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1、高中化学水的电离和溶液的酸碱性第一页，本课件共有68页一、水的电离一、水的电离H2O+H2OH3O+OH-简写为：简写为：H2OH+OH-(水电离出的水电离出的H+、OH-浓度相等浓度相等)水是水是极弱极弱的电解质的电解质251L水只有水只有10-7molH2O分子发生分子发生电离电离多少个水分子才有多少个水分子才有1个电离？个电离？5.56108第二页，本课件共有68页K电离电离c(H+)c(OH-）c(H2O）K电离电离.=c(H+).c(OH-)c(H2O)Kw=c(H+).c(OH-)其中常数其中常数K与常数与常数c(H2O)的积记为的积记为Kw,称为称为水的离子积常数水的离子积常数，
2、简称为离子积，简称为离子积H2OH+OH-1、水的离子积常数、水的离子积常数第三页，本课件共有68页Kw=cKw=c（H H+）c c（OHOH-）说明：说明：1.1.常温（常温（25 25）Kw=1 10Kw=1 10-14-14 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：在一定温度一定温度下，水（或稀溶液）中下，水（或稀溶液）中H H+与与OHOH-浓度的浓度的乘积，用乘积，用KwKw表示。表示。温度温度002020252550509090100100KwKw1.141.141010-15-156.816.8
3、11010-15-151 11010-14-145.475.471010-14-143.83.81010-13-131 11010-12-12第四页，本课件共有68页问题与讨论问题与讨论1 1、在水中加入强、在水中加入强酸酸(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、在水中加入强碱碱(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？升温升温呢呢？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
4、子积为1010-12-12，求纯水中，求纯水中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+)有什么有什么关系关系？第五页，本课件共有68页二、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、温度抑制抑制水的电离，水的电离，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是一个温度函数，只随温度的升高而增大是一个温度函数，只随温度的升高而增大.4 4、加入能消耗、加入能消耗H H+和和OHOH-的物质
5、的物质如：如：NaNa、CuCu2+2+、CHCH3 3COOCOO-第六页，本课件共有68页三、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-)的的乘积是一个常数。乘积是一个常数。C(C(稀稀)1mol/L)1mol/L例：例：2525时，时，Kw=110Kw=110-14-14 100100时，时，Kw=110Kw=110-12-12第七页，本课件共有68页三、溶液的酸、碱性跟三、溶液的酸、碱性跟c(Hc(H+)、c(OHc(OH-
6、)的关系的关系2.2.关系关系(25)(25)：中性中性溶液：溶液：酸性酸性溶液：溶液：碱性碱性溶液：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(OH)c(OH-)c(H)c(H+)110)110-7-7mol/Lmol/Lc(Hc(H+)c(OH)c(OH-)c(H)c(H+)110)cc（OHOH）pH7 pH7中性溶液：中性溶液：c c（H H+）=c=c（OHOH）pH=7 pH=7碱性溶液：碱性溶液：c c
7、（H H+）c7 pH72 2、表示方法表示方法：pH=-lg pH=-lg c（H+）pOH=-lg pOH=-lg c（OH）第十五页，本课件共有68页注意：注意：溶液溶液呈中性的标志呈中性的标志是是c c（H H+）=c=c（OHOH-），此时），此时pHpH不一定不一定为为7 7酸性越强，酸性越强，pHpH越小；碱性越强，越小；碱性越强，pHpH越大。对于酸而言：越大。对于酸而言：pHpH减减小一个单位，小一个单位，c c（H H+）就增大到原来的）就增大到原来的1010倍，倍，pHpH减小减小n n个单位，个单位，c c（H H+）就增大到原来的）就增大到原来的1010n n倍。倍。
8、任意水溶液中任意水溶液中c c（H H+）00，但，但pHpH可为可为0 0，此时，此时c c（H H+）=1mol/L=1mol/L。一般，。一般，当当c c（H H+）1mol/L1mol/L时，故直接用时，故直接用c c（H H+）表）表示。示。第十六页，本课件共有68页有关溶液有关溶液pHpH的计算的计算1 1、单一溶液的计算：、单一溶液的计算：强酸溶液：强酸溶液：如：如：0.1mol/L0.1mol/L的的HClHCl溶液，溶液，pH=1pH=1一般而言对于强酸一般而言对于强酸H Hn nA A，设浓度为，设浓度为c mol/l,c mol/l,则则c(Hc(H+)=nc)=nc m
9、ol/Lmol/L，pH=-lgc(HpH=-lgc(H+)=-lgnc)=-lgnc强碱溶液：强碱溶液：如：如：0.1mol/L0.1mol/L的的NaOHNaOH溶液，溶液，pH=13pH=13一般而言对于强碱一般而言对于强碱B(OH)B(OH)n n，设浓度为，设浓度为c mol/l,c mol/l,则则c(Hc(H+)=10)=10-14-14/nc mol/L/nc mol/L，pH=-lgc(HpH=-lgc(H+)=14+lgnc)=14+lgnc第十七页，本课件共有68页思考：思考：已知弱酸已知弱酸HAHA的浓度为的浓度为c mol/L,c mol/L,电离度为电离度为，则，则
10、pH=pH=已知弱碱已知弱碱BOHBOH的浓度为的浓度为c mol/Lc mol/L，电离度为，电离度为，则，则pH=pH=-lgc-lgc 14+lgc 14+lgc 第十八页，本课件共有68页2 2、强酸、强碱的稀释：、强酸、强碱的稀释：例例1 1、0.001 0.001 mol/Lmol/L盐盐酸酸的的pH pH=_=_，加加水水稀稀释释到到原原来来体体积积的的1010倍倍，pH=_pH=_，加加水水到到原原来来的的10103 3倍倍，pH pH=_,=_,加加水水到到原来的原来的10104 4 倍倍pH=_,pH=_,加水到原来的加水到原来的10106 6倍，倍，pH=_pH=_例例2
11、 2、pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶溶液液加加水水稀稀释释到到原原来来的的1010倍倍，则则溶溶液液的的pH=_pH=_，pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶溶液液加加水水稀稀释释到到原原来来的的10102 2倍，则溶液的倍，则溶液的pH=_pH=_3 34 46 69 98 8pH=6pH=6或或8 8时时，不不可可忽忽略略水水的的电电离离，只只能能接接近近7 7，酸酸碱碱溶溶液液无无限限稀稀释释，pHpH只只能能约约等等于于7 7或或接接近近7 7：酸酸不不能能大大于于7 7；碱不能小于碱不能小于7 7结论结论：强酸强酸(碱碱)每稀释每稀释1010倍，倍，pHpH向向7
12、7靠拢一个单位。靠拢一个单位。第十九页，本课件共有68页例例3 3、pH=3HAcpH=3HAc加加水水稀稀释释到到原原来来1010倍倍，溶溶液液的的pHpH值值范范围围_；pH=12pH=12氨氨水水加加水水稀稀释释到到原原来来1010倍倍，溶溶液液的的pHpH值值范范围围_。结论结论：弱酸：弱酸(碱碱)每稀释每稀释1010倍，倍，pHpH值向值向7 7靠拢不到一个单靠拢不到一个单位位3 3 3 3、弱酸、弱碱的稀释、弱酸、弱碱的稀释、弱酸、弱碱的稀释、弱酸、弱碱的稀释3 3 3 34 4 4 4之间之间之间之间1111111112121212之间之间之间之间第二十页，本课件共有68页4 4
13、、两种、两种pHpH值不同的同种强酸（碱）溶液混合值不同的同种强酸（碱）溶液混合例例5、pH=11和和pH=9的两种的两种NaOH溶液等体积混合，溶液等体积混合，求混合溶液的求混合溶液的pH值。值。例例4 4、pH=3pH=3和和pH=5pH=5的两种盐酸以的两种盐酸以2 2：1 1的体积比混合，求混的体积比混合，求混合溶液的合溶液的pHpH值值c(Hc(H+)=(10)=(10-3-32+102+10-5-51)/3=6.7101)/3=6.710-4-4mol/Lmol/LpH=3.2pH=3.2c(OHc(OH-)=)=(10(10-3-3+10+10-5-5)/2=5.0510)/2=
14、5.0510-4-4mol/Lmol/Lc(Hc(H+)=2)=21010-11-11mol/L pH=10.7mol/L pH=10.7第二十一页，本课件共有68页例例6 6、pH=1 pH=1盐酸和盐酸和pH=12pH=12的的NaOHNaOH溶液等体积混合，求溶液等体积混合，求混合后溶液的混合后溶液的pHpH值。值。5 5、强酸、强碱溶液的混合、强酸、强碱溶液的混合c(Hc(H+)=(10)=(10-1-11010-2-2)/2=0.045mol/L)/2=0.045mol/LpH=1.35pH=1.35pH=4pH=4盐酸和盐酸和盐酸和盐酸和pH=12pH=12的的的的NaOHNaOH
15、溶液等体积混合，求混溶液等体积混合，求混溶液等体积混合，求混溶液等体积混合，求混合后溶液的合后溶液的合后溶液的合后溶液的pHpH值值值值。c(OHc(OH-)=)=(10(10-2-21010-4-4)/2=510)/2=510-3-3mol/Lmol/Lc(Hc(H+)=210)=210-12-12mol/L pH=11.7mol/L pH=11.7第二十二页，本课件共有68页pH=8pH=8和和pH=10pH=10的两种的两种NaOHNaOH溶液等体积混合后溶液等体积混合后pH=9.7 pH=9.7 错解错解：c(Hc(H+)=(10)=(10-8-8+10+10-10-10)/2=5.0
16、510)/2=5.0510-9-9mol/L pH=8.3mol/L pH=8.3pH=8 c(HpH=8 c(H+)=10)=10-8-8mol/L c(OHmol/L c(OH-)=10)=10-6-6mol/Lmol/LpH=10 c(HpH=10 c(H+)=10)=10-10-10mol/L c(OHmol/L c(OH-)=10)=10-4-4mol/Lmol/L c(Hc(H+)混混=(10=(10-8-8+10+10-10-10)/2=510)/2=510-9-9mol/Lmol/L c(OH c(OH-)混混=(10=(10-6-6+10+10-4-4)/2=510)/2=5
17、10-5-5mol/Lmol/Lc(Hc(H+)混混 c(OH c(OH-)混混Kw,Kw,平衡逆向移动平衡逆向移动HH22O =HO =H+OH+OH-510510-9-9510510-5-5510510-9-9-x-x510510-5-5-x-x(510(510-9-9-x)(510-x)(510-5-5-x)=10-x)=10-14-14X510X0V1V20V2V10V2V1=0V1V2=0NaNa22COCO33NaOH NaNaOH Na22COCO33NaNa22COCO3 3 NaHCO NaHCO33NaHCONaHCO33NaOHNaOH第六十七页，本课件共有68页分析过程第六十八页，本课件共有68页