高中化学选修4课件-11水的电离和溶液的酸碱性.ppt

1、第三章 水溶液中的 离子平衡 2 0 2 02 0 2 0年年3 3 月月 2828 日星 期六日星 期六 第二节 水的电离和溶液的酸碱 性 1 复习巩固复习巩固 1 1、溶液导电性强弱是由、溶液导电性强弱是由 和和 决定的。决定的。 溶液中自由移动离子浓度溶液中自由移动离子浓度 离子所带电荷离子所带电荷 2 2、水是不是电解质？、水是不是电解质？ 思考与交流思考与交流 研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性，而 酸碱性与水的电离有密切的关系。那么水是如何电 离的呢? 水是一种极弱的电解质水是一种极弱的电解质 2 （正反应吸热）（正反应吸热） H H2 2O HO H+ + + OH+ OH-

2、- 一、水的电离一、水的电离 1 1、水的电离、水的电离 思考：思考： 既然一定温度下纯水中既然一定温度下纯水中C(HC(H+ +) )和和C(OHC(OH- -) )浓度浓度 是定值，那么乘积呢？是定值，那么乘积呢？ 3 实验测定：实验测定：25 C(H25 C(H+) +)=C(OH =C(OH- -)=1)=11010- -7 7mol/L mol/L 100 C(H100 C(H+ +) = C(OH) = C(OH- -) =) = 55551010- -7 7mol/L mol/L 运算时当作运算时当作1 11010- -6 6mol/Lmol/L Kw =CKw =C（H H+

3、+） C C（OHOH- -） 说明：说明：1.1.常温（常温（25 25 ）Kw = 1Kw = 1 1010- -14 14 2.2.稀溶液稀溶液 3.3.温度升高温度升高, Kw, Kw变大变大 2 2、水的离子积、水的离子积( (常数常数) )： 定义：在定义：在一定温度下一定温度下，水（稀溶液）中，水（稀溶液）中H H+ +与与OHOH- -浓浓 度的乘积，用度的乘积，用KwKw表示。表示。 温度温度 00 2020 2525 5050 9090 100100 KwKw 1.141.141010- -15 15 6.816.811010- -15 15 1 11010- -14 14

4、 5.475.471010- -14 14 3.83.81010- -13 13 55551010- -14 14 4 问题与讨论问题与讨论 1 1、在水中加入强酸、在水中加入强酸(HCl)(HCl)后，水的离子积是否发生改变？后，水的离子积是否发生改变？ 2 2、在水中加入强碱、在水中加入强碱(NaOH)(NaOH)后，水的离子积是否发生改变？后，水的离子积是否发生改变？ 升温呢？升温呢？ 3 3、在酸碱溶液中，水电离出来的、在酸碱溶液中，水电离出来的C(HC(H+ +) )和和C(OHC(OH- -) )是否相等？是否相等？ 4 4、100100时，水的离子积为时，水的离子积为1010-

5、-12 12，求 ，求C(HC(H+ +) )为多少？为多少？ 5 5、在酸溶液中水电离出来的、在酸溶液中水电离出来的C(HC(H+ +) )和酸电离出来的和酸电离出来的 C(HC(H+ +) )什么关系？什么关系？ 5 加入酸：加入酸： 增大增大 平衡逆向移动平衡逆向移动 但但KwKw保持不变保持不变 H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - C(HC(H+ +) ) C(OHC(OH- -) ) 6 减小减小 加入碱：加入碱： 减小减小 增大增大 平衡逆向移动平衡逆向移动 但但KwKw保持不变保持不变 H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - C(HC(H+

6、 +) ) C(OHC(OH- -) ) 7 升高温度：升高温度： 平衡正向移动平衡正向移动 C C（H H+ +）和）和C C（OHOH- -）都增大）都增大 KwKw增大增大 （正反应吸热）（正反应吸热） H H2 2O HO H+ + + OH+ OH- - 8 二、影响水的电离平衡的因素二、影响水的电离平衡的因素 1 1、酸、酸 2 2、碱、碱 3 3、温度、温度 增大增大H H+ +或增加或增加OHOH- -都是都是抑制抑制水的水的 电离，电离度变小电离，电离度变小KwKw保持不变保持不变 升高温度促进水的电离，升高温度促进水的电离，KwKw增大增大 注意：注意：KwKw是一个温度函

7、数，只随温度的升高是一个温度函数，只随温度的升高 而增大而增大. . 9 现阶段不加任何盐，慢慢等呗！急不死你就行现阶段不加任何盐，慢慢等呗！急不死你就行 三、溶液的酸、碱性跟三、溶液的酸、碱性跟C(HC(H+ +) )、C(OHC(OH- -) )的关系的关系 1.1.重要规律：重要规律： 在在一定温度一定温度时时, ,稀稀电解质溶液里电解质溶液里C(HC(H+ +) )与与 C(OHC(OH- -) )的乘积是一个常数。的乘积是一个常数。 经科学实验进一步证明经科学实验进一步证明 例：例：2525时，时，Kw=1Kw=11010- -14 14 100100时，时，Kw=55Kw=5510

8、10- -12 12 C(C(稀稀) 1mol/L) 1mol/L 多余；只要不是浓酸之类的就行多余；只要不是浓酸之类的就行 三、溶液的酸、碱性跟三、溶液的酸、碱性跟C(HC(H+ +) )、C(OHC(OH- -) )的关系的关系 2.2.关系关系(25)(25)： 中性中性溶液：溶液： 酸性溶液：酸性溶液： 碱性溶液：碱性溶液： 注注 意意 水溶液中水溶液中H H+ +与与OHOH- -始终共存始终共存 酸性溶液：酸性溶液：C(HC(H+ +)C(OH)C(OH- -) ;C(H) ;C(H+ +) )越大酸性越强越大酸性越强 碱性溶液：碱性溶液：C(HC(H+ +)C(OH- -) C(

9、H) C(H+ +)1)11010- -7 7mol/Lmol/L C(HC(H+ +)C(OH)C(OH- -) C(H) C(H+ +)1)11010- -7 7mol/Lmol/L 11 三、溶液的酸、碱性跟三、溶液的酸、碱性跟C(HC(H+ +) )、C(OHC(OH- -) )的关系的关系 3.3.溶液中溶液中C(HC(H+ +) )、C(OHC(OH- -) )的计算的计算 例例1 1：计算下列溶液中：计算下列溶液中C(HC(H+ +) )与与C(OHC(OH- -) ) (1)1(1)11010- -3 3mol/LHClmol/LHCl溶液溶液 (2)0.05mol/LBa(O

10、H)(2)0.05mol/LBa(OH)2 2溶液溶液 解：解： C(H C(H+ +)=)= C(HCl)=1C(HCl)=11010- -3 3 mol/L mol/L = = = = 由由Kw = C(HKw = C(H+ +) ) C(OHC(OH- -) )，得，得 C(OHC(OH- -)=)= KwKw C(HC(H+ +) ) 1 11010- -14 14 1 11010- -11 11 mol/l mol/l 1 11010- -3 3 mol/lmol/l 解：解： C(0HC(0H- -)=)= 由由Kw = C(HKw = C(H+ +) ) C(OHC(OH- -)

11、 )，得，得 C(HC(H+ +)=)= 2CBa(OH)2CBa(OH)2 2=0.1=0.1 mol/Lmol/L KwKw C(OHC(OH- -) ) = = 1 11010- -14 14 1 11010- -13 13 mol/l mol/l = = 0.1mol/l0.1mol/l 12 例例2 2：10mL1010mL10- -4 4mol/LHCl,mol/LHCl,加水至加水至100mL,100mL,此时溶液中此时溶液中 C(HC(H+ +)= mol/L)= mol/L；若加水至；若加水至10105 5mL,mL,此时溶液中此时溶液中 C(HC(H+ +) )又是又是 1

12、010- -5 5 接近接近1010- -7 7mol/L,mol/L,略大于略大于1010- -7 7mol/Lmol/L 说明说明 酸的溶液中C(H+)，以酸所电离出的H+浓度 为准，若酸过度稀释，C(H+)接近10-7mol/L, 但略大于10-7mol/L 碱的溶液中C(OH-)，以碱所电离出的OH-浓 度为准，若碱过度稀释，(OH-)接近10-7mol/L, 但略大于10-7mol/L 13 （2 2）常温下，浓度为）常温下，浓度为 1 11010- -5 5mol/lmol/l的的NaOHNaOH溶液溶液 中，由水电离产生的中，由水电离产生的 C(OHC(OH- -) )是多少？是

13、多少？ 练习练习1.1.（1 1）常温下，浓）常温下，浓 度为度为1 11010- -5 5mol/lmol/l的盐酸溶的盐酸溶 液中，由水电离产生的液中，由水电离产生的C C （H H+ +）是多少？）是多少？ (1)(1)解：解：C C水 水（ （H+H+）=C=C水 水（ （OHOH- -） = 1= 11010- -9 9 mol/lmol/l 1 11010- -14 14 1 11010- -5 5 mol/lmol/l = = KwKw C(HC(H+ +) ) = = (2)(2)解：解：C C水 水（ （OHOH- -）= C水 水（ （H+） = 1= 11010- -9

14、9 mol/lmol/l 1 11010- -14 14 1 11010- -5 5 mol/lmol/l = = C(OHC(OH- -) ) = = KwKw 14 思考题：在常温下，由水电离产生的思考题：在常温下，由水电离产生的C C（H H+ +） =1=11010- -9 9 mol/Lmol/L的溶液，则该溶液的酸碱性如何？的溶液，则该溶液的酸碱性如何？ 答：可能是酸性也可能是碱性答：可能是酸性也可能是碱性 15 D D、NHNH4 4ClCl C C、NaHSONaHSO4 4 B B、NaClNaCl A A、NaOHNaOH （2 2）常温下，某溶液中由水电离产生的）常温下，

15、某溶液中由水电离产生的C C（H H+ +） =10=10- -9 9 mol/l mol/l，则此溶液有可能是（，则此溶液有可能是（ ） 2.2.（1 1）常温下，某溶液中由水电离产生的）常温下，某溶液中由水电离产生的 C C（H H+ +）=10=10- -6 6 mol/lmol/l，则此溶液有可能是（，则此溶液有可能是（ ） 此处暂时没同学能懂，不信你试试！此处暂时没同学能懂，不信你试试！ ACAC 16 1、纯水在纯水在10和和50的的H+浓度浓度， 前者与后者的关系是前者与后者的关系是（ ） A、前者大、前者大 B、后者大、后者大 C、相等、相等 D、不能确定、不能确定 B 【课堂

16、练习】【课堂练习】 17 2、下列微粒中不能破坏水的下列微粒中不能破坏水的 电离平衡的是电离平衡的是（ ） A、H+ B、OH- C、S2- D、Na+ D 18 3、下列物质溶解于水时下列物质溶解于水时，电离电离 出的阴离子能使水的电离平衡向右移出的阴离子能使水的电离平衡向右移 动的是动的是（ ） A、 CH3COONa B、Na2SO4 C、NH4Cl D、 CH3COOH A 19 4、某温度下纯水中某温度下纯水中C(H+) = 210- -7 mol/L，则此则此 时溶液中的时溶液中的C(OH- -) = _。 若温度不变若温度不变，滴入稀盐酸使滴入稀盐酸使C(H+) = 510- -

17、6 6 mol/L，则此时溶液中的则此时溶液中的C(OH- -) = _ 。 210- -7 mol/L 810- -9 mol/L 20 5、在常温下，、在常温下，0.1mol/L的盐酸溶液中水电的盐酸溶液中水电 离出的离出的C(H )和 和C(OH )是多少 是多少? 6、在常温下，、在常温下， 0.1mol/L的的NaOH溶液中水电溶液中水电 离出的离出的C(H )和 和C(OH )是多少 是多少? 水电离出的水电离出的C(OH-)= 110-14/0.1=110-13mol/L = C(H ) 21 7、在、在25 ，在某无色溶液中由水电离，在某无色溶液中由水电离 出的出的C(OH-)

18、= 110-13， ，一定能大量 一定能大量 共存的离子组是（共存的离子组是（ ） A.NH4+ K+ NO3- Cl- B.NO3- CO3 2 - K+ Na+ C.K+ Na+ Cl- SO42- D.Mg2+ Cu2+ SO42- Cl- C 22 8、根据水的电离平衡根据水的电离平衡H2OH+OH- 和下列和下列条件条件的改变，填空：的改变，填空： 升高升高30 加入加入NaCl 加入加入NaAc 加入加入HCl Kw OH-变化变化 H+变化变化 水的电离平衡移动方向水的电离平衡移动方向 改变条件改变条件 向左向左 变大变大 变小变小 不变不变 向右向右 说了白说了白 说，以后再说

19、吧说，以后再说吧 不变不变 不变不变 不变不变 不变不变 向右向右 变大变大 变大变大 变大变大 23 9、水的电离过程为、水的电离过程为H2O H+ + OH-，在不同温，在不同温 度下其离子积为度下其离子积为KW25 =1 10-14， KW35 =2.1 10-14。则下列叙述正确的是：。则下列叙述正确的是： A、H+ 随着温度的升高而降低随着温度的升高而降低 B、在、在35时，纯水中时，纯水中 H+ OH- C、水的电离常数、水的电离常数K25 K35 D、水的电离是一个吸热过程、水的电离是一个吸热过程 D 24 11、 25、浓度均为、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中的下列溶液中H+由大到小由大到小 的的排列顺序排列顺序：氨水氨水 NaOH 盐酸盐酸 醋酸醋酸 10、判断正误：、判断正误： 任何水溶液中都存在水的电离平衡。任何水溶液中都存在水的电离平衡。 任何水溶液中（不论酸、碱或中性）任何水溶液中（不论酸、碱或中性） ，都存在，都存在Kw=10-14 。 某温度下，某液体某温度下，某液体H+= 10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。，则该溶液一定是纯水。 25