2016年春高中化学人教选修4课件第3章第2节第1课时水的电离　溶液的酸碱性与ph

成才之路 · 化学,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 · 选修,水溶液中的离子平衡,第三章,第二节 水的电离和溶液的酸碱性,第三章,第1课时 水的电离 溶液的酸碱性与pH,新知导学,OH,c(H)·c(OH),增大,107,1.0×1014,电解质,c(H),c(OH),lgc(H),强,弱,014,指示剂,pH试纸,1酸性溶液中一定不存在OH，碱性溶液中一定不存在H吗？ 提示：不是，由于水的电离，故水溶液中一定有H和OH，溶液的酸碱性取决于c(H)和c(OH)的相对大小。 2离子积表达式KWc(H)·c(OH)中的c(H)和c(OH)一定是水电离出的c(H)和c(OH)吗？ 提示：表达式中c(H)和c(OH)均表示整个溶液中的c(H)和c(OH)，不一定只是水电离出的c(H)和c(OH)。,自主探究,3pH7的溶液一定呈中性吗？ 提示：不一定。25时，pH7的溶液呈中性，温度高于25时，由于水的电离程度增大，KW1.0×1014，此时pH7呈碱性。判断溶液酸碱性的唯一标准是溶液中c(H)和c(OH)的相对大小，不应看pH的大小，因此只有满足c(H)c(OH)的溶液才一定呈中性。,4某温度时，水溶液中KW4×1014，那么该温度比室温(25)高还是低？该温度下纯水中c(H)是多少？,水的电离和水的离子积,教材点拨,由于电离的水很少，故c(H2O)55.6 mol·L1为一常数，K也为一常数。常数乘常数必然为一个新的常数，用KW表示，因此有：c(H)·c(OH)KW。KW为水的离子积常数，简称为水的离子积。在25时，水中H浓度和OH浓度都是1×107mol·L1，即c(H)c(OH)1×107mol·L1，所以：KWc(H)·c(OH)1×107×1×1071×1014。,理解KW时应注意： (1)KW与温度有关，因为水的电离是吸热过程，所以温度升高，有利于水的电离，KW增大，如100时，KW1×1012。 (2)KW不仅适用于纯水，还适用于酸性或碱性的稀溶液，不管哪种溶液均有c(H)水c(OH)水。 如酸性溶液中，c(H)酸c(H)水×c(OH)水KW； 碱性溶液中，c(OH)碱c(OH)水×c(H)水KW。,(3)水的离子积常数揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H和OH共存，只是相对含量不同而已，并且在稀酸和稀碱溶液中，当温度为25时，水的离子积：KWc(H)溶液×c(OH)溶液1×1014仍为同一常数。,提示：(1)无论是纯水，还是酸性、碱性或中性溶液中，水电离的c(H)c(OH)。(2)水的离子积KW是温度的函数，温度升高KW增大，反之减小。,典例透析,【答案】 B 【点评】 水的电离平衡逆向移动，但c(H)或c(OH)不一定减小。如向水中加碱，c(OH)增大，平衡左移，但据勒夏持列原理知，c(OH)要比原来大。,125 时，KW1.0×1014,100 时，KW1.0×1012，下列说法错误的是( ) A水的电离过程是一个吸热的过程 B100 时，水的电离程度较大 CKW和温度无直接关系 D25 时纯水的c(H)比100 时的c(H)小,变式训练,解析：由题意可知，温度升高，KW增大，即c(H)·c(OH) 增大。说明水的电离平衡向电离的方向移动，水的电离程度较大，因此水的电离过程是一个吸热的过程。平衡常数是温度的函数，与温度有关。 答案：C,1溶液酸碱性的判断 在初中我们已经学过一些pH的知识，现在我们先来回忆一下溶液的pH与酸碱性有什么关系？ 溶液25时，pH与酸碱性的关系可用下图表示：,溶液的酸碱性与pH,教材点拨,溶液呈酸性、碱性还是中性，应看c(H)和c(OH)的相对大小，判断溶液酸碱性的依据主要有三点： (1)在25时的溶液中： c(H)1×107mol·L1 溶液呈酸性 c(H)1×107mol·L1 溶液呈中性 c(H)107mol·L1时，溶液呈酸性，且c(H)越大，酸性越强；c(OH)越大，碱性越强。,(2)在25时的溶液中： pH7 溶液呈碱性 (3)在任意温度下的溶液中： c(H)c(OH) 溶液呈酸性且c(H)越大，酸性越强 c(H)c(OH) 溶液呈中性 c(H)c(OH) 溶液呈碱性且c(OH)越大，碱性越强,提示：用pH判断溶液酸碱性时，要注意条件，即温度。不能简单地认为pH等于7的溶液一定为中性，如100时，pH6为中性，pH6显碱性，所以使用pH时需注明温度，若未注明温度，一般认为是常温，就以pH7为中性。 pHlgc(H)，由定义式可知，pH的大小由溶液中的c(H)大小来决定。pH的取值范围为014，适用于c(H)和c(OH)都较小的溶液1 mol·L1。 用pH试纸测出的pH一般为整数值，pH计更精确。 酸性越强，溶液中c(H)越大，pH越小。同理，碱性越强，溶液中c(OH)越大，pH越大。,2溶液的酸碱性与酸碱强弱的关系 (1)区别。 溶液的酸碱性指的是溶液中c(H)、c(OH)的相对大小；而酸和碱的酸碱性是指其潜在的电离出H或OH的能力。 酸、碱的强弱是以电解质的电离程度来区分的。强酸、强碱在溶液中完全电离，弱酸、弱碱在溶液中部分电离。,(2)联系。 强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强。 酸性强的溶液不一定是强酸溶液。 酸性相同的溶液弱酸浓度大，中和能力强。 例如：c(H)0.1 mol·L1的醋酸溶液和盐酸溶液，体积均为1 L时，醋酸溶液中和能力更强。 (4)中和能力相同的酸，其提供H的能力相同。 例如：1 L 0.1 mol·L1的CH3COOH和1 L 0.1 mol·L1的盐酸，均可提供0.1 mol的H。,3pH的测定方法 (1)利用酸碱指示剂测定。这种方法只能测出某一范围的pH，而不能得出具体的数值。下表列出了常用酸碱指示剂的变色范围：,常用酸碱指示剂的变色范围,(2)用pH试纸测定：pH试纸一般呈黄色，由多种指示剂的混合液浸制而成。其使用方法是：取一小块试纸放在玻璃片或点滴板上，用洁净的玻璃棒蘸取溶液点在试纸中部；在半分钟内与标准比色卡比较。 提示：用pH试纸测定溶液的pH时，玻璃棒必须洁净、干燥，不能湿润，试纸也不能湿润，因为湿润后会改变溶液的浓度，使测定的pH发生偏差。另外，用试纸测定的pH一般取整数，且读数应在半分钟内完成。 (3)pH计：通过仪器pH计精确测定溶液的pH。,(2015·经典习题选萃)下列叙述正确的是( ) ApH6的溶液呈碱性 B用广泛pH试纸测得某酸溶液pH4.2 C某溶液中c(OH)c(H)说明溶液一定呈碱性 D0.1 mol·L1的盐酸与CH3COOH溶液pH相同 【解析】 没有指明温度，不能确定pH6时溶液是否呈碱性，A错；广泛pH试纸测得的pH应为整数，B错；0.1 mol·L1的盐酸pH1，而CH3COOH是弱电解质，部分电离，其pH应大于1，D错。 【答案】 C,典例透析,2下列有关pH变化的判断中，正确的是( ) A随着温度的升高，纯水的pH不变 B随着温度的升高，纯水的pH增大 C新制氯水经光照一段时间后，pH减小 D氢氧化钠溶液久置于空气中，pH增大,变式训练,答案：C,解析：由于KW(35 )KW(25 )，说明升高温度能促进水的电离，即水的电离是一个吸热过程，且水的电离程度在35 时大于25 时的，因此35 的c(H)大。另外由水的电离方程式可知，无论什么温度，水自身电离产生的c(H)和c(OH)总是相等的。 答案：C,2下列叙述正确的是( ) A任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸碱性的强弱 Bc(H)等于1.0×107 mol·L1的溶液呈中性 C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)1.0×1014 D0.2 mol·L1 CH3COOH溶液中的c(H)是0.1 mol·L1 CH3COOH溶液中的c(H)的2倍,解析： 答案：C,3(2015·经典习题选萃)25 的下列溶液中，碱性最强的是( ) ApH11的溶液 Bc(OH)0.12 mol·L1 C1 L中含有4 g NaOH的溶液 Dc(H)1×1010mol·L1的溶液 解析：常温下，可以根据pH或c(H)比较溶液的酸碱性，同样也可以根据c(OH)的大小来比较。A、C、D三个选项中溶液的c(OH)依次为1×103 mol·L1、0.1 mol·L1、1×104 mol·L1，所以B中溶液的c(OH)最大，碱性最强。、 答案：B,4下列说法正确的是( ) A强碱的水溶液中不存在H BpH0的溶液是酸性最强的溶液 C在温度不变时，水溶液中c(H)和c(OH)不能同时增大 D某温度下，纯水中c(H)2×107 mol·L1，其呈酸性,解析：在酸性或碱性水溶液中均存在H和OH，所以A错；pH0的溶液中c(H)1.0 mol·L1，并不是酸性最强的溶液，只是c(H)1.0 mol·L1的溶液用pH表示酸性强弱不再方便，故B错；温度一定时，KWc(H)·c(OH)是一个定值，故二者不能同时增大，故C对；纯水中，c(H)c(OH)，呈中性，所以D错误。 答案：C,5有一学生甲测某溶液的pH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。学生乙对学生甲的操作的评价：操作错误，测定结果一定有误差；学生丙对学生甲操作的评价：操作错误，但测定结果不一定有误差。 (1)你支持_(填“乙”或“丙”)同学的观点，原因是_。 (2)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_溶液，原因是_ _。,(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品，你_ (填“能”或“不能”)区分0.1 mol·L1的硫酸和0.01 mol·L1的硫酸。若能，简述操作过程：_ 。 A紫色石蕊试液 B蒸馏水 CBaCl2溶液 DpH试纸,答案：(1)丙 当溶液呈中性时，则不产生误差；否则将产生误差 (2)盐酸 在稀释过程中醋酸继续电离产生H，使得溶液中c(H)较盐酸溶液中c(H)大，误差较小 (3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上，与标准比色卡比较其pH，pH较大的为0.01 mol·L1的硫酸,