第三章第二节 水的电离和溶液的PH 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

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第二节 水的电离和溶液的PH第一课时 水的电离人教版·高中化学·选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡 水的电离可逆，存在电离平衡，且吸热，常温下，1L(即55.6mol)水中只有1×10-7mol的H2O电离，故25℃时，纯水中c(H+)＝c(OH-)＝1×10-7mol/L一、水的电离水是极弱的电解质，它能微弱“自身”电离生成H+与OH-1、水的电离2、水的离子积常数Kw（1）定义：一定温度下，水中c(H+)和c(OH-)的乘积是一个常数，用Kw表示，简称离子积。（3）Kw只与温度有关：升温，Kw增大；Kw与水中是否加其他物质（如酸、碱、盐）以及溶液的酸碱性无关，因此，水的离子积不仅适用纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。（4）25℃时，任何稀溶液的 Kw＝c(H+)·c(OH-)＝1×10-14。（5）任意温度下，任何水溶液中：c(H+)水＝c(OH-)水，但不一定等于1×10-7mol/L；任何水溶液中既有H+又有OH-。（2）表达式：Kw＝c(H+)水·c(OH-)水（纯水中） ＝c(H+)·c(OH-) （酸、碱、盐溶液中）一、水的电离3、影响因素一、水的电离逆逆逆正正正正不变不变不变不变不变增大减小减小减小减小增大增大增大增大减小减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小增大增大增大H2O H+＋OH-室温下，已知Kw=1.0×10-14，0.1mol/L的盐酸溶液中，c(H＋)＝___________， c(OH-)= ___________。由水电离出的c(OH-)水＝ _________，c(H＋)水＝ ___________。0.1mol/L10-13mol/L10-13mol/L10-13mol/L 室温下，0.1mol/LNaCl溶液中，c(OH-)＝______，c(H＋)=_______。10-7mol/L10-7mol/L室温下，已知Kw=1.0×10-14 ，0.1mol/L的NaOH溶液中，c(OH-)＝ ___________ ，c(H＋)= ___________。由水电离出的c(H＋)水＝ _________，c(OH-)水＝ ___________。0.1mol/L10-13mol/L10-13mol/L10-13mol/L一、水的电离第二节 水的电离和溶液的PH第二课时 溶液的酸碱性与PH授课人：长沙县实验中学 王 姣人教版·高中化学·选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡二、溶液的酸碱性和PH一、溶液酸碱性与溶液中c(H+)、c(OH-)以及常温时与1×10-7mol/L的关系讨论：c(H+)或c(OH-)＝1×10-7mol/L的溶液一定是中性溶液吗？溶液中c(H+)＝c(OH-)的溶液一定呈中性？二、溶液的酸碱性和PH（1）定义：化学上常采用H+的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。（3）溶液的酸碱性与pH值的关系常温下，酸性溶液：c(H+)＞c(OH－) pH＜7 中性溶液：c(H+)＝ c(OH－) pH＝7 碱性溶液：c(H+)＜c(OH－) pH＞7（2）表示方法：pH＝-lg c(H+)二、溶液的pH值0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14酸中碱人体几种体液和代谢产物的正常pH二、溶液的酸碱性和PH（4）溶液PH值越小，c(H+)越大，c(OH-)就越小，溶液酸性就越强； 溶液PH值越大，c(OH-)越大，c(H+)就越小，溶液碱性就越强。 注意：pH＝0并非没有H+，而是c(H+)＝1mol/L，pH＝14并非无OH-，而是c(OH-)＝1mol/L二、溶液的酸碱性和PH（5）pH的适用范围：0～14。即c(H+)＜1mol/L或c(OH-)＜1mol/L。当c(H+)＞1mol/L或c(OH-)＞1mol/L时直接用c(H+)或c(OH-)表示。（6）溶液pH的测定：①酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。常见酸碱指示剂的变色范围：二、溶液的酸碱性和PH ②利用pH试纸测定。使用的正确操作为 。用pH试纸测定试液的pH，读数只能为取整数。取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后，与标准比色卡对照，读出pH。③利用pH计测定。仪器pH计可精确测定试液的pH(读至小数点后2位)。二、溶液的酸碱性和PH注意：1、pOH：采用OH－的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性，pOH＝－lgc(OH-) 且常温时：pOH＋pH＝14。 2、溶液的酸碱性用pH与7的大小关系来判断，必须是常温；而用c(H＋)、c(OH－)的相对大小来判断溶液酸碱性，则不受温度影响。【小试牛刀】判断正误：A、在任何条件下，纯水都呈中性B、如果c(H+)不等于c(OH-)，则溶液一定呈现酸碱性C、如果c(H+)/ c(OH-)的值越大则酸性越强 D、对水升高温度，c(H+)增大，酸性增强对对对错二、溶液的酸碱性和PH三、有关溶液pH的计算思路：先判断溶液的酸碱性酸性c(H+)pH＝－lgc(H+)碱性c(OH-)pOH＝－lgc(OH-)c(H+)＝1×10-14/c(OH-)pH＝14－pOHpH＝－lgc(H+)总结：显什么性，找什么离子的浓度。1、单一溶液的pH计算【例题1】常温下，求0.0005mol/L的H2SO4溶液、Ba(OH)2溶液的pH？3 11 二、溶液的酸碱性和PH2、酸碱溶液混合的pH计算（1）两种强酸混合【例题2】常温下，求100mL0.005mol/L的H2SO4溶液与100mL 0.01mol/L的HCl溶液的混合溶液的pH？【小试牛刀】常温下，求pH＝3的H2SO4溶液与pH＝5的HCl溶液的等体积混合，溶液的pH？（已知lg5＝0.7)【温馨提示】 ①已知pH，则c(H+)＝10-pH，c(OH-)＝10-14+pH或c(OH-)＝10-pOH(常温）。 ②两种pH值不同的强酸等体积混合时，△pH≥2时， pH混=pH小+0.3 △pH=1 时，pH混=pH小+0.2623.3二、溶液的酸碱性和PH【例题3】常温下，求100mL0.005mol/L的Ba(OH)2溶液与100mL 0.01mol/L的NaOH溶液的混合溶液的pH？【小试牛刀】常温下，求pH＝10的Ba(OH)2溶液与pH＝12的NaOH溶液的等体积混合，溶液的pH？（已知lg5＝0.7)【温馨提示】 ①碱溶液混合不能直接计算c(H+)，而应直接计算c(OH-)。 ②两种pH值不同的强碱等体积混合时，△pH≥2 时， pH混=pH大- 0.3 △pH=1 时， pH混= pH大- 0.261211.72、酸碱溶液混合的pH计算（2）两种强碱混合二、溶液的酸碱性和PH2、酸碱溶液混合的pH计算（3）强酸与强碱混合：先判断反应后溶液的酸碱性，再进行计算①恰好完全反应：中性，pH＝7。此时c(H+)V酸＝c(OH-)V碱②酸过量：酸性③碱过量：碱性二、溶液的酸碱性和PH【例题4】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？（已知lg4.5＝0.65)【小试牛刀】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？【再来一刀】pH＝3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？（已知lg4.5＝0.65)2.35711.65二、溶液的酸碱性和PH【例题5】0.001 mol/L盐酸的pH＝____，加水稀释到原来的10倍，pH＝___，加水到原来的103倍，pH＝___，加水到原来的104 倍pH＝ _____，加水到原来的106倍，pH＝______。【小试牛刀】pH＝12的NaOH溶液加水稀释到原来的103倍，则溶液的pH＝____，加水到原来的105倍，则溶液的pH＝_______。【再来一刀】pH＝3的HAc溶液加水稀释到原来102倍，溶液的pH值范围 ；pH＝12氨水加水稀释到原来103倍，溶液的pH值范围_ ____________。346约为7约为79约为73＜pH＜59＜pH＜123、酸碱溶液稀释后的pH二、溶液的酸碱性和PH【规律】（1）pH＝a的强酸稀释至10n倍，溶液的pH增加n个单位，即pH稀＝a＋n；无限稀释，pH接近7（不能等于大于7）。 （2）pH＝a的弱酸稀释至10n倍，溶液的pH增加小于n个单位，即：a＜pH稀＜a＋n；无限稀释，pH接近7（不能等于大于7）。 （3）pH＝b的强碱稀释至10n倍，溶液的pH减少n个单位，即pH稀＝b－n；无限稀释，pH接近7（不能等于小于7）。 （4）pH＝b的弱碱稀释至10n倍，溶液的pH减少小于n个单位，即：b－n＜pH稀＜b；无限稀释，pH接近7（不能等于小于7）。二、溶液的酸碱性和PH1.pH＝2的A、B两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1000 mL，其中pH与溶液体积V的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等B. 稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液强C. a＝5时，A是强酸，B是弱酸D. 一定有关系：5＞a＞2C二、溶液的酸碱性和PH2.某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如下图所示。据图判断正确的是（ ） A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强C.a点KW的数值比c点KW的数值大D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度B二、溶液的酸碱性和PH3.常温下一种pH为2 的酸溶液与一种pH为12 的碱溶液等体积相混合，对溶液的酸碱性的说法正确的是（ ） A.若是二元强酸和一元强碱，混合液为酸性B.若是浓的强酸和稀的强碱，混合液中呈酸性 C.若是浓的弱酸和稀的强碱，混合液呈碱性D.若是强酸和强碱相混合，溶液反应后呈中性D4.（双选）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二、溶液的酸碱性和PH6.pH=13的Ba(OH)2溶液与pH=2的HCl溶液混合，所得溶液的pH=11，求Ba(OH)2溶液与HCl溶液的体积比？1：97.在某温度下的水溶液中，c(H＋)＝1.0×10x mol·L－1，c(OH－)＝1.0×10y mol·L－1，x与y的关系如图所示。(1)该温度下，水的离子积为 。(2)该温度下，0.01 mol·L－1 NaOH溶液的pH为 。1.0×10－1513第二节 水的电离和溶液的PH第三课时 酸碱中和滴定授课人：长沙县实验中学 王 姣人教版·高中化学·选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡三、酸碱中和滴定突跃范围20.02mL19.98mL加入NaOH溶液的体积V(mL)溶液的pH“突跃”的存在为准确判断终点提供了方便以加入溶液体积为横坐标，以溶液pH值为纵坐标绘制的曲线叫做滴定曲线20.00mL1.定义：利用中和反应，用已知物质的量浓度的酸（或碱）--标准液，来测定未知浓度的碱（或酸）--待测液的方法。 2.原理：中和反应 H++OH－=H2O3.实验关键(1)准确测量参加反应的两种溶液的体积：精度高的仪器(2)准确判断中和反应是否恰好完全反应：合适的指示剂mc酸·V酸＝nc碱·V碱 (m、n代表酸和碱的元数)三、酸碱中和滴定对于一元酸与碱反应时：C酸V酸=C碱V碱一、化学分析的分类：鉴定物质组成成分，叫———————；测定物质组成成分的含量，叫———————；定性分析定量分析二、酸碱中和滴定：三、酸碱中和滴定指示剂的选择（加在锥形瓶中)无→粉红粉红→无橙→黄黄→橙4.3 突跃范围 9.7石蕊的变色不明显，所以不能做中和滴定的指示剂。三、酸碱中和滴定 酸式滴定管：下面为磨口玻璃旋塞，可装酸性、中性、强氧化性溶液（KMnO4、K2Cr2O7、I2溶液等），不能装碱性溶液。碱会腐蚀磨口处玻璃：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O，生成的Na2SiO3溶液具有粘性，会粘结玻璃旋塞。 碱式滴定管：下面橡胶管，内有玻璃球，只能装碱性溶液，不能装酸性、强氧化性溶液，因酸性、强氧化性溶液会腐蚀橡胶。4.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。试剂：标准液（已知浓度）、待测液（未知浓度）、指示剂三、酸碱中和滴定酸式滴定管、碱式滴定管的共同点：(1)带有刻度且0刻度在上，最大刻度在下（不是最端）；(2)最小刻度为0.1mL，可估读到0.01mL(即精确度0.01mL)；(3)标有使用温度（容量瓶、量筒）；(4)放液从下面放。【小试牛刀】在一支25mL的酸式滴定管中加入0.1mol/LHCl溶液，液面恰好在5mL刻度处。若把滴定管内溶液全部放入烧杯，烧杯中溶液的体积（ ）A、大于20mL B、小于20mL C、等于20mL D、等于5mLA　三、酸碱中和滴定5.实验步骤（盐酸标准溶液滴定待测NaOH溶液） 润 洗：用标准液或待测液分别润洗酸式滴定管和 碱式滴定管。调 液：调节液面至“0”或“0”刻度线以下。如果尖嘴部分有气泡，要排出气泡。读 数：视线和凹液面最低点相切（平视）（1）滴定管的准备：检漏-洗涤-润洗-注液-赶气泡-调液-读数检 漏：使用滴定管前，首先要检查是否漏水。 洗涤后，用滴定管注入一定体积待测液到锥形瓶中，滴加2-3滴指示剂。（2）锥形瓶的准备——只要洗干净即可三、酸碱中和滴定5.实验步骤（盐酸标准溶液滴定待测NaOH溶液） （3）取标准盐酸溶液：①用标准液润洗酸式滴定管2~3次；②注入标准液至“0”刻度线以上； ③固定在滴定管夹上；④迅速转动活塞将尖嘴气泡排除并调整液面在“0”刻度以下；⑤记下准确读数。三、酸碱中和滴定5.实验步骤（盐酸标准溶液滴定待测NaOH溶液） （4）取待测NaOH溶液：①用待测液润洗碱式滴定管2~3次；②注入待测液至“0”刻度线以上；③固定在滴定夹上；④挤压玻璃球，将尖嘴气泡排出；⑤调整液面在“0”或“0”刻度线以下，准确记下读数。⑥往洁净的锥形瓶内准确放入25.00 ml碱液，滴加2-3滴指示剂。三、酸碱中和滴定滴定过程中注意：左手：控制活塞(活塞朝右，滴液先快后慢）右手：持锥形瓶，不断旋转。眼睛：锥形瓶中的颜色变化滴定的速度（5）滴定：滴定至终点—记录读数—重复2-3次。滴定终点判断：当滴入最后一滴标准液，溶液颜色由浅红变为无色，且在半分钟内不恢复。5.实验步骤（盐酸标准溶液滴定待测NaOH溶液） 三、酸碱中和滴定三、酸碱中和滴定例：某同学用0.1000mol/L的HCl 标准液滴定某浓度的NaOH溶液。这位同学做了三次平行实验，结果如下表，根据表中数据计算此盐酸溶液的浓度。（6）计算：重复滴定操作2～3次，取消耗标准液体积的平均值，根据cHClVHCl=cNaOHVNaOH进行计算。三、酸碱中和滴定（7）误差分析：处理方法：一般用标准液滴定待测液，上式中C标是已知的，V待是准确的，一切的误差都归结到V标上。V标偏大，则C待偏大，反之则偏小。(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)偏高偏高偏低无影响偏低三、酸碱中和滴定偏高偏高偏低偏低偏低无影响三、酸碱中和滴定V标偏大C待偏高V标偏大C待偏高V标偏大C待偏高V标偏小C待偏低C待偏低V标偏小V标偏大C待偏高V标偏小C待偏低C待无影响V标不变三、酸碱中和滴定一般用标准液滴定待测液，上式中C标是已知的，V待是准确的，一切的误差都归结到V标上。V标偏大，则C待偏大，反之则偏小。（若用待测液滴定标准液，则分析V待。总之，分析不当操作引起滴定管内V有何改变）