2019-2020学年高中化学 第3章 第2节 第1课时 水的电离和溶液的酸碱性课件 新人教版选修4.ppt
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第1课时水的电离和溶液的酸碱性 新知预习 自主预测 一 水的电离水是一种极弱的电解质 新知预习 自主预测 二 水的离子积常数1 推导由精确的实验可知 25 时1L纯水 55 6mol 只有1 10 7molH2O发生电离 则c H2O 几乎不变 可视为常数 又因为K电离为常数 所以c H c OH K电离 c H2O 为一常数 记为KW 2 表达式KW c H c OH 25 时 KW 1 0 10 14 3 影响因素水的离子积KW 只受温度的影响 温度升高 KW增大 4 适用范围KW不仅适用于纯水 还可适用于稀的电解质水溶液 新知预习 自主预测 三 溶液的酸碱性与pH1 溶液的酸碱性 1 常温下溶液的酸碱性与pH的关系 pH7 溶液呈碱性 2 溶液的酸碱性与c H c OH 的关系 溶液的酸碱性取决于溶液中c H 和c OH 的相对大小 c H c OH 溶液呈酸性 c H c OH 溶液呈中性 c H c OH 溶液呈碱性 新知预习 自主预测 2 溶液的pH 1 表达式 pH lgc H 2 意义 pH越大 溶液碱性越强 pH越小 溶液酸性越强 3 适用范围 1 10 14mol L 1 c H 1mol L 1的溶液 新知预习 自主预测 3 溶液酸碱性的测定方法 1 指示剂法 该法只能测其pH的大致范围 常见指示剂变色范围为 2 pH试纸法 把小片试纸放在表面皿或玻璃片上 用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上 试纸变色后 与标准比色卡对比 即可确定溶液的pH 3 pH计测量法 新知预习 自主预测 1 想一想 连一连 1 酸性溶液A pH 6的溶液 2 中性溶液B c H c OH 的溶液 3 碱性溶液C 加酚酞显红色的溶液 4 溶液酸碱性不确定D c OH 10 8mol L 1的纯水答案 1 B 2 D 3 C 4 A2 将纯水加热至较高温度 下列叙述中正确的是 A 水的离子积变大 呈酸性B 水的离子积不变 呈中性C 水的离子积变小 呈碱性D 水的离子积变大 呈中性答案D 探究一 探究二 水的电离平衡及其离子积问题探究1 加水稀释盐酸 溶液中的c H c OH 都减小 对吗 答案不对 稀释盐酸 溶液中的c H 减小 但因为KW c H c OH 不变 所以c OH 增大 2 试分析酸性溶液c H c OH 的来源及KW的计算方法 答案c H 来源于酸电离和水电离 且c H 酸 c H 水 c OH 来源于水的电离 且电离程度很小 KW c H 酸 c H 水 c OH 水 c H 酸 c OH 水 探究一 探究二 知识归纳1 水的离子积常数 1 水的电离常数表达式为 2 水的离子积常数表达式为KW c H c OH 3 KW及影响因素 25 时 KW 1 0 10 14 水的电离是吸热的可逆过程 故温度升高 KW增大 水的离子积常数只受温度的影响 与c H 和c OH 的变化无关 探究一 探究二 2 水的电离平衡移动 探究一 探究二 典例剖析 典例1 25 时 水的电离达到平衡 H2OH OH H 0 下列叙述正确的是 A 向水中加入稀氨水 平衡逆向移动 c OH 降低B 向水中加入少量固体硫酸氢钠 c H 增大 KW不变C 向水中加入少量固体钠 平衡逆向移动 c H 降低D 将水加热 KW增大 c H 不变 解析向水中加入稀氨水 OH 浓度增大 水的电离平衡逆向移动 A项错误 硫酸氢钠是强酸酸式盐 向水中加入少量固体硫酸氢钠 在水溶液中完全电离 c H 增大 由于KW只与温度有关 所以KW不变 B项正确 向水中加入少量固体钠 由于金属钠非常活泼 可与水电离出的H 直接发生置换反应 产生H2 故促进了水的电离 使平衡正向移动 C项错误 将水加热 KW增大 c H c OH 同等倍数增大 D项错误 答案B 探究一 探究二 在分析水的电离平衡的移动方向时 要充分利用在化学平衡中所学习的平衡移动原理的规律 需注意 1 向水中加入酸或碱 使c H 或c OH 增大 则抑制水的电离 如向水中加入少量NaOH固体可抑制水的电离 2 向水中加入某种物质 若该物质与H 或OH 发生反应而使c H 或c OH 降低 则促进水的电离 如向水中加入钠等活泼金属可促进水的电离 3 KW只受温度的影响 探究一 探究二 变式训练1下列叙述正确的是 A 某温度下 蒸馏水中的c H 2 0 10 7mol L 1 则该温度一定高于25 B 25 时 某液体中c H 和c OH 的乘积为1 10 14 该液体一定为纯水C 25 时 向水中加入氢氧化钠固体 水的电离平衡逆向移动 水的离子积减小D 25 时 0 1mol L 1的盐酸与0 1mol L 1的NaOH溶液中 水的电离程度不同解析蒸馏水中的c H 2 0 10 7mol L 1 水的离子积为4 10 14 比25 时的水的离子积大 因为水的电离吸热 温度必然高于25 25 时 任何水溶液中c H 和c OH 的乘积均为1 10 14 水中加入氢氧化钠固体 水的电离平衡逆向移动 但水的离子积不变 同浓度的H 和OH 对水的电离的抑制程度相同 答案A 探究一 探究二 溶液酸碱性的判断问题探究1 室温下 将pH 5的盐酸稀释到体积为原来的100倍所得的溶液是否呈中性 答案室温下 将酸溶液无限稀释 其pH无限接近7但不会等于7 溶液呈酸性 2 室温下 由水电离出的c H 10 10mol L 1 该溶液呈什么性 答案可能呈酸性也可能呈碱性 3 某溶液中c H 10 6mol L 1 该溶液一定为酸性吗 某溶液的pH 7 该溶液一定为中性吗 答案因为温度不确定 故不能确定溶液的酸碱性 探究一 探究二 知识归纳判断溶液酸碱性的标准 1 判定溶液酸碱性的依据是c H 与c OH 的关系 如果c H c OH 溶液显酸性 如果c H c OH 溶液显碱性 如果c H c OH 溶液显中性 2 用pH判断溶液酸碱性时 要注意的条件是温度 不能简单地认为pH 7的溶液一定为中性 如100 时 纯水的pH 7 所以使用pH判断溶液酸碱性时需注明温度 3 用酸碱指示剂判断溶液酸碱性时 要注意指示剂的变色范围 探究一 探究二 典例剖析 典例2 下列关于溶液酸碱性的说法正确的是 A pH 7的溶液呈中性B 中性溶液中一定有c H 1 0 10 7mol L 1C c H c OH 的溶液呈中性D 在100 时 纯水的pH 7 因此呈酸性解析A项中运用pH判断溶液的酸碱性时 用到了水的离子积常数 它与温度有关 但A项未给出温度 所以错误 在中性溶液中 c H 和c OH 一定相等 但并不一定是c H c OH 1 0 10 7mol L 1 所以B项错误 C项正确 100 的纯水中 虽然pH 7 但c H c OH 还是中性 所以D项错误 答案C 探究一 探究二 溶液酸碱性与c H c OH 及pH的关系 探究一 探究二 变式训练2下列溶液一定呈中性的是 A 使石蕊溶液呈紫色的溶液B c H c OH 的溶液C 由强酸 强碱等物质的量反应得到的溶液D 非电解质溶于水得到的溶液解析等物质的量的强酸与强碱 由于它们所含H 和OH 的物质的量未知 因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性 故C错误 非电解质溶于水 可以使溶液显酸性 碱性 中性 如SO2溶于水生成H2SO3溶液显酸性 NH3溶于水生成NH3 H2O溶液显碱性 乙醇 蔗糖等溶于水 溶液显中性 故D错误 答案B 探究一 探究二 典例3 常温下 在pH 12的某碱溶液中 由水电离出的c OH 为 A 1 0 10 7mol L 1B 1 0 10 6mol L 1C 1 0 10 3mol L 1D 1 0 10 12mol L 1解析由水电离出的c H 10 pHmol L 1 1 0 10 12mol L 1 由水电离出的c OH 等于由水电离出的c H 所以 由水电离出的c OH 也等于1 0 10 12mol L 1 答案D 探究一 探究二 1 计算溶液中水电离出的c H 与c OH 时注意以下几点 因为H2OH OH 所以由水电离出的c H c OH 酸溶液中的OH 和碱溶液中的H 都是水电离出的 2 计算溶液中水电离出的c H 与c OH 的方法 计算酸溶液中水电离出的c H 时 首先根据已知条件计算溶液中的c H 再根据KW c H c OH 计算出溶液中的c OH 然后根据水电离出的c H c OH 确定由水电离出的c H 计算碱溶液中水电离出的c OH 时 首先根据已知条件计算溶液中的c OH 再根据KW c H c OH 计算出溶液中的c H 然后根据水电离出的c H c OH 确定由水电离出的c OH 探究一 探究二 变式训练3常温下 在pH 2的某酸溶液中 由水电离出的c H 为 A 1 0 10 7mol L 1B 1 0 10 6mol L 1C 1 0 10 3mol L 1D 1 0 10 12mol L 1解析溶液中的c H 10 pHmol L 1 1 0 10 2mol L 1 根据KW c H c OH 得出水电离的c OH 1 0 10 12mol L 1 因为由水电离出的c H 等于由水电离出的c OH 所以 由水电离出的c H 也等于1 0 10 12mol L 1 答案D 1 2 3 4 5 1 下列关于水的离子积常数的叙述中 正确的是 A 因为水的离子积常数的表达式是KW c H c OH 所以KW随溶液中c H 和c OH 的变化而变化B 水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量C 水的离子积常数仅仅是温度的函数 随着温度的变化而变化D 水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量解析水的离子积常数KW K电离 c H2O 一定温度下K电离和c H2O 都是不变的常数 所以KW仅仅是温度的函数 水的离子积常数的表达式是KW c H c OH 但是只要温度一定 KW就是不变的常数 溶液中H 的浓度变大 则OH 的浓度会变小 反之亦然 答案C 1 2 3 4 5 2 常温时向水中加入少量NaOH溶液 水的电离改变和溶液中KW的变化正确的是 A 被促进不变B 被促进变小C 被抑制不变D 被抑制变小解析NaOH溶于水电离出OH 抑制了水的电离 水的离子积常数只与温度有关 所以KW不变 答案C 1 2 3 4 5 3 下列叙述中正确的是 A 无论是纯水 还是酸性 碱性或中性稀溶液 在常温下 其c H c OH 1 0 10 14B c H 等于1 0 10 7mol L 1的溶液一定是中性溶液C 0 2mol L 1CH3COOH溶液中的c H 是0 1mol L 1HCl溶液中的c H 的2倍D 强电解质的水溶液中不存在分子解析常温下 c H 等于1 0 10 7mol L 1的溶液一定是中性溶液 B项未指明温度 0 2mol L 1CH3COOH溶液中的c H 比0 1mol L 1HCl溶液中的c H 的2倍要少 因为醋酸是弱酸 只有部分电离 强电解质的水溶液中存在水分子 答案A 1 2 3 4 5 4 下列说法正确的是 A 强碱的水溶液中不存在H B pH 0的溶液是酸性最强的溶液C 在温度不变时 水溶液中的c H 和c OH 不能同时增大D 某温度下 纯水中c H 2 10 7mol L 1 其呈酸性解析在酸性或碱性水溶液中均存在H 和OH pH 0的溶液中c H 1 0mol L 1 并不是酸性最强的溶液 只是c H 1 0mol L 1的溶液不再用pH表示酸性强弱 温度一定时 KW c H c OH 是一个定值 故二者不能同时增大 纯水中 c H c OH 呈中性 答案C 1 2 3 4 5 5 某温度下 纯水中c H 2 0 10 7mol L 1 则此时c OH 温度不变 向水中滴入盐酸使c H 5 0mol L 1 则溶液中c OH 答案2 0 10 7mol L 18 0 10 15mol L 1- 配套讲稿:
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