高二化学 选修四 溶液的酸碱性与pH 课件

高二化学 选修四 溶液的酸碱性与pH 课件

　溶液的酸碱性与 pH 第三章 第二节 学习 目标定位 1. 了解水的电离平衡及其影响因素，知道水的离子积常数的表达式 及 其 应用 。 2 . 了解溶液的酸碱性与 pH 的关系。 一　水的电离 达标检测　提升技能 二　溶液的酸碱性与 pH 内容索引 一　水的电离 1. 醋酸是一种弱酸，请回答下列问题： 醋酸的电离方程式 是 ， 其电离常数 表达 式 是 K a ＝ 。 新知导学 2. 水是一种极弱的电解质，极难电离。 (1) 水的电离方程式 是 或 简写 为 ____________ 。 (2) 水的电离常数表达式是 K 电离 ＝ 。 (3) 请根据水的电离常数表达式，推导写出水的离子积常数的 表达式 。 (4) 常温下，水的离子积常数 K w ＝ 1.0 × 10 － 14 ，则纯水中 c (H ＋ ) ＝ __________ ； 若某酸溶液中 c (H ＋ ) ＝ 1.0 × 10 － 4 mol·L － 1 ，则该溶液中 c (OH － ) ＝ 。 K w ＝ c (H ＋ )· c (OH － ) 1.0 × 10 － 7 1.0 × 10 － 10 mol·L － 1 mol·L － 1 3. 分析下列条件的改变对水的电离平衡 H 2 O  H ＋ ＋ OH － 的影响，并填写下表： 改变条件 平衡移 动方向 溶液 中 c (H ＋ ) 溶液中 c (OH － ) pH 溶液的 酸碱性 K w 升高温度 _____ _____ _____ _____ _____ _____ 加入酸 _____ _____ _____ _____ _____ _____ 加入碱 _____ _____ _____ _____ _____ _____ 加入活泼 金属 ( 如 Na) _____ _____ _____ _____ _____ _____ 右移 增大 增大 减小 中性 增大 左移 增大 减小 减小 酸性 不变 左移 减小 增大 增大 碱性 不变 右移 减小 增大 增大 碱性 不变 归纳总结 1. 水的离子积常数 K w ＝ c (H ＋ )· c (OH － ) (1) K w 只与温度有关，温度升高， K w 。 (2) 常温时， K w ＝ 1.0 × 10 － 14 ，不仅适用于纯水，还 适用于 _____________ 。 (3) 不同溶液中， c (H ＋ ) 、 c (OH － ) 可能不同，但任何溶液中由水电离出的 c (H ＋ ) 与 c (OH － ) 总是 的 。 增大 酸、碱的 稀 溶液 相等 2. 外界条件对水的电离平衡的影响 (1) 因水的电离是吸热过程，故温度升高，会 水的电离， c (H ＋ ) 、 c (OH － ) 都 ，水仍呈 。 (2) 外加酸 ( 或碱 ) ，水中 c (H ＋ ) [ 或 c (OH － )] ，会 水的电离，水的电离程度 ， K w 。 (3) 加入了活泼金属，可与水电离产生的 直接发生置换反应，产生 H 2 ，使水的电离平衡 移动。 促进 增大 中性 增大 抑制 减小 不变 H ＋ 向右 1. 能影响水的电离平衡，并使溶液中的 c (H ＋ ) ＞ c (OH － ) 的操作是 A. 向水中投入一小块金属钠 B. 将水加热煮沸 C. 向水中通入 CO 2 气体 D. 向水中加食盐晶体 活学活用 答案 解析 A 项中加入 Na ， Na 与 H 2 O 反应生成 NaOH ，使 c (OH － ) ＞ c (H ＋ ) ； B 项中 c (H ＋ ) ＝ c (OH － ) ； C 项中通入 CO 2 ： CO 2 ＋ H 2 O  H 2 CO 3 ，故 c (H ＋ ) ＞ c (OH － ) ； 而 D 项中 c (H ＋ ) ＝ c (OH － ) ，故选 C 。 2. 某温度下纯水的 c (H ＋ ) ＝ 2 × 10 － 7 mol·L － 1 ，则此时 c (OH － ) 为 ____ _______ ___ ___ ；若温度不变，滴入稀盐酸使 c (H ＋ ) ＝ 5 × 10 － 4 mol·L － 1 ，则溶液中 c (OH － ) 为 ___________ ___ ___ ，由水电离产生的 c (H ＋ ) 为 ______________ __ __ ，此时温度 ________( 填 “ 高于 ” 、 “ 低于 ” 或 “ 等于 ” )25 ℃ 。 答案 解析 2 × 10 － 7 mol·L － 1 8 × 10 － 11 mol·L － 1 8 × 10 － 11 mol·L － 1 高于 纯水电离出的 c (H ＋ ) ＝ c (OH － ) ＝ 2 × 10 － 7 mol·L － 1 ，故 K w ＝ 4 × 10 － 14 >1 × 10 － 14 ，故此时温度高于 25 ℃ 。温度不变，滴入稀盐酸使 c (H ＋ ) ＝ 5 × 10 － 4 mol·L － 1 ， 则 溶液中 c (OH － ) 为 ＝ 4 × 10 － 14 /(5 × 10 － 4 ) ＝ 8 × 10 － 11 mol·L － 1 ＝ c (OH － ) 水 。 二　溶液的酸碱性与 pH 1. 溶液的酸碱性是由溶液中 c (H ＋ ) 与 c (OH － ) 的相对大小决定的。请填写下表： 新知导学   c (H ＋ ) 与 c (OH － ) 相对大小 c (H ＋ )/mol·L － 1 的范围 (25 ℃ ) 中性溶液 c (OH － ) c (H ＋ ) c (H ＋ ) 1.0 × 10 － 7 酸性溶液 c (OH － ) c (H ＋ ) c (H ＋ ) 1.0 × 10 － 7 碱性溶液 c (OH － ) c (H ＋ ) c (H ＋ ) 1.0 × 10 － 7 ＝ < > ＝ > < 2. 溶液的 pH (1) 定义： pH 是 c (H ＋ ) 的负对数，其表达式是 pH ＝－ lg c (H ＋ ) 。 (2)pH 与溶液酸碱性的关系： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3) 溶液酸碱性的测定方法 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： 指示剂 变色范围 ( 颜色与 pH 的关系 ) 石蕊 < 5.0 色 5.0 ～ 8.0 色 > 8.0 色 酚酞 < 8.2 色 8.2 ～ 10.0 色 > 10.0 色 甲基橙 < 3.1 色 3.1 ～ 4.4 色 > 4.4 色 红 无 红 紫 浅红 橙 蓝 红 黄 ② 利用 pH 试纸测定。使用 pH 试纸的正确操作 为 ______________________ ______________________________________________________________ 。 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 ) 。 取一小块 pH 试纸于干燥 洁 净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当 试 纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出 pH 溶液酸碱性的判断 (1) 在 25 ℃ 的溶液中： pH<7 ，溶液 呈 ， pH 越小， c (H ＋ ) ， 溶液的 酸性 ； pH ＝ 7 ，溶液呈中性， c (H ＋ ) ＝ c (OH － ) ＝ 1.0 × 10 － 7 mol·L － 1 ； pH>7 ，溶液 呈 ， pH 越大， c (OH － ) ， 溶液的 碱性 。 越大 越强 归纳总结 酸性 碱性 越大 越强 (2) 在任意温度下的溶液中： c (H ＋ )> c (OH － ) ，溶液 呈 ； c (H ＋ ) ＝ c (OH － ) ，溶液 呈 ； c (H ＋ )< c (OH － ) ，溶液 呈 。 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。 酸性 中性 碱性 3. 下列溶液一定显酸性的 是 A. 溶液中 c (OH － )> c (H ＋ ) B. 滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液 C. 溶液中 c (H ＋ ) ＝ 10 － 6 mol·L － 1 D. 溶液中水电离的 c (H ＋ ) ＝ 10 － 9 mol·L － 1 活学活用 答案 解析 判断溶液酸碱性的关键是看 c (H ＋ ) 和 c (OH － ) 的相对大小，若 c (H ＋ )> c (OH － ) ，溶液呈酸性；而 pH<7 或 c (H ＋ )>10 － 7 mol·L － 1 ，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。 B 项中可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液为酸性。 D 项中水电离的 c (H) ＋ ＜ 10 － 7 mol·L － 1 ，说明向水中加入了可抑制水电离的酸或者是碱，溶液的酸碱性不能确定。 4. 有一学生在实验室测某溶液的 pH 。实验时，他先用蒸馏水润湿 pH 试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。 (1) 该学生的操作是 ________( 填 “ 正确的 ” 或 “ 错误的 ” ) ，其理由是 _____________________________________________________________________________ ____ ________________________ 。 (2) 如不正确，请分析是否一定有误差： ____________________________ _______ _______ 。 答案 错误的 用湿润的 pH 试纸来测定溶液的 pH ，相当于将溶液稀释了，测出的不是原溶液的 pH ，若溶液不显中性，就会产生误差 不一定有误差，当溶液为中性时 则不产生误差 ( 3) 若用此法分别测定 c (H ＋ ) 相等的盐酸和醋酸溶液的 pH ，误差较大的是 _________ ， 原因是 _______________________________________________ ________________________________________________ 。 盐酸的 pH 因为 在稀释过程中醋酸继续电离产生 H ＋ ，使得醋酸溶液中 c (H ＋ ) 受到的影响比盐酸溶液中的小，故误差较小 答案 解析 用蒸馏水润湿 pH 试纸的操作是错误的，会使测定时溶液被稀释，对于酸性、碱性或中性溶液将会产生不同的影响。 学习小结 水的电离 — — 水的离子积常数 K w ＝ c ( H ＋ ) · c ( OH － ) — 电离平衡及其 影响因素 — 溶液酸碱性的判断方法 达标检测　提升技能 1. 纯水在 25 ℃ 和 80 ℃ 时 c (H ＋ ) 前后大小关系及酸碱性分别 是 A. 大于　弱酸性 B. 等于　都显中性 C. 小于　弱酸性 D. 小于　都显中性 答案 解析 √ 1 2 3 4 5 K w 随温度升高而增大，纯水中 c (H ＋ ) 也随温度升高而增大，但仍等于 c (OH － ) ，显中性。 2. 常温下，某溶液中由水电离出来的 c (H ＋ ) ＝ 1.0 × 10 － 13 mol·L － 1 ，该溶液可能是 ① 二氧化硫的水溶液　 ② 氯化钠水溶液　 ③ 硝酸钠水溶液　 ④ 氢氧化钠水溶液 A. ①④ B. ①② C. ②③ D. ③④ 答案 解析 √ 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 某溶液中由水电离出来的 c (H ＋ ) ＝ 1.0 × 10 － 13 mol·L － 1 ，说明溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性 。 3.25 ℃ 的下列溶液中，碱性最强的 是 A.pH ＝ 11 的溶液 B. c (OH － ) ＝ 0.12 mol·L － 1 的溶液 C.1 L 中含有 4 g NaOH 的溶液 D. c (H ＋ ) ＝ 1 × 10 － 10 mol·L － 1 的溶液 1 2 3 4 5 答案 解析 √ A 项， c (OH － ) ＝ 10 － 3 mol·L － 1 ； B 项， c (OH － ) ＝ 0.12 mol·L － 1 ； C 项， c (OH － ) ＝ 0.1 mol·L － 1 ； D 项， c (OH － ) ＝ 10 － 4 mol·L － 1 。 4. 在 25 ℃ 某稀溶液中，由水电离产生的 c (H ＋ ) ＝ 10 － 13 mol·L － 1 。下列有关该溶液的叙述正确的 是 A. 该溶液一定呈酸性 B. 该溶液一定呈碱性 C. 该溶液的 pH 一定为 1 D . 该溶液的 pH 可能为 13 答案 解析 √ 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 5. 现有下列物质： ① 100 ℃ 纯水； ② 25 ℃ 0.1 mol·L － 1 HCl 溶液； ③ 25 ℃ 0.1 mol·L － 1 KOH 溶液； ④ 25 ℃ 0.1 mol·L － 1 Ba(OH) 2 溶液。 (1) 这些物质与 25 ℃ 纯水相比，能促进水的电离的是 ______( 填序号，下同 ) ，能抑制水的电离的是 ________ ，水电离的 c (OH － ) 等于溶液中 c (OH － ) 的是 ________ ，水电离的 c (H ＋ ) 等于溶液中 c (H ＋ ) 的是 ________ 。 (2) 从 ② 和 ③ 溶液中水的电离程度相等，进而可推出的结论是：同一温度下， __________________ ____ ________________ 时，水的电离度相等。 1 2 3 4 5 ① ②③④ ①② ①③④ 酸溶液中的 c (H ＋ ) 等于碱溶液中的 c (OH － ) 答案 解析 水的电离过程吸热，升温，促进水的电离，酸或碱抑制水的电离；强酸溶液中，由于酸电离出的 c (H ＋ ) 远大于水电离出的 c (H ＋ ) ，酸电离的 c (H ＋ ) 可看成溶液中的 c (H ＋ ) ；强碱溶液中，由于碱电离的 c (OH － ) 远大于水电离的 c (OH － ) ，碱电离的 c (OH － ) 可看成溶液中的 c (OH － ) 。 1 2 3 4 5 恳请批评指正！谢谢倾听！