3.2.1 水的电离 溶液的酸碱性与pH 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三章 第二节 水的电离和溶液的pH 第1课时 水的电离 溶液的酸碱性与pH 水溶液中的离子反应与平衡 1 PART 01 水的电离 2 01 水的电离 在水溶液中，酸、碱、盐全部或部分以离子的形式存在，那么，其中的溶剂——水是以什么形式存在呢？ 精确的纯水导电性实验： 纯水 灵敏电流计 灯泡 现象：①灵敏电流计指针偏转 ②灯泡不亮 3 01 水的电离 精确的导电性实验表明，纯水绝大部分以水分子的形式存在，但其中也存在着极少量的H3O+和OH-。这表明水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。 4 01 水的电离 一、水的电离平衡 1.水的电离平衡 H2O + H2O H3O+ + OH- 简写：H2O⇌H++OH- 水的电离非常微弱，常温下（25℃），纯水中H+和OH-的浓度约为10-7mol/L。 5 01 水的电离 一、水的电离平衡 2.水的离子积 H2O⇌H++OH- 常数 =常数 当水的电离达到平衡时，电离产物H+和OH-的浓度之积是一个常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积，记作Kw： Kw＝c(H＋)·c(OH-) 6 01 水的电离 一、水的电离平衡 2.水的离子积 ①水的离子积与其他平衡常数一样，只与温度有关，温度不变，水的离子积不变。温度升高，水的离子积增大。 注意： t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 Kw/10-14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5 ②常温下(25℃)，可以认为Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14。 ③水的离子积不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。 7 01 水的电离 一、水的电离平衡 3.水的电离平衡的影响因素 条件 平衡移动方向 c(H+) c(OH-) 水的电离程度 Kw 升温 加盐酸 加NaOH溶液 加金属钠 根据勒夏特列原理，分析以下条件改变对水的电离平衡的影响： 正向移动 增大 增大 增大 增大 逆向移动 增大 减小 减小 不变 逆向移动 减小 增大 减小 不变 正向移动 减小 增大 增大 不变 H2O⇌H++OH- 8 01 水的电离 一、水的电离平衡 3.水的电离平衡的影响因素 H2O⇌H++OH- ①水电离吸热，升高温度，使水的电离平衡正向移动，即促进水的电离，Kw增大。 ②加入酸，使H+浓度增大，水的电离平衡逆向移动，即抑制水的电离，OH-浓度减小，Kw不变。 ③加入碱，使OH-浓度增大，水的电离平衡逆向移动，即抑制水的电离，H+浓度减小，Kw不变。 ④加入活泼金属(如Na)，消耗H+，使H+浓度减小，水的电离平衡正向移动，即促进水的电离，OH-浓度增大，Kw不变。 9 01 水的电离 二、由水电离的H+与OH-浓度的计算 在纯水中，所有的H+与OH-都来自于水的电离，而在酸溶液中，H+还来自于酸的电离，在碱溶液中，OH-还来自于碱的电离。 无论任何温度，无论酸性、中性、碱性溶液，都存在水电离出的H+，OH-，并且由水电离出的这两种离子浓度一定相等。 即：c(H+)水=c(OH-)水 那么，如何计算由水电离出的H+与OH-浓度呢？ 10 01 水的电离 二、由水电离的H+与OH-浓度的计算 1.酸溶液 例1.常温下，0.05mol/L的稀硫酸中： c(H+)=_____mol/L，c(H+)水=_____mol/L； c(OH-)=_____mol/L，c(OH-)水=_____mol/L。 10-13 10-13 例2.常温下，Ka(HA)=1.0×10-6，在0.1mol/LHA溶液中： c(H+)=_____mol/L，c(H+)水=_____mol/L； c(OH-)=_____mol/L，c(OH-)水=_____mol/L。 10-10.5 10-10.5 酸溶液中，c(OH-)=c(OH-)水，c(H+)=c(H+)酸+c(H+)水≈c(H+)酸 0.1 10-13 10-10.5 10-3.5 11 01 水的电离 二、由水电离的H+与OH-浓度的计算 2.碱溶液 例3.常温下，0.001mol/L的NaOH溶液中： c(H+)=_____mol/L，c(H+)水=_____mol/L； c(OH-)=_____mol/L，c(OH-)水=_____mol/L。 10-11 10-3 例4.T℃，Kw=1×10-12，在0.05mol/LCa(OH)2溶液中： c(H+)=_____mol/L，c(H+)水=_____mol/L； c(OH-)=_____mol/L，c(OH-)水=_____mol/L。 10-11 0.1 碱溶液中，c(H+)=c(H+)水，c(OH-)=c(OH-)碱+c(OH-)水≈c(OH-)碱 10-11 10-11 10-11 10-11 12 PART 02 溶液的酸碱性与pH 13 02 溶液的酸碱性与pH 一、溶液的酸碱性 无论是酸溶液中还是碱溶液或盐溶液中都同时存在H+和OH-，那么，溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-浓度有什么关系呢？ 溶液的酸碱性取决于H+和OH-浓度的相对大小： 酸性溶液：c(H+)＞c(OH-) 碱性溶液：c(H+)＜c(OH-) 中性溶液：c(H+)＝c(OH-) 14 02 溶液的酸碱性与pH 一、溶液的酸碱性 C 注意：溶液的酸碱性只取决于H+和OH-浓度的相对大小，与H+和OH-浓度的实际值没有必然联系。 15 02 溶液的酸碱性与pH 二、pH 1.pH的定义 pH是c(H+)的负对数，即pH＝-lgc(H+) 如常温下：c(H+)=10-7mol/L的中性溶液：pH=-lg10-7=7 c(H+)=10-5mol/L的酸性溶液：pH=-lg10-5=5 c(H+)=10-9mol/L的碱性溶液：pH=-lg10-9=9 引入pH概念的必要性：在表示稀溶液时，pH比物质的量浓度更加方便直观。 16 02 溶液的酸碱性与pH 二、pH 1.pH的定义 注意：pH一般用来表示c(H+)或c(OH-)<1 mol/L的稀溶液的酸碱性， c(H+)或c(OH-)>1 mol/L的溶液的酸碱性一般直接用离子浓度表示。因此，pH的常用范围是 0~14，但也可能小于0或大于14。 17 02 溶液的酸碱性与pH 二、pH 2.pH的测定 ①利用酸碱指示剂 酚酞： 石蕊： 甲基橙： 无 8.2 浅红 10 红 红 5 紫 8 蓝 红 3.1 橙 4.4 黄 酸碱指示剂只能测出溶液pH的范围，无法测出具体的值 18 02 溶液的酸碱性与pH 二、pH 2.pH的测定 ②利用pH试纸 广泛pH试纸 精密pH试纸 用pH试纸测定溶液pH的方法(常考考点)：将pH试纸放在洁净干燥的玻璃片上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，在半分钟内将试纸与标准比色卡进行对照得到溶液的pH。 注意：ⅰ.用pH试纸测溶液pH时，pH试纸不能提前用水润湿。 ⅱ.部分溶液无法用pH试纸测定pH，如NaClO、KMnO4、浓硫酸。 pH试纸只能粗略测量溶液的pH 19 02 溶液的酸碱性与pH 二、pH 2.pH的测定 ③利用pH计 ——精确测量溶液的pH 精确度高的pH计可以读到小数点后面两位 20 02 溶液的酸碱性与pH 二、pH 3.pH的计算 ①酸溶液pH的计算 先求c(H+) 再计算pH 例6.常温下，Ka(HA)=4×10-5，0.1mol/L的HA溶液，pH=___。 （已知lg2=0.3） 2.7 21 02 溶液的酸碱性与pH 二、pH 3.pH的计算 ②碱溶液pH的计算 先求c(OH-) 最后计算pH 例7.常温下，0.0025mol/L的Ca(OH)2溶液，pH=____。 （已知lg5=0.7） 11.7 再由Kw求c(H+) 再求pOH=-lgc(OH-) 最后计算pH=-lgKw-pOH 22 02 溶液的酸碱性与pH 二、pH 3.pH的计算 ②碱溶液pH的计算 先求c(OH-) 最后计算pH 例8.T℃，Kw=10-12，Kb(BOH)=2.0×10-6，则该温度下，0.1mol/L的BOH溶液，pH=_____。（已知lg5=0.7） 8.65 再由Kw求c(H+) 再求pOH=-lgc(OH-) 最后计算pH=-lgKw-pOH 23 02 溶液的酸碱性与pH 二、pH 3.pH的计算 ③混合溶液pH的计算 例9.常温下，将pH=2的盐酸与pH=4的硝酸按一定体积比混合后，所得溶液pH=3，则盐酸与硝酸的体积比为______。(忽略溶液混合时的体积变化) 1∶10 ⅰ.强酸混强酸 ——混合前后H+总量看作不变 24 02 溶液的酸碱性与pH 二、pH 3.pH的计算 ③混合溶液pH的计算 例10.常温下，将pH=12的KOH溶液与pH=13的NaOH溶液按体积比2∶1混合后，所得溶液pH=____。 (忽略溶液混合时的体积变化，lg2=0.3) 12.6 ⅱ.强碱混强碱 ——混合前后OH-总量看作不变 25 02 溶液的酸碱性与pH 二、pH 3.pH的计算 ③混合溶液pH的计算 例11.常温下，将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液按一定体积比混合后所得溶液pH=4，则盐酸与NaOH溶液的体积比为________。 (忽略溶液混合时的体积变化) 101∶99 ⅲ.强酸混强碱 ——过量减少量 26 02 溶液的酸碱性与pH 二、pH 3.pH的计算 ③混合溶液pH的计算 例12.T℃，Kw=1×10-12，将pH=3的硝酸与pH=11的KOH溶液按一定体积比混合后所得溶液pH=6，则硝酸与KOH溶液的体积比为________。 (忽略溶液混合时的体积变化) 100∶1 ⅲ.强酸混强碱 ——过量减少量 27 02 溶液的酸碱性与pH 二、pH 4.pH的应用 工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性，人们的生活和健康也与溶液的酸碱性有密切关系。因此，测试和调控溶液的pH，对工农业生产、科学研究，以及日常生活和医疗保健等都具有重要意义。 28 PART 03 课堂总结 29 03 课堂总结 这堂课学到了什么？ ①水的电离平衡及其影响因素。 ②水的离子积。 ③pH及其测量。 ④pH的相关计算。 30 PART 04 课后作业 31 04 课后作业 32 River Flows In You (Original Mix) - remix Mark Pride Into The Deep Vol.02, track 12 298705.4 XXX - 163 key(Don't modify):L64FU3W4YxX3ZFTmbZ+8/QSenMKRvB//DMc6t1+oyyShzCGLxMZCM993566rnxjz8zyDbBQmyPx7ScpOmY0dEDrj1HdvmgbJTNK+wiXPj8xBWOv7UES8ZwGyz0KaX3H5Sa2dQk4N/IJLioyLSXZ8f2nfKel4k8b9D/iRC6uK2dPRBnalnRq9pOwl5VS1KgCesOvfeCUT3XFlygtJxlpkQRoqJ12DErs6pRL7VKLJTRUy8zt/MzS6M6BBOgGOan2aMESwLftuYqMTS7Kw1jIjcuCJDhRNW8CzpdjHiCrstA+4NJ0OnVQpybLFmDnxCYVsFYN/GN1pqlyQHDkOZB7gx7FnDyDiEeWtP7o2PQiwHSNxMCXU2Bxdf3MNbJqKA06Kr7y3kJk0PffUk6B/rpUfNGvj47sEWkrQ48W+mPyQqdhSbTISWbULhHgMGmpRO1B7AoegD6Un5FHCmGrdvCZNUUw3ooH7VDXzaPTLc1PiVy//uoaH9yMlqXfiHtVteK4H0/1lCzb7mK9Dpx7uEpIrFA== $$