教学课件第二节水的电离和溶液的酸碱性(上课用).ppt

《教学课件第二节水的电离和溶液的酸碱性(上课用).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教学课件第二节水的电离和溶液的酸碱性(上课用).ppt（58页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、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,精确的纯水导电实验,现象：,指针摆动,不亮,灵敏电流计,灯泡,结论：,水是 电解质,能发生 电离,极弱,微弱,实验测定：纯水中25 1L水中只有1107mol水发生了电离,25C 55.6107个水分子才有1个电离,一、水的电离：,1、水的电离：,H0,K电离=,为常数,2.水的离子积:kw=,（25时，Kw=110-14）,对常温下的纯水进行下列操作，完成下表：,中性,=,酸性,不变,碱性,不变,中性,不移动,不变,不变,=,不变,加NaCl,讨论：,分析下表中的数据,讨论：,根据前面所学知识，水的电离会受什么外界条件影响？,水的离

2、子积又如何改变？,3、影响水的电离平衡的因素：,（2）酸、碱,（1）温度,(3)盐,升温促进水的电离,加入酸或碱，抑制水的电离,（第三节详细介绍）,KW不变,KW增大,c(H+)水=c(OH-)水 110-7 mol/L,常温下（25）,任何稀的水溶液中总满足：Kw=C(H+)C(OH)=11014,注意:,任何水溶液中（不论是在中性溶液还是在酸、碱性溶液），H+和OH总是同时存在。,Kw只与温度有关，而与浓度大小无关。,如：KW25=10-14 KW100=10-12,任何水溶液中，水电离出的 C(H+)水C(OH)水,巩固练习,1、常温下，浓度为110-5 mol/L的盐酸溶液中，由水电离

3、产生的c(H+)是多少？,110-9 mol/L,2、常温下，浓度为110-5 mol/L的NaOH溶液中，由水电离产生的c(OH-)是多少？,110-9 mol/L,思考题：在常温下，由水电离产生的C（H+）=110-9 mol/L的溶液，则该溶液的酸碱性如何？,可能是酸性也可能是碱性,-正误判断,6、如果C H+不等于COH-则溶液一定呈现酸碱性。,5、在水中加酸会抑制水的电离。,1、任何水溶液中都有CH+和COH-。,2、对水升高温度，CH+增大，酸性增强。,练习：,3、在水中加入稀盐酸或NaOH后，水的离子积发生改变,4、在酸碱溶液中，水电离出来的C H+和COH-相等,7.有含H+的

4、水溶液一定是酸；含OH-的水溶液一定是碱 酸性溶液中只含H+；碱性溶液中只含OH-.,二、溶液酸碱性与pH,、溶液酸碱性的表示法,（1）c(H+)和 c(OH-),（2）c(H+)和 c(OH-)都较小的稀溶液（1mol/L）用pH表示。,pH=-lgc(H+),例：c(H+)=110-7mol/L,pH=-lg10-7=7,2、c(H+)和 c(OH-)与溶液酸碱性、pH的关系,常温下,c(H+)c(OH-),c(H+)=c(OH-),c(H+)c(OH-),7,=7,7,pH=7的溶液一定是中性溶液吗？,答：不一定，只有在常温下才显中性。,注意:H+与OH的关系才是判断溶液酸碱性的依据.,

5、3、pH的测定方法,测定方法：pH试纸 pH计,用法：用玻璃棒蘸溶液，点在pH试纸中央，半分钟后与比色卡比色,讨论：pH试纸的使用能否直接把pH试纸伸到待测液中？是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？如用湿润的pH试纸检验待测液，对该溶液pH值的测定：A、一定有影响 B、偏大 C、偏小 D、不确定能否用广泛pH试纸测出pH=7.1来？,标准比色卡中的数据都是整数,注意：不能用水润湿要放在玻璃片（或表面皿）上不是将试纸伸到溶液中广泛pH试纸只能读出整数,方法二：用pH计测定,三、pH的计算,酸性溶液，直接求pH,碱性溶液，先求pOH（或c(H+)），再求pH,混合溶液，先判断酸碱性，

6、再根据以上方法求,无限稀释接近7,pH计算 强酸的稀释,例题：在25时，pH值等于3的盐酸溶液稀释到原来的100倍，pH 值等于多少？,解：,pH=-lgH+,=-lg 1.0 10-5,=5,关键：抓住氢离子进行计算！,H+=1.0 10-5mol/L,pH计算 强碱的稀释,例题：在25时，pH等于12的强碱溶液稀释到原来的100倍，pH 等于多少？,解：,稀释前：OH-=,pH=-lgH+,关键：抓住氢氧根离子进行计算！,稀释后：OH-=,H+=,=10,=1 10-2mol/L,=1 10-4mol/L,=,=1 10-10mol/L,溶液稀释的PH计算,5,4,9,10,约为7,约为7

7、,pH计算3弱酸、弱碱的稀释,3pH4,11pH12,例题、pH=3的HAc加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围_pH=12氨水加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围_,知识小结:溶液稀释的PH计算有关规律,1、强酸（碱）每稀释10倍，pH值向7靠拢一个单位。,2、弱酸（碱）每稀释10倍，pH值向7靠拢不到一个单位3、pH=6或8时，不可忽略水的电离，只能接近7；酸碱溶液无限稀释，pH只能接近7：酸不能等于或大于 7；碱不能等于或小于7。,4.酸（碱）溶液稀释时，OH（H+）的物质的量浓度将增大。,pH计算4 强酸与强酸混合,例题：在25时，pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体

8、积混合pH值等于多少？,解：,pH=-lgH+,=-lg（1101+1104）/（1+1）,=-lg5102,=2-lg5,=1.3.,关键：抓住氢离子进行计算！,pH计算5 强碱与强碱混合,解：,=-lg2+11,=10.7,例题：在25时，pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少？,OH=（1 105+1103）/(1+1),H+=10-14/OH-,pH=-lg10-14/(10-3/2),关键：抓住氢氧根离子进行计算！,pH计算6 强酸与强碱混合,例题：在25时，100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的 氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值

9、等于多少？,解：,NaOH+HCl=NaCl+H2O,0.06,0.04,pH=-lgH+,=-lg0.02/（0.1+0.1）,=-lg101,=1,关键：酸过量抓住氢离子进行计算！,pH计算7 强酸与强碱混合,例题：在25时，100mlO.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的 氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？,解：,NaOH+HCl=NaCl+H2O,0.04,0.06,关键：碱过量抓住氢氧根离子进行计算！,OH=0.1(0.6-0.4)/0.2,H+=10-14/OH=10-14/0.1,pH=-lg10-13=,13,pH计算8 弱酸强碱或强酸弱碱混合（1）PH为12

10、 的NaOH溶液和PH为2的醋酸溶液等体积相混合，则混合液呈_性（2）PH为12的氨水和PH为2的盐酸等体积相混合，则混合液呈 _性（3）PH为2的盐酸和PH为12的某碱等体积相混合，则混合液PH_（4）PH为12的NaOH溶液和PH为2的某酸溶液等体积相混合，则混合液PH _,酸,碱,大于等于7,小于等于7,1、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、酸HA、HB两溶液的PH值为3，且体积相同，加水稀释两溶液，PH值与加入水的体积关系如图所示，则两者酸性较强的是（）,HB,

11、3、同体积的PH为3 的盐酸、硫酸、醋酸和硝酸四种溶液，分别加入足量的锌粉，叙述正确的是（）A、硫酸溶液中放出的氢气的量最多 B、醋酸溶液中放出的氢气的量最多 C、盐酸和硝酸中放出的氢气的量相等 D、盐酸比硝酸放出的氢气的量多,BD,溶液的pH值正误判断,1、一定条件下 pH值越大，溶液的酸性越强。,2、用pH值表示任何溶液的酸碱性都很方便。,3、强酸溶液的pH值一定大。,4、pH值等于6是一个弱酸体系。,5、pH值有可能等于负值。,6、pH值相同的强酸和弱酸中H+物质的量的浓度相同。,7.PH=9的NaOH溶液加水稀释1000倍后pH值约为6,pH应用,1、工农业生产和科学实验中常常涉及溶液

12、的酸碱性。2、人们的生活健康也与溶液的酸碱性有关。3、酸碱中和滴定中溶液pH变化（借助酸碱指示剂的颜色变化）是判断滴定终点的依据。,1、定义：,四、酸碱中和滴定,*已知浓度的溶液标准液*未知浓度的溶液待测液,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。,课堂练习,用0.1150mol/L的HCl溶液滴定23.00mL未知浓度的NaOH溶液，滴定完成时，用去HCl溶液28.00mL。通过中和滴定测得NaOH溶液的物质的量浓度是多少？,0.1400mol/L,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。,3、实验仪器及试剂:,

13、仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台和滴定管夹、锥形瓶、烧杯、白纸（画pH曲线用）。试剂：标准液、待测液、酸碱指示剂。,酸式滴定管和碱式滴定管,标有温度、刻度,酸式滴定管盛放酸性试剂和氧化性试剂,碱式滴定管盛放碱性试剂,思考：滴定管和量筒读数时有什么区别？,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0.1mL。,例1、下列所述仪器“0”刻度位置正确的是（）A在量筒的上端 B在滴定管上端C容量瓶上端,B,练1：量取25.00mL，KMnO4溶液可选用仪器（）A50mL量筒，B100mL量筒 C50mL酸式滴定管

14、，D50mL碱式滴定管,C,练2：50ml的滴定管盛有溶液，液面恰好在20.00处，若把滴定管中溶液全部排出，则体积（）A、等于30 B、等于20C、大于30 D、小于30,C,甲基橙 红色 橙色 黄色,3.1 4.4,石 蕊 红色 紫色 蓝色,5.0 8.0,酚 酞 无色 浅红色 红色,8.2 10.0,一些常见酸碱指示剂的变色范围,8.2 10.0,粉红色,无色,红色,3.1 4.4,甲基橙酚 酞,红色 橙色,黄色,（2）指示剂的选择：,滴定终点的判断：指示剂的颜色发生突变且半分钟不变色即达到滴定终点。,酚酞,甲基橙,由浅红变为无色,由黄色刚刚变为橙色,酚酞,由无色变为浅红色,甲基橙,由橙

15、色刚刚变为黄色,例：用0.1000mol/L盐酸滴定0.1000mol/L NaOH溶液20.00mL,如滴定完成时不慎多加了1滴盐酸溶液（1滴溶液的体积约为0.04mL）求所得溶液的pH。并据此分析选用哪种指示剂。,提示：0.04mL约1滴,滴定终点应该是恰好反应的点,而常用指示剂没有在PH等于7时变色的?,如果选用指示剂去判断滴定终点误差会不会很大?,1.0 1.2 1.8 2.3 2.6 3.9 7.0 10.0 11.4,问题1:滴定终点消耗碱多少?PH等于多少?,向20.00mL 0.10mol/L HCl中滴加0.10mol/L NaOH溶液过程中，溶液的pH变化如下，你发现了什么

16、现象与规律？,问题2:滴定终点时多半滴和少半滴溶液的PH发生怎样改变?,强酸与强碱中和滴定曲线可以看出终点时溶液的pH值在410区间有突跃变化关系。pH,强酸滴定强碱 pH变化曲线图,盐酸过量1滴，混合溶液的pH值变成4左右，甲基橙或酚酞能指示出来。,PH,12,10,8,6,4,2,10,20,30,40,突变范围,加入NaOH(ml),中和滴定曲线,如果酸碱指示剂的颜色在此pH突跃范围发生明显的改变，误差很大吗?,酸碱指示剂的颜色在此pH值突跃范围发生明显的改变，则就能以极小的误差指示出滴定终点的到达。,0 10 20 30 40 V(NaOH)mL,12 10 8 6 4 2,PH,颜色

17、突变范围,中和滴定曲线,酚酞,甲基橙,四、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23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，

18、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。,(1)酸、碱式滴定管的构造以及读数准确度0.01 mL。(2)溶液使指示剂改变颜色，发生的是化学变化。指示剂滴加太多比将消耗一部分酸碱溶液（一般为12滴）。,(3)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。(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。,延伸：酸碱中和滴定操作中应注意的几个问题,左手,右手,视线与凹液面水

19、平相切,滴加速度先快后慢,眼睛注视瓶内颜色变化,半分钟颜色不变,滴定管保持垂直,酸式,碱式,碱式,酸碱中和滴定数据处理和计算：,5、滴定的误差分析：,决定误差原因：,其中:C(标)、V(测)是已知的数据。因此C(测)的大小只由V(标)“读数”决定，只要直接或者间接的能引起“读数”的变化，则C(测)也随着变化，且二者的变化是成正比例变化。,已知,已知,读数,例：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）下列操作对氢氧化钠溶液浓度有什么影响？,俯视图,仰视图,滴定管的俯视和仰视,正确视线,仰视视线,正确读数,仰视读数,读数偏大,正确视线,俯视视线,正确读数,俯视读数,读数偏小,0

20、,先偏大,后偏小,先仰后俯,V=V(后)-V(前)，偏小,实际读数,正确读数,先俯后仰,先偏小,后偏大,V=V(后)-V(前)，偏大,实际读数,正确读数,滴定管的俯视和仰视,滴定前仰视，滴定后俯视。,分析：V标偏小，导致C测偏小。,滴定前俯视，滴定后仰视。,分析：V标偏大，导致C测偏大。,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？,1、未用标准盐酸标准液润洗酸式滴定管（）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

21、定前仰视刻度，滴定后俯视刻度（）,偏高,偏高,偏高,偏高,偏低,6.滴定至终点时，滴定管尖嘴外挂着的半滴 未滴入（）,7.滴定速度太快，发现时指示剂已变色（）,偏高,偏高,酸式滴定管,8、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（）9、锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液（）10、滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅出一部分。（）11、指示剂滴加过多（）,偏高,无影响,偏低,偏低,12、碱式滴定管用水洗后，未用待测液润洗（）13、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,锥形瓶,碱式滴定管,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,含杂质,