高考第一轮复习第二节水的电离和溶液的酸碱性课件

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1、第三节第三节 化学键化学键水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性2011-20121. 理理解水的电离平衡和离子积的概念，影响水电离平衡的因素。解水的电离平衡和离子积的概念，影响水电离平衡的因素。2了解溶液的酸碱性和了解溶液的酸碱性和pH的关系。的关系。3学会学会pH的计算。的计算。4了解测定溶液了解测定溶液pH的方法，知道的方法，知道pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。作用。 1水是一种极弱的电解质：水是一种极弱的电解质：电离方程式为电离方程式为 H 0(，2水水的电离是的电离是 过程，因此升高温度水的电离平衡向右移动，过程，因此升高温度水

2、的电离平衡向右移动，Kw 。如。如100时纯水电离的时纯水电离的H浓度浓度c(H)H2O106molL1，此时，此时Kw 。3Kw不仅适用于纯水，向水中加入适量酸或碱或者盐形成稀溶液时，只要温不仅适用于纯水，向水中加入适量酸或碱或者盐形成稀溶液时，只要温度不变，度不变，Kw 。即酸、碱、盐的稀溶液中均同时存在。即酸、碱、盐的稀溶液中均同时存在H和和OH，且有：，且有：c(H)H2O c(OH)H2Oc(H)c(OH)Kw增大增大1012不变不变吸热吸热4水的电离平衡的移动水的电离平衡的移动H2OHOHH0条件变化条件变化移动方向移动方向c(H)c(OH)KW升高温度升高温度向右向右增大增大增大

3、增大增大增大加酸加酸向左向左增大增大减小减小不变不变加碱加碱向左向左减小减小增大增大不变不变加强酸弱碱盐加强酸弱碱盐向右向右增大增大减小减小不变不变加强碱弱酸盐加强碱弱酸盐向右向右减小减小增大增大不变不变说明说明“”()表表示向右示向右(左左)，“”()表示增大表示增大(减小减小)，“”表示不变。表示不变。思考：思考：水电离出的水电离出的c(H)和和c(OH)有怎样的关系？有怎样的关系？提示：提示：水的离子积常数揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，水的离子积常数揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有都有H和和OH共存共存。在酸性或碱性的稀溶液中，由水电离出的在酸性或碱性的稀溶液中，由

4、水电离出的c(H)和和c(OH)总相等，即总相等，即c(H)水水c(OH)水水。如如0.1 molL1 HCl或或NaOH溶液中溶液中，c(H)水水c(OH)水水11013 molL1。酸中酸中c(OH)很小，但这完全是由水电离出来的，不能忽略。同样的碱溶很小，但这完全是由水电离出来的，不能忽略。同样的碱溶液中的液中的c(H)也不能忽略。也不能忽略。1溶液酸、碱性的实质溶液酸、碱性的实质在酸、碱溶液中水的电离被抑制，但在酸、碱溶液中水的电离被抑制，但H与与OH的关系仍符合的关系仍符合 。当加酸时，水的电离平衡。当加酸时，水的电离平衡 ，c(H) c(OH)；当加碱时，道理也如此，只是；当加碱时

5、，道理也如此，只是c(OH) c(H)。所以说，。所以说，溶液酸、碱性的实质是溶液中的溶液酸、碱性的实质是溶液中的c(H)和和c(OH)的相对大小问题。的相对大小问题。c(H)c(OH)Kw向左移动向左移动2溶液酸碱性的表示方法溶液酸碱性的表示方法pH(1)定义：定义：pH 。(2)适用范围：适用范围：014(3)意义：意义：pH大小能反映出溶液中大小能反映出溶液中c(H)(或或c(OH)的大小，的大小，即能表示溶液的酸碱性强弱。即能表示溶液的酸碱性强弱。常温下：常温下：pH7，溶液呈，溶液呈 ，pH越大，溶液的碱性越越大，溶液的碱性越 ，pH每增加每增加1个单位，个单位，c(OH) 。lgc

6、(H)酸性酸性强强增大增大10倍倍碱性碱性强强增大增大10倍倍(4)溶液酸碱性的判断溶液酸碱性的判断利利用用c(H)和和c(OH)的相对大小判断的相对大小判断若若c(H)c(OH)，则溶液呈，则溶液呈 ；若若c(H)c(OH)，则溶液呈，则溶液呈 ；若若c(H)c(OH)，则溶液呈，则溶液呈 。利用利用pH判断判断25时，若溶液的时，若溶液的pH7，则溶液呈，则溶液呈 。酸性酸性中性中性碱性碱性酸性酸性中性中性碱性碱性注意：注意：是是无条件的，任何温度、浓度都适用。无条件的，任何温度、浓度都适用。是有条件的，适用温度为是有条件的，适用温度为25。在。在100时时Kw1012，pH 为中性，为中

7、性，pH 为碱性，为碱性，pH 为酸性。为酸性。3pH试纸的使用试纸的使用(1)方方法：把小块法：把小块pH试纸放在玻璃片试纸放在玻璃片(或表面皿或表面皿)上，用蘸有待测液的玻璃棒上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央，试纸变色后，与标准比色卡比较来确定溶液的点在试纸的中央，试纸变色后，与标准比色卡比较来确定溶液的pH。(2)注意：注意：pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则将可能产生误差。试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则将可能产生误差。666延伸：常见指示剂的变色范围延伸：常见指示剂的变色范围试剂试剂pH范围对应的指示剂颜色范围对应的指示剂颜色甲基橙甲基橙 石蕊石蕊 酚酞酚酞 1酸碱中和滴定原

8、理酸碱中和滴定原理用已知物质的量浓度的用已知物质的量浓度的 来测定未知物质的量浓度的来测定未知物质的量浓度的 的的物质的量浓度的方法。物质的量浓度的方法。2中和滴定操作中和滴定操作(以标准盐酸滴定以标准盐酸滴定NaOH溶液为例溶液为例)(1)准备准备滴定管滴定管a检验酸式滴定管检验酸式滴定管 ；酸酸(或碱或碱)碱碱(或酸或酸)是否漏水是否漏水b洗洗涤酸式和碱式滴定管后要用涤酸式和碱式滴定管后要用 润洗润洗23次，次，并排除滴定管尖嘴处的并排除滴定管尖嘴处的 ；c用漏斗注入标准液至用漏斗注入标准液至 。d将液面调节到将液面调节到“0”或或“0”以下某一刻度处，记下读数。以下某一刻度处，记下读数。

9、锥形瓶：只用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗。锥形瓶：只用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗。(2)滴定滴定用碱式滴定管取一定体积待测液于锥形瓶中，滴入用碱式滴定管取一定体积待测液于锥形瓶中，滴入 滴指示剂滴指示剂(甲基橙甲基橙)。用用 握活塞旋转开关，右手不断旋转摇动锥形瓶，握活塞旋转开关，右手不断旋转摇动锥形瓶，眼睛注视眼睛注视 至黄色变为橙色，记下读数。至黄色变为橙色，记下读数。待装液待装液(标准液或待测液标准液或待测液)气泡气泡“0”刻度上方刻度上方2cm3cm处处23左手左手锥形瓶中溶液的颜色变化锥形瓶中溶液的颜色变化(3)计算计算每每个样品做个样品做 次，取平均值求出结果。次，取平均值求出结

10、果。 滴定管和量筒读数时有什么区别？滴定管和量筒读数时有什么区别？提示提示：滴定管的滴定管的“0”刻度在上面，越往下刻度值越大，而量筒无零刻度，并刻度在上面，越往下刻度值越大，而量筒无零刻度，并且越往上刻度越大，记录数据时滴定管一般到且越往上刻度越大，记录数据时滴定管一般到0.01 mL，而量筒仅为而量筒仅为0.1 23延伸：酸碱中和滴定操作中应注意的几个问题延伸：酸碱中和滴定操作中应注意的几个问题(1)酸酸、碱式滴定管的构造以及读数准确度、碱式滴定管的构造以及读数准确度0.01 mL。(2)指示剂的选择要注意滴定完成后生成盐的溶液的酸碱性。指示剂的选择要注意滴定完成后生成盐的溶液的酸碱性。(

11、3)滴定速度，先快后慢，接近滴定终点时，应一滴一摇动。滴定速度，先快后慢，接近滴定终点时，应一滴一摇动。(4)振荡半分钟溶液颜色不发生变化，达滴定终点。振荡半分钟溶液颜色不发生变化，达滴定终点。(5)读数时，视线与液面的凹液面的最低处及刻度在同一水平线上。读数时，视线与液面的凹液面的最低处及刻度在同一水平线上。中和滴定中和滴定水液洗器切分明，查漏赶气再调零。水液洗器切分明，查漏赶气再调零。待测液中加试剂，左手控制右手动。待测液中加试剂，左手控制右手动。瓶下垫纸眼观色，读数要与切面平。瓶下垫纸眼观色，读数要与切面平。酚酞示剂常相识，强酸弱碱甲基橙。酚酞示剂常相识，强酸弱碱甲基橙。使用酸式滴定管，

12、不盛碱液切记清。使用酸式滴定管，不盛碱液切记清。1温度：温度：由由于水的电离过程吸热，故升温使水的电离平衡右移，即加热能促进于水的电离过程吸热，故升温使水的电离平衡右移，即加热能促进水的电离，水的电离，c(H)、c(OH)同时增大，同时增大，KW增大，增大，pH变小，但变小，但c(H)与与c(OH)仍相等，故体系仍显中性。仍相等，故体系仍显中性。2酸、碱：酸、碱：在在纯水中加入酸或碱，酸电离出的纯水中加入酸或碱，酸电离出的H或碱电离出的或碱电离出的OH均能使水均能使水的电离平衡左移，即酸、碱的加入抑制水的电离。若此时温度不变，则的电离平衡左移，即酸、碱的加入抑制水的电离。若此时温度不变，则KW

13、不不变，变，c(H)、c(OH)此增彼减。此增彼减。即：加酸，即：加酸，c(H)增大，增大，c(OH)减小，减小，pH变小变小加碱，加碱，c(OH)增大，增大，c(H)减小，减小，pH变大。变大。3能水解的盐：能水解的盐：在纯水中加入能水解的盐，由于水解的实质是盐电离出的在纯水中加入能水解的盐，由于水解的实质是盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合水电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合水电离出的H或或OH，所以水解必破坏，所以水解必破坏水的电离平衡，使水的电离平衡右移。即盐类的水解促进水的电离。水的电离平衡，使水的电离平衡右移。即盐类的水解促进水的电离。4其他因素：其他因素：向水中加入活泼金属，由

14、于与水电离出的向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H直接作用，因而直接作用，因而同样能促进水的电离。同样能促进水的电离。【例例1】 25时时，水的电离达到平衡：，水的电离达到平衡：H2O HOH；H0，下列叙述正确，下列叙述正确的是的是()A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低降低B向水中加入少量固体硫酸氢钠，向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，增大，KW不变不变C向水中加入少量固体向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，平衡逆向移动，c(H)降低降低D将水加热，将水加热，KW增大，增大，pH不变不变解析：解析：Kw只只与温度有关，与与

15、温度有关，与c(H)的变化无关。的变化无关。A中中c(OH)应增大；应增大；C中平衡正中平衡正向移动；向移动；D中中KW增大，增大，pH应减小。应减小。答案：答案：B (1)KW揭揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，H和和OH共存，只是共存，只是相对含量不同而已。相对含量不同而已。KW只与温度有关，只与温度有关，KW不仅适用于纯水，还适用于酸、不仅适用于纯水，还适用于酸、碱、盐的稀溶液。碱、盐的稀溶液。(2)由于水的离子积的存在，在弱电解质稀释时，溶液中总有一种浓度增大由于水的离子积的存在，在弱电解质稀释时，溶液中总有一种浓度增大的离子。如弱酸稀释时，

16、的离子。如弱酸稀释时，c(OH)增大，弱碱稀释时，增大，弱碱稀释时，c(H)增大。增大。(3)溶液中的溶液中的c(H)和水电离出来的和水电离出来的c(H)是不同的：常温下水电离出的是不同的：常温下水电离出的c(H)1107 mol/L，若某溶液中水电离出的，若某溶液中水电离出的c(H)1107 mol/L，则可判断出该溶液中加入的水解的盐或活泼金属促，则可判断出该溶液中加入的水解的盐或活泼金属促进了水的电离。进了水的电离。(4)常温下，溶液中的常温下，溶液中的c(H)1107 mol/L，说明是碱溶液或水解显碱，说明是碱溶液或水解显碱性的盐溶液。性的盐溶液。1在在不同温度下的水溶液中不同温度下

17、的水溶液中c(H)10 x mol/L，c(OH)10y mol/L，x与与y的关系如右图所示。请回答下列问题：的关系如右图所示。请回答下列问题：(1)曲线曲线代表的温度下，水的离子积为代表的温度下，水的离子积为_，曲线，曲线所代表的温度所代表的温度_(填填“高于高于”、“低于低于”或或“等于等于”)曲线曲线所代表的温度。你判所代表的温度。你判断的依据是断的依据是 。(2)曲线曲线所代表的温度下，所代表的温度下，0.01 mol/L的的NaOH溶液的溶液的pH为为_。答案：答案：(1)11012高高于曲线于曲线所代表的离子积比曲线所代表的离子积比曲线的小，由于水的的小，由于水的电离过程是吸热过

18、程，温度越高，离子积越大，故曲线电离过程是吸热过程，温度越高，离子积越大，故曲线代表的温度低代表的温度低 1单一溶液的单一溶液的pH计算计算(1)强酸溶液，如强酸溶液，如HnA，设浓度为，设浓度为d mol/L，c(H)nd molL1，pHlgc(H)lgnd。(2)强碱溶液，如强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为，设浓度为d molL1，c(OH)nd molL1c(H) molL1，pHlgc(H)14lgnd。2酸、碱混合液的酸、碱混合液的pH计算计算当溶液混合后体积变化可忽略时，则有：当溶液混合后体积变化可忽略时，则有：(1)两强酸混合两强酸混合c(H)混混pHlgc(H)混混(2)两

19、强碱混合两强碱混合c(OH)混混c(H)(3)强强酸强碱混合酸强碱混合 (适用于酸碱混合后一者过量适用于酸碱混合后一者过量)pHlgc(H)(1)若若ab14VaVbc(H)c(OH)(2)若若ab14Va14VaVb碱浓酸稀碱浓酸稀(4) 10ab143强酸强碱发生中和反应的问题讨论强酸强碱发生中和反应的问题讨论 设设一元强酸体积一元强酸体积Va，pHa，一元强碱体积，一元强碱体积Vb，pHb。 当二者恰好反应时当二者恰好反应时a和和b以及以及Va、Vb的关系：的关系：【例例2】 (2010模拟精选，安徽芜湖一模模拟精选，安徽芜湖一模)1体体积积pH2.5的盐酸与的盐酸与10体积某一元强体积

20、某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH等于等于()A9.0 B9.5 C10.5 D11.0C1酸碱溶液稀释后的酸碱溶液稀释后的pH变化变化酸与碱的酸与碱的pH之和为之和为14，等体积混合。，等体积混合。 溶液溶液pH计算口诀：计算口诀：强酸强酸(pHa)弱酸弱酸(pHa)强碱强碱(pHb)弱碱弱碱(pHb)稀释稀释10n倍倍pHan(an7)apH7)bnpHn Bmn CmCH3COOH2OCH3COOHOH(3)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH) (4) (5)106108弱电解质的电离平衡和盐类的水解平衡是中学化学电解质溶液中的核心内容

21、，也正弱电解质的电离平衡和盐类的水解平衡是中学化学电解质溶液中的核心内容，也正是本题考查的关键所在。此题第是本题考查的关键所在。此题第(1)问研究电离平衡的移动，第问研究电离平衡的移动，第(2)(5)问则研究醋酸问则研究醋酸与氢氧化钠混合在二者恰好完全反应，其一方过量与氢氧化钠混合在二者恰好完全反应，其一方过量(含含pH7,6)等各种特定情景，具等各种特定情景，具有较强的考查变式意图，其中对溶液中离子间的电荷守恒着重考查，应引起重视，有较强的考查变式意图，其中对溶液中离子间的电荷守恒着重考查，应引起重视，同样，要关注溶液中的其他守恒，如物料守恒、质子守恒等。同样，要关注溶液中的其他守恒，如物料守恒、质子守恒等。