2019-2020學(xué)年高中化學(xué) 第3章 第2節(jié) 第1課時(shí) 水的電離和溶液的酸堿性課件 新人教版選修4.ppt

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第1課時(shí)水的電離和溶液的酸堿性 新知預(yù)習(xí) 自主預(yù)測 一 水的電離水是一種極弱的電解質(zhì) 新知預(yù)習(xí) 自主預(yù)測 二 水的離子積常數(shù)1 推導(dǎo)由精確的實(shí)驗(yàn)可知 25 時(shí)1L純水 55 6mol 只有1 10 7molH2O發(fā)生電離 則c H2O 幾乎不變 可視為常數(shù) 又因?yàn)镵電離為常數(shù) 所以c H c OH K電離 c H2O 為一常數(shù) 記為KW 2 表達(dá)式KW c H c OH 25 時(shí) KW 1 0 10 14 3 影響因素水的離子積KW 只受溫度的影響 溫度升高 KW增大 4 適用范圍KW不僅適用于純水 還可適用于稀的電解質(zhì)水溶液 新知預(yù)習(xí) 自主預(yù)測 三 溶液的酸堿性與pH1 溶液的酸堿性 1 常溫下溶液的酸堿性與pH的關(guān)系 pH7 溶液呈堿性 2 溶液的酸堿性與c H c OH 的關(guān)系 溶液的酸堿性取決于溶液中c H 和c OH 的相對大小 c H c OH 溶液呈酸性 c H c OH 溶液呈中性 c H c OH 溶液呈堿性 新知預(yù)習(xí) 自主預(yù)測 2 溶液的pH 1 表達(dá)式 pH lgc H 2 意義 pH越大 溶液堿性越強(qiáng) pH越小 溶液酸性越強(qiáng) 3 適用范圍 1 10 14mol L 1 c H 1mol L 1的溶液 新知預(yù)習(xí) 自主預(yù)測 3 溶液酸堿性的測定方法 1 指示劑法 該法只能測其pH的大致范圍 常見指示劑變色范圍為 2 pH試紙法 把小片試紙放在表面皿或玻璃片上 用干燥潔凈的玻璃棒蘸取待測液滴在干燥的pH試紙上 試紙變色后 與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比 即可確定溶液的pH 3 pH計(jì)測量法 新知預(yù)習(xí) 自主預(yù)測 1 想一想 連一連 1 酸性溶液A pH 6的溶液 2 中性溶液B c H c OH 的溶液 3 堿性溶液C 加酚酞顯紅色的溶液 4 溶液酸堿性不確定D c OH 10 8mol L 1的純水答案 1 B 2 D 3 C 4 A2 將純水加熱至較高溫度 下列敘述中正確的是 A 水的離子積變大 呈酸性B 水的離子積不變 呈中性C 水的離子積變小 呈堿性D 水的離子積變大 呈中性答案D 探究一 探究二 水的電離平衡及其離子積問題探究1 加水稀釋鹽酸 溶液中的c H c OH 都減小 對嗎 答案不對 稀釋鹽酸 溶液中的c H 減小 但因?yàn)镵W c H c OH 不變 所以c OH 增大 2 試分析酸性溶液c H c OH 的來源及KW的計(jì)算方法 答案c H 來源于酸電離和水電離 且c H 酸 c H 水 c OH 來源于水的電離 且電離程度很小 KW c H 酸 c H 水 c OH 水 c H 酸 c OH 水 探究一 探究二 知識歸納1 水的離子積常數(shù) 1 水的電離常數(shù)表達(dá)式為 2 水的離子積常數(shù)表達(dá)式為KW c H c OH 3 KW及影響因素 25 時(shí) KW 1 0 10 14 水的電離是吸熱的可逆過程 故溫度升高 KW增大 水的離子積常數(shù)只受溫度的影響 與c H 和c OH 的變化無關(guān) 探究一 探究二 2 水的電離平衡移動(dòng) 探究一 探究二 典例剖析 典例1 25 時(shí) 水的電離達(dá)到平衡 H2OH OH H 0 下列敘述正確的是 A 向水中加入稀氨水 平衡逆向移動(dòng) c OH 降低B 向水中加入少量固體硫酸氫鈉 c H 增大 KW不變C 向水中加入少量固體鈉 平衡逆向移動(dòng) c H 降低D 將水加熱 KW增大 c H 不變 解析向水中加入稀氨水 OH 濃度增大 水的電離平衡逆向移動(dòng) A項(xiàng)錯(cuò)誤 硫酸氫鈉是強(qiáng)酸酸式鹽 向水中加入少量固體硫酸氫鈉 在水溶液中完全電離 c H 增大 由于KW只與溫度有關(guān) 所以KW不變 B項(xiàng)正確 向水中加入少量固體鈉 由于金屬鈉非?；顫?可與水電離出的H 直接發(fā)生置換反應(yīng) 產(chǎn)生H2 故促進(jìn)了水的電離 使平衡正向移動(dòng) C項(xiàng)錯(cuò)誤 將水加熱 KW增大 c H c OH 同等倍數(shù)增大 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案B 探究一 探究二 在分析水的電離平衡的移動(dòng)方向時(shí) 要充分利用在化學(xué)平衡中所學(xué)習(xí)的平衡移動(dòng)原理的規(guī)律 需注意 1 向水中加入酸或堿 使c H 或c OH 增大 則抑制水的電離 如向水中加入少量NaOH固體可抑制水的電離 2 向水中加入某種物質(zhì) 若該物質(zhì)與H 或OH 發(fā)生反應(yīng)而使c H 或c OH 降低 則促進(jìn)水的電離 如向水中加入鈉等活潑金屬可促進(jìn)水的電離 3 KW只受溫度的影響 探究一 探究二 變式訓(xùn)練1下列敘述正確的是 A 某溫度下 蒸餾水中的c H 2 0 10 7mol L 1 則該溫度一定高于25 B 25 時(shí) 某液體中c H 和c OH 的乘積為1 10 14 該液體一定為純水C 25 時(shí) 向水中加入氫氧化鈉固體 水的電離平衡逆向移動(dòng) 水的離子積減小D 25 時(shí) 0 1mol L 1的鹽酸與0 1mol L 1的NaOH溶液中 水的電離程度不同解析蒸餾水中的c H 2 0 10 7mol L 1 水的離子積為4 10 14 比25 時(shí)的水的離子積大 因?yàn)樗碾婋x吸熱 溫度必然高于25 25 時(shí) 任何水溶液中c H 和c OH 的乘積均為1 10 14 水中加入氫氧化鈉固體 水的電離平衡逆向移動(dòng) 但水的離子積不變 同濃度的H 和OH 對水的電離的抑制程度相同 答案A 探究一 探究二 溶液酸堿性的判斷問題探究1 室溫下 將pH 5的鹽酸稀釋到體積為原來的100倍所得的溶液是否呈中性 答案室溫下 將酸溶液無限稀釋 其pH無限接近7但不會等于7 溶液呈酸性 2 室溫下 由水電離出的c H 10 10mol L 1 該溶液呈什么性 答案可能呈酸性也可能呈堿性 3 某溶液中c H 10 6mol L 1 該溶液一定為酸性嗎 某溶液的pH 7 該溶液一定為中性嗎 答案因?yàn)闇囟炔淮_定 故不能確定溶液的酸堿性 探究一 探究二 知識歸納判斷溶液酸堿性的標(biāo)準(zhǔn) 1 判定溶液酸堿性的依據(jù)是c H 與c OH 的關(guān)系 如果c H c OH 溶液顯酸性 如果c H c OH 溶液顯堿性 如果c H c OH 溶液顯中性 2 用pH判斷溶液酸堿性時(shí) 要注意的條件是溫度 不能簡單地認(rèn)為pH 7的溶液一定為中性 如100 時(shí) 純水的pH 7 所以使用pH判斷溶液酸堿性時(shí)需注明溫度 3 用酸堿指示劑判斷溶液酸堿性時(shí) 要注意指示劑的變色范圍 探究一 探究二 典例剖析 典例2 下列關(guān)于溶液酸堿性的說法正確的是 A pH 7的溶液呈中性B 中性溶液中一定有c H 1 0 10 7mol L 1C c H c OH 的溶液呈中性D 在100 時(shí) 純水的pH 7 因此呈酸性解析A項(xiàng)中運(yùn)用pH判斷溶液的酸堿性時(shí) 用到了水的離子積常數(shù) 它與溫度有關(guān) 但A項(xiàng)未給出溫度 所以錯(cuò)誤 在中性溶液中 c H 和c OH 一定相等 但并不一定是c H c OH 1 0 10 7mol L 1 所以B項(xiàng)錯(cuò)誤 C項(xiàng)正確 100 的純水中 雖然pH 7 但c H c OH 還是中性 所以D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案C 探究一 探究二 溶液酸堿性與c H c OH 及pH的關(guān)系 探究一 探究二 變式訓(xùn)練2下列溶液一定呈中性的是 A 使石蕊溶液呈紫色的溶液B c H c OH 的溶液C 由強(qiáng)酸 強(qiáng)堿等物質(zhì)的量反應(yīng)得到的溶液D 非電解質(zhì)溶于水得到的溶液解析等物質(zhì)的量的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿 由于它們所含H 和OH 的物質(zhì)的量未知 因此無法判斷它們混合后溶液的酸堿性 故C錯(cuò)誤 非電解質(zhì)溶于水 可以使溶液顯酸性 堿性 中性 如SO2溶于水生成H2SO3溶液顯酸性 NH3溶于水生成NH3 H2O溶液顯堿性 乙醇 蔗糖等溶于水 溶液顯中性 故D錯(cuò)誤 答案B 探究一 探究二 典例3 常溫下 在pH 12的某堿溶液中 由水電離出的c OH 為 A 1 0 10 7mol L 1B 1 0 10 6mol L 1C 1 0 10 3mol L 1D 1 0 10 12mol L 1解析由水電離出的c H 10 pHmol L 1 1 0 10 12mol L 1 由水電離出的c OH 等于由水電離出的c H 所以 由水電離出的c OH 也等于1 0 10 12mol L 1 答案D 探究一 探究二 1 計(jì)算溶液中水電離出的c H 與c OH 時(shí)注意以下幾點(diǎn) 因?yàn)镠2OH OH 所以由水電離出的c H c OH 酸溶液中的OH 和堿溶液中的H 都是水電離出的 2 計(jì)算溶液中水電離出的c H 與c OH 的方法 計(jì)算酸溶液中水電離出的c H 時(shí) 首先根據(jù)已知條件計(jì)算溶液中的c H 再根據(jù)KW c H c OH 計(jì)算出溶液中的c OH 然后根據(jù)水電離出的c H c OH 確定由水電離出的c H 計(jì)算堿溶液中水電離出的c OH 時(shí) 首先根據(jù)已知條件計(jì)算溶液中的c OH 再根據(jù)KW c H c OH 計(jì)算出溶液中的c H 然后根據(jù)水電離出的c H c OH 確定由水電離出的c OH 探究一 探究二 變式訓(xùn)練3常溫下 在pH 2的某酸溶液中 由水電離出的c H 為 A 1 0 10 7mol L 1B 1 0 10 6mol L 1C 1 0 10 3mol L 1D 1 0 10 12mol L 1解析溶液中的c H 10 pHmol L 1 1 0 10 2mol L 1 根據(jù)KW c H c OH 得出水電離的c OH 1 0 10 12mol L 1 因?yàn)橛伤婋x出的c H 等于由水電離出的c OH 所以 由水電離出的c H 也等于1 0 10 12mol L 1 答案D 1 2 3 4 5 1 下列關(guān)于水的離子積常數(shù)的敘述中 正確的是 A 因?yàn)樗碾x子積常數(shù)的表達(dá)式是KW c H c OH 所以KW隨溶液中c H 和c OH 的變化而變化B 水的離子積常數(shù)KW與水的電離平衡常數(shù)K電離是同一個(gè)物理量C 水的離子積常數(shù)僅僅是溫度的函數(shù) 隨著溫度的變化而變化D 水的離子積常數(shù)KW與水的電離平衡常數(shù)K電離是兩個(gè)沒有任何關(guān)系的物理量解析水的離子積常數(shù)KW K電離 c H2O 一定溫度下K電離和c H2O 都是不變的常數(shù) 所以KW僅僅是溫度的函數(shù) 水的離子積常數(shù)的表達(dá)式是KW c H c OH 但是只要溫度一定 KW就是不變的常數(shù) 溶液中H 的濃度變大 則OH 的濃度會變小 反之亦然 答案C 1 2 3 4 5 2 常溫時(shí)向水中加入少量NaOH溶液 水的電離改變和溶液中KW的變化正確的是 A 被促進(jìn)不變B 被促進(jìn)變小C 被抑制不變D 被抑制變小解析NaOH溶于水電離出OH 抑制了水的電離 水的離子積常數(shù)只與溫度有關(guān) 所以KW不變 答案C 1 2 3 4 5 3 下列敘述中正確的是 A 無論是純水 還是酸性 堿性或中性稀溶液 在常溫下 其c H c OH 1 0 10 14B c H 等于1 0 10 7mol L 1的溶液一定是中性溶液C 0 2mol L 1CH3COOH溶液中的c H 是0 1mol L 1HCl溶液中的c H 的2倍D 強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液中不存在分子解析常溫下 c H 等于1 0 10 7mol L 1的溶液一定是中性溶液 B項(xiàng)未指明溫度 0 2mol L 1CH3COOH溶液中的c H 比0 1mol L 1HCl溶液中的c H 的2倍要少 因?yàn)榇姿崾侨跛?只有部分電離 強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液中存在水分子 答案A 1 2 3 4 5 4 下列說法正確的是 A 強(qiáng)堿的水溶液中不存在H B pH 0的溶液是酸性最強(qiáng)的溶液C 在溫度不變時(shí) 水溶液中的c H 和c OH 不能同時(shí)增大D 某溫度下 純水中c H 2 10 7mol L 1 其呈酸性解析在酸性或堿性水溶液中均存在H 和OH pH 0的溶液中c H 1 0mol L 1 并不是酸性最強(qiáng)的溶液 只是c H 1 0mol L 1的溶液不再用pH表示酸性強(qiáng)弱 溫度一定時(shí) KW c H c OH 是一個(gè)定值 故二者不能同時(shí)增大 純水中 c H c OH 呈中性 答案C 1 2 3 4 5 5 某溫度下 純水中c H 2 0 10 7mol L 1 則此時(shí)c OH 溫度不變 向水中滴入鹽酸使c H 5 0mol L 1 則溶液中c OH 答案2 0 10 7mol L 18 0 10 15mol L 1