼睛,_,控制酸式滴定管活塞,拿住锥形瓶瓶颈，,边滴入盐酸，边不断顺时针方向摇动，,要始终注视锥形瓶溶液的颜色变化。,9.,计算,：整理数据进行计算。,8.,记录,：当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变无色时，停止滴定，准确记下盐酸读数，并准确求得滴定用去的盐酸体积。重复,2,3,次。,当有一组数据误差较大时，要舍弃,五、误差分析：,例题：用,标准盐酸,滴定未知浓度的,氢氧化钠溶液,（氢氧化钠放于锥形瓶中）下列操作（其它操作均正确），对氢氧化钠溶液浓度有什么影响？,一、酸式滴定管,1.,未用标准液,(HCl),润洗酸式滴定管 （）,2.,滴定管内壁不干净，滴定后，酸式滴定管内壁挂水珠 （）,3.,滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失（）,4.,滴定操作时，有少量盐酸滴于锥形瓶外（）,5.,滴定前仰视刻度，滴定后俯视刻度（）,偏高,偏高,偏高,偏高,偏低,滴定前仰视，滴定后俯视。,分析：,V,标偏小，导致,C,测,偏小。,滴定前,滴定后,读出值,实际值,滴定前俯视，滴定后仰视。,分析：,V,标偏大，导致,C,测,偏大。,滴定前,滴定后,实际值,读出值,二、锥形瓶,6.,锥形瓶内用蒸馏水洗涤后，再用待测氢氧化钠润洗,2-3,次，将润洗液倒掉，再装,NaOH,溶液（）,7.,锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装,NaOH,溶液（）,8.,滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅出一部分。（）,9.,指示剂滴加过多（）,偏高,无影响,偏低,偏低,三、碱式滴定管,10.,碱式滴定管用水洗后，未用待测液润洗 （）,11.,取待测液时，未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除。取液后滴定管尖嘴充满溶液（）,偏低,偏低,四、含杂质,12.,在配制待测氢氧化钠溶液过程中，称取一定质量的氢氧化钠时，内含少量的氢氧化钾，用标准盐酸溶液进行滴定。（）,13.,同上情况，若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠，结果如何（）,偏低,偏低,如：,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？,c,(H,+,),c,(OH,-,),c,(H,+,),和,c,(OH,-,),大小比较,酸碱性,蒸馏水,加酸后,10,-7,10,-7,10,-1,10,-13,c,(H,+,)=,c,(OH,-,),中性,c,(H,+,),c,(OH,-,),酸性,K,w,=,加酸后,110,-14,不变,=c,(H,+,),水,酸溶液中,K,w,=,c,(H,+,),酸,c,(OH,-,),水,酸溶液中也存在：,Kw=,c,(H,+,),c,(OH,-,),水的离子积不仅适用于,纯水,，也使用于,稀的电解质水溶液,且均存在,Kw=,c,(H,+,),c,(OH-),此时,c,(H+),，,c,(OH-),均指溶液中的，而不再指水电离也来的。,结论,5.,在酸溶液中水电离出来的,C(H,+,),和酸电离出来的,C(H,+,),有什么,关系,？,