【人教版創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2011屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性課件 新人教版

1、1. 理理解水的電離平衡和離子積的概念，影響水電離平衡的因素。解水的電離平衡和離子積的概念，影響水電離平衡的因素。2了解溶液的酸堿性和了解溶液的酸堿性和pH的關(guān)系。的關(guān)系。3學(xué)會(huì)學(xué)會(huì)pH的計(jì)算。的計(jì)算。4了解測(cè)定溶液了解測(cè)定溶液pH的方法，知道的方法，知道pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用。作用。 第二節(jié)第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性水的電離和溶液的酸堿性1水是一種極弱的電解質(zhì)：水是一種極弱的電解質(zhì)：電離方程式為電離方程式為 H 0(，2水水的電離是的電離是 過(guò)程，因此升高溫度水的電離平衡向右移動(dòng)，過(guò)程，因此升高溫度水的電離平衡向右移動(dòng)，Kw 。如

2、。如100時(shí)純水電離的時(shí)純水電離的H濃度濃度c(H)H2O106molL1，此時(shí)，此時(shí)Kw 。3Kw不僅適用于純水，向水中加入適量酸或堿或者鹽形成稀溶液時(shí)，只要溫不僅適用于純水，向水中加入適量酸或堿或者鹽形成稀溶液時(shí)，只要溫度不變，度不變，Kw 。即酸、堿、鹽的稀溶液中均同時(shí)存在。即酸、堿、鹽的稀溶液中均同時(shí)存在H和和OH，且有：，且有：c(H)H2O c(OH)H2Oc(H)c(OH)Kw增大增大1012不變不變吸熱吸熱4水的電離平衡的移動(dòng)水的電離平衡的移動(dòng)H2OHOHH0條件變化條件變化移動(dòng)方向移動(dòng)方向c(H)c(OH)KW升高溫度升高溫度向右向右增大增大增大增大增大增大加酸加酸向左向左增

3、大增大減小減小不變不變加堿加堿向左向左減小減小增大增大不變不變加強(qiáng)酸弱堿鹽加強(qiáng)酸弱堿鹽向右向右增大增大減小減小不變不變加強(qiáng)堿弱酸鹽加強(qiáng)堿弱酸鹽向右向右減小減小增大增大不變不變說(shuō)明說(shuō)明“”()表表示向右示向右(左左)，“”()表示增大表示增大(減小減小)，“”表示不變。表示不變。思考：思考：水電離出的水電離出的c(H)和和c(OH)有怎樣的關(guān)系？有怎樣的關(guān)系？提示：提示：水的離子積常數(shù)揭示了在任何水溶液中均存在水的電離平衡，水的離子積常數(shù)揭示了在任何水溶液中均存在水的電離平衡，都有都有H和和OH共存共存。在酸性或堿性的稀溶液中，由水電離出的在酸性或堿性的稀溶液中，由水電離出的c(H)和和c(OH

4、)總相等，即總相等，即c(H)水水c(OH)水水。如如0.1 molL1 HCl或或NaOH溶液中溶液中，c(H)水水c(OH)水水11013 molL1。酸中酸中c(OH)很小，但這完全是由水電離出來(lái)的，不能忽略。同樣的堿溶很小，但這完全是由水電離出來(lái)的，不能忽略。同樣的堿溶液中的液中的c(H)也不能忽略。也不能忽略。1溶液酸、堿性的實(shí)質(zhì)溶液酸、堿性的實(shí)質(zhì)在酸、堿溶液中水的電離被抑制，但在酸、堿溶液中水的電離被抑制，但H與與OH的關(guān)系仍符合的關(guān)系仍符合 。當(dāng)加酸時(shí)，水的電離平衡。當(dāng)加酸時(shí)，水的電離平衡 ，c(H) c(OH)；當(dāng)加堿時(shí)，道理也如此，只是；當(dāng)加堿時(shí)，道理也如此，只是c(OH)

5、c(H)。所以說(shuō)，。所以說(shuō)，溶液酸、堿性的實(shí)質(zhì)是溶液中的溶液酸、堿性的實(shí)質(zhì)是溶液中的c(H)和和c(OH)的相對(duì)大小問題。的相對(duì)大小問題。c(H)c(OH)Kw向左移動(dòng)向左移動(dòng)2溶液酸堿性的表示方法溶液酸堿性的表示方法pH(1)定義：定義：pH 。(2)適用范圍：適用范圍：014(3)意義：意義：pH大小能反映出溶液中大小能反映出溶液中c(H)(或或c(OH)的大小，的大小，即能表示溶液的酸堿性強(qiáng)弱。即能表示溶液的酸堿性強(qiáng)弱。常溫下：常溫下：pH7，溶液呈，溶液呈 ，pH越大，溶液的堿性越越大，溶液的堿性越 ，pH每增加每增加1個(gè)單位，個(gè)單位，c(OH) 。lgc(H)酸性酸性強(qiáng)強(qiáng)增大增大10

6、倍倍堿性堿性強(qiáng)強(qiáng)增大增大10倍倍(4)溶液酸堿性的判斷溶液酸堿性的判斷利利用用c(H)和和c(OH)的相對(duì)大小判斷的相對(duì)大小判斷若若c(H)c(OH)，則溶液呈，則溶液呈 ；若若c(H)c(OH)，則溶液呈，則溶液呈 ；若若c(H)c(OH)，則溶液呈，則溶液呈 。利用利用pH判斷判斷25時(shí)，若溶液的時(shí)，若溶液的pH7，則溶液呈，則溶液呈 。酸性酸性中性中性堿性堿性酸性酸性中性中性堿性堿性注意：注意：是是無(wú)條件的，任何溫度、濃度都適用。無(wú)條件的，任何溫度、濃度都適用。是有條件的，適用溫度為是有條件的，適用溫度為25。在。在100時(shí)時(shí)Kw1012，pH 為中性，為中性，pH 為堿性，為堿性，pH

7、 為酸性。為酸性。3pH試紙的使用試紙的使用(1)方方法：把小塊法：把小塊pH試紙放在玻璃片試紙放在玻璃片(或表面皿或表面皿)上，用蘸有待測(cè)液的玻璃棒上，用蘸有待測(cè)液的玻璃棒點(diǎn)在試紙的中央，試紙變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來(lái)確定溶液的點(diǎn)在試紙的中央，試紙變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來(lái)確定溶液的pH。(2)注意：注意：pH試紙使用前不能用蒸餾水潤(rùn)濕，否則將可能產(chǎn)生誤差。試紙使用前不能用蒸餾水潤(rùn)濕，否則將可能產(chǎn)生誤差。666延伸：常見指示劑的變色范圍延伸：常見指示劑的變色范圍試劑試劑pH范圍對(duì)應(yīng)的指示劑顏色范圍對(duì)應(yīng)的指示劑顏色甲基橙甲基橙 石蕊石蕊 酚酞酚酞 1酸堿中和滴定原理酸堿中和滴定原理用已知物質(zhì)的

8、量濃度的用已知物質(zhì)的量濃度的 來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的 的的物質(zhì)的量濃度的方法。物質(zhì)的量濃度的方法。2中和滴定操作中和滴定操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定NaOH溶液為例溶液為例)(1)準(zhǔn)備準(zhǔn)備滴定管滴定管a檢驗(yàn)酸式滴定管檢驗(yàn)酸式滴定管 ；酸酸(或堿或堿)堿堿(或酸或酸)是否漏水是否漏水b洗洗滌酸式和堿式滴定管后要用滌酸式和堿式滴定管后要用 潤(rùn)洗潤(rùn)洗23次，次，并排除滴定管尖嘴處的并排除滴定管尖嘴處的 ；c用漏斗注入標(biāo)準(zhǔn)液至用漏斗注入標(biāo)準(zhǔn)液至 。d將液面調(diào)節(jié)到將液面調(diào)節(jié)到“0”或或“0”以下某一刻度處，記下讀數(shù)。以下某一刻度處，記下讀數(shù)。錐形瓶：只用蒸餾水洗滌，不能用

9、待測(cè)液潤(rùn)洗。錐形瓶：只用蒸餾水洗滌，不能用待測(cè)液潤(rùn)洗。(2)滴定滴定用堿式滴定管取一定體積待測(cè)液于錐形瓶中，滴入用堿式滴定管取一定體積待測(cè)液于錐形瓶中，滴入 滴指示劑滴指示劑(甲基橙甲基橙)。用用 握活塞旋轉(zhuǎn)開關(guān)，右手不斷旋轉(zhuǎn)搖動(dòng)錐形瓶，握活塞旋轉(zhuǎn)開關(guān)，右手不斷旋轉(zhuǎn)搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視眼睛注視 至黃色變?yōu)槌壬?，記下讀數(shù)。至黃色變?yōu)槌壬?，記下讀數(shù)。待裝液待裝液(標(biāo)準(zhǔn)液或待測(cè)液標(biāo)準(zhǔn)液或待測(cè)液)氣泡氣泡“0”刻度上方刻度上方2cm3cm處處23左手左手錐形瓶中溶液的顏色變化錐形瓶中溶液的顏色變化(3)計(jì)算計(jì)算每每個(gè)樣品做個(gè)樣品做 次，取平均值求出結(jié)果。次，取平均值求出結(jié)果。 滴定管和量筒讀數(shù)時(shí)有什么

10、區(qū)別？滴定管和量筒讀數(shù)時(shí)有什么區(qū)別？提示提示：滴定管的滴定管的“0”刻度在上面，越往下刻度值越大，而量筒無(wú)零刻度，并刻度在上面，越往下刻度值越大，而量筒無(wú)零刻度，并且越往上刻度越大，記錄數(shù)據(jù)時(shí)滴定管一般到且越往上刻度越大，記錄數(shù)據(jù)時(shí)滴定管一般到0.01 mL，而量筒僅為而量筒僅為0.1 23延伸：酸堿中和滴定操作中應(yīng)注意的幾個(gè)問題延伸：酸堿中和滴定操作中應(yīng)注意的幾個(gè)問題(1)酸酸、堿式滴定管的構(gòu)造以及讀數(shù)準(zhǔn)確度、堿式滴定管的構(gòu)造以及讀數(shù)準(zhǔn)確度0.01 mL。(2)指示劑的選擇要注意滴定完成后生成鹽的溶液的酸堿性。指示劑的選擇要注意滴定完成后生成鹽的溶液的酸堿性。(3)滴定速度，先快后慢，接近滴

11、定終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)一滴一搖動(dòng)。滴定速度，先快后慢，接近滴定終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)一滴一搖動(dòng)。(4)振蕩半分鐘溶液顏色不發(fā)生變化，達(dá)滴定終點(diǎn)。振蕩半分鐘溶液顏色不發(fā)生變化，達(dá)滴定終點(diǎn)。(5)讀數(shù)時(shí)，視線與液面的凹液面的最低處及刻度在同一水平線上。讀數(shù)時(shí)，視線與液面的凹液面的最低處及刻度在同一水平線上。中和滴定中和滴定水液洗器切分明，查漏趕氣再調(diào)零。水液洗器切分明，查漏趕氣再調(diào)零。待測(cè)液中加試劑，左手控制右手動(dòng)。待測(cè)液中加試劑，左手控制右手動(dòng)。瓶下墊紙眼觀色，讀數(shù)要與切面平。瓶下墊紙眼觀色，讀數(shù)要與切面平。酚酞示劑常相識(shí)，強(qiáng)酸弱堿甲基橙。酚酞示劑常相識(shí)，強(qiáng)酸弱堿甲基橙。使用酸式滴定管，不盛堿液切記清。使用酸式滴定管

12、，不盛堿液切記清。1溫度：溫度：由由于水的電離過(guò)程吸熱，故升溫使水的電離平衡右移，即加熱能促進(jìn)于水的電離過(guò)程吸熱，故升溫使水的電離平衡右移，即加熱能促進(jìn)水的電離，水的電離，c(H)、c(OH)同時(shí)增大，同時(shí)增大，KW增大，增大，pH變小，但變小，但c(H)與與c(OH)仍相等，故體系仍顯中性。仍相等，故體系仍顯中性。2酸、堿：酸、堿：在在純水中加入酸或堿，酸電離出的純水中加入酸或堿，酸電離出的H或堿電離出的或堿電離出的OH均能使水均能使水的電離平衡左移，即酸、堿的加入抑制水的電離。若此時(shí)溫度不變，則的電離平衡左移，即酸、堿的加入抑制水的電離。若此時(shí)溫度不變，則KW不不變，變，c(H)、c(OH

13、)此增彼減。此增彼減。即：加酸，即：加酸，c(H)增大，增大，c(OH)減小，減小，pH變小變小加堿，加堿，c(OH)增大，增大，c(H)減小，減小，pH變大。變大。3能水解的鹽：能水解的鹽：在純水中加入能水解的鹽，由于水解的實(shí)質(zhì)是鹽電離出的在純水中加入能水解的鹽，由于水解的實(shí)質(zhì)是鹽電離出的弱酸陰離子或弱堿陽(yáng)離子結(jié)合水電離出的弱酸陰離子或弱堿陽(yáng)離子結(jié)合水電離出的H或或OH，所以水解必破壞，所以水解必破壞水的電離平衡，使水的電離平衡右移。即鹽類的水解促進(jìn)水的電離。水的電離平衡，使水的電離平衡右移。即鹽類的水解促進(jìn)水的電離。4其他因素：其他因素：向水中加入活潑金屬，由于與水電離出的向水中加入活潑金

14、屬，由于與水電離出的H直接作用，因而直接作用，因而同樣能促進(jìn)水的電離。同樣能促進(jìn)水的電離?！纠纠?】 25時(shí)時(shí)，水的電離達(dá)到平衡：，水的電離達(dá)到平衡：H2O HOH；H0，下列敘述正確，下列敘述正確的是的是()A向水中加入稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，向水中加入稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，c(OH)降低降低B向水中加入少量固體硫酸氫鈉，向水中加入少量固體硫酸氫鈉，c(H)增大，增大，KW不變不變C向水中加入少量固體向水中加入少量固體CH3COONa，平衡逆向移動(dòng)，平衡逆向移動(dòng)，c(H)降低降低D將水加熱，將水加熱，KW增大，增大，pH不變不變解析：解析：Kw只只與溫度有關(guān)，與與溫度有關(guān)，與c(H)的變化無(wú)

15、關(guān)。的變化無(wú)關(guān)。A中中c(OH)應(yīng)增大；應(yīng)增大；C中平衡正中平衡正向移動(dòng)；向移動(dòng)；D中中KW增大，增大，pH應(yīng)減小。應(yīng)減小。答案：答案：B (1)KW揭揭示了在任何水溶液中均存在水的電離平衡，示了在任何水溶液中均存在水的電離平衡，H和和OH共存，只是共存，只是相對(duì)含量不同而已。相對(duì)含量不同而已。KW只與溫度有關(guān)，只與溫度有關(guān)，KW不僅適用于純水，還適用于酸、不僅適用于純水，還適用于酸、堿、鹽的稀溶液。堿、鹽的稀溶液。(2)由于水的離子積的存在，在弱電解質(zhì)稀釋時(shí)，溶液中總有一種濃度增大由于水的離子積的存在，在弱電解質(zhì)稀釋時(shí)，溶液中總有一種濃度增大的離子。如弱酸稀釋時(shí)，的離子。如弱酸稀釋時(shí)，c(O

16、H)增大，弱堿稀釋時(shí)，增大，弱堿稀釋時(shí)，c(H)增大。增大。(3)溶液中的溶液中的c(H)和水電離出來(lái)的和水電離出來(lái)的c(H)是不同的：常溫下水電離出的是不同的：常溫下水電離出的c(H)1107 mol/L，若某溶液中水電離出的，若某溶液中水電離出的c(H)1107 mol/L，則可判斷出該溶液中加入的水解的鹽或活潑金屬促，則可判斷出該溶液中加入的水解的鹽或活潑金屬促進(jìn)了水的電離。進(jìn)了水的電離。(4)常溫下，溶液中的常溫下，溶液中的c(H)1107 mol/L，說(shuō)明是堿溶液或水解顯堿，說(shuō)明是堿溶液或水解顯堿性的鹽溶液。性的鹽溶液。1在在不同溫度下的水溶液中不同溫度下的水溶液中c(H)10 x

17、mol/L，c(OH)10y mol/L，x與與y的關(guān)系如右圖所示。請(qǐng)回答下列問題：的關(guān)系如右圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)曲線曲線代表的溫度下，水的離子積為代表的溫度下，水的離子積為_，曲線，曲線所代表的溫度所代表的溫度_(填填“高于高于”、“低于低于”或或“等于等于”)曲線曲線所代表的溫度。你判所代表的溫度。你判斷的依據(jù)是斷的依據(jù)是 。(2)曲線曲線所代表的溫度下，所代表的溫度下，0.01 mol/L的的NaOH溶液的溶液的pH為為_。解析：解析：(1)根根據(jù)曲線中的數(shù)據(jù)，可以知道曲線據(jù)曲線中的數(shù)據(jù)，可以知道曲線代表的溫度下水的離子積為代表的溫度下水的離子積為11012，水的電離過(guò)程是吸熱

18、過(guò)程，溫度越高，水的離子積就越大，曲線，水的電離過(guò)程是吸熱過(guò)程，溫度越高，水的離子積就越大，曲線所代表的離子積比曲線所代表的離子積比曲線的大，所以，曲線的大，所以，曲線代表的溫度高。代表的溫度高。(2)曲線曲線所代表水的離子積為所代表水的離子積為11012,0.01 mol/L的的NaOH溶液中溶液中c(OH)102 mol/L，則，則c(H)1010 mol/L，pH10。答案：答案：(1)11012高高于曲線于曲線所代表的離子積比曲線所代表的離子積比曲線的小，由于水的的小，由于水的電離過(guò)程是吸熱過(guò)程，溫度越高，離子積越大，故曲線電離過(guò)程是吸熱過(guò)程，溫度越高，離子積越大，故曲線代表的溫度低代

19、表的溫度低 1單一溶液的單一溶液的pH計(jì)算計(jì)算(1)強(qiáng)酸溶液，如強(qiáng)酸溶液，如HnA，設(shè)濃度為，設(shè)濃度為d mol/L，c(H)nd molL1，pHlgc(H)lgnd。(2)強(qiáng)堿溶液，如強(qiáng)堿溶液，如B(OH)n，設(shè)濃度為，設(shè)濃度為d molL1，c(OH)nd molL1c(H) molL1，pHlgc(H)14lgnd。2酸、堿混合液的酸、堿混合液的pH計(jì)算計(jì)算當(dāng)溶液混合后體積變化可忽略時(shí)，則有：當(dāng)溶液混合后體積變化可忽略時(shí)，則有：(1)兩強(qiáng)酸混合兩強(qiáng)酸混合c(H)混混pHlgc(H)混混(2)兩強(qiáng)堿混合兩強(qiáng)堿混合c(OH)混混c(H)(3)強(qiáng)強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合酸強(qiáng)堿混合 (適用于酸堿混合后一者

20、過(guò)量適用于酸堿混合后一者過(guò)量)pHlgc(H)(1)若若ab14VaVbc(H)c(OH)(2)若若ab14Va14VaVb堿濃酸稀堿濃酸稀(4) 10ab143強(qiáng)酸強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)的問題討論強(qiáng)酸強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)的問題討論 設(shè)設(shè)一元強(qiáng)酸體積一元強(qiáng)酸體積Va，pHa，一元強(qiáng)堿體積，一元強(qiáng)堿體積Vb，pHb。 當(dāng)二者恰好反應(yīng)時(shí)當(dāng)二者恰好反應(yīng)時(shí)a和和b以及以及Va、Vb的關(guān)系：的關(guān)系：【例【例2】 (2010模擬精選，安徽蕪湖一模模擬精選，安徽蕪湖一模)1體體積積pH2.5的鹽酸與的鹽酸與10體積某一元強(qiáng)體積某一元強(qiáng)堿溶液恰好完全反應(yīng)，則該堿溶液的堿溶液恰好完全反應(yīng)，則該堿溶液的pH等于等于()A9

21、.0 B9.5 C10.5 D11.0解析：解析：二二者恰好完全中和者恰好完全中和n(H)n(OH)，即，即c1V1c2V2，現(xiàn)二者體積比為，現(xiàn)二者體積比為1 10，則，則c(H) c(OH)10 1，因?yàn)樗嶂?，因?yàn)樗嶂衏(H)102.5mol/L， 堿中堿中c(OH)103.5mol/L，c(H) 1010.5mol/L，pH10.5。答案：答案：C1酸堿溶液稀釋后的酸堿溶液稀釋后的pH變化變化酸與堿的酸與堿的pH之和為之和為14，等體積混合。，等體積混合。 溶液溶液pH計(jì)算口訣：計(jì)算口訣：強(qiáng)酸強(qiáng)酸(pHa)弱酸弱酸(pHa)強(qiáng)堿強(qiáng)堿(pHb)弱堿弱堿(pHb)稀釋稀釋10n倍倍pHan(an7)apH7)bnpHn Bmn Cmn。答案：答案：A【例【例1】 25時(shí)時(shí)，某溶液中由水電離出來(lái)的，某溶液中由水電離出來(lái)的H的濃度為的濃度為110a mol/L，以下說(shuō)法中正確的是以下