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    高中化学第三章第2课《水的电离和溶液的酸碱性》(选修4)

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    课程内容

    《水的电离和溶液的酸碱性》
    一、水的电离
    1、水是一种极弱的电解质,能微弱的电离:
       H2O+H2OH3O++OH-
      (H2OH++OH-
    平衡常数:K电离=C(H+)×C(OH-)/C(H2O)
    在室温下1L水中只有1×10-7mol水电离,电离前后水的物质的量几乎不变,C(H2O)可视为常数
    所以K电离×C(H2O)=C(H+)×C(OH-)=Kw
    2、水的离子积
      在一定温度时:
      C(H+)×C(OH-)=Kw,叫水的离子积。
      25℃时,C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L
        Kw=1×10-14
    温度越高,Kw越大,水的电离是一个吸热过程。
    3、影响水电离的因素
    (1)加入酸或碱,抑制水的电离,Kw不变;
    (2)升高温度,电离过程是一个吸热过程,促进水的电离,水的离子积增大,在100℃时,Kw=5.5×10-13
    思考与交流
    常温下,比较下列情况下,c(H+)和c(OH-)的值或变化趋势(增加或减少):

           纯水   加少量盐酸  加少量氢氧化钠
        c(H+)  10-7mol/L      变大      变小
        c(OH-)  10-7mol/L      变小      变大
     c(H+)和c(OH-)大小比较  c(H+)=c(OH-)  c(H+)>c(OH-)  c(H+)<c(OH-)

    二、溶液的酸碱性
    c(H+)=c(OH-)  中性溶液  c(H+)=1×10-7mol/L
    c(H+)>c(OH-)  酸性溶液  c(H+)>1×10-7mol/L
    c(H+)<c(OH-)  碱性溶液  c(H+)<1×10-7mol/L
    这是常温下,溶液的酸碱性跟H+和OH-浓度的关系。
    三、溶液的pH
    1、意义:表示溶液酸碱性的强弱。
    2、表示:用H+物质的量浓度的负对数来表示。
    3、计算公式:pH=-lgc(H+)
       如c(H+)=1×10-6mol/L的溶液 pH=6
    4、pH的适用范围
       c(H+)≤1mol/L和c(OH-)≤1mol/L的稀溶液。
    溶液的pH——正误判断
    (1)一定条件下pH越大,溶液的酸性越强。
    (2)用pH表示任何溶液的酸碱性都很方便。
    (3)强酸溶液的pH一定小。
    (4)pH等于6一定是一个弱酸性体系。
    5、溶液的pH与酸碱性
    常温下,溶液的酸碱性跟pH的关系:
    中性溶液 c(H+)=c(OH-)  c(H+)=1×10-7mol/L   pH=7
    酸性溶液 c(H+)>c(OH-)  c(H+)>1×10-7mol/L   pH<7
    碱性溶液 c(H+)<c(OH-)  c(H+)<1×10-7mol/L   pH>7
    6、pH的测定
    方法一:用pH试纸测定
    使用方法:用玻璃棒蘸待测液点在pH试纸上,然后与标准比色卡比较。广泛pH试纸只能得到整数值。精密pH试纸可以精确到0.1。
    pH试纸不可润湿,否则可能将待测溶液稀释了。
    方法二:用pH计测定
    7、pH的计算
    步骤:
    A、先判断溶液的酸碱性
    B、若溶液为酸性,则直接求c(H+),继而求pH;
       若溶液呈碱性,则必须先求溶液中c(OH-),再利用该温度下的Kw求c(H+),最后求溶液的pH。
    pH计算1——酸的稀释
    例题:①在25℃时,pH等于2的盐酸溶液稀释到原来的10倍,pH等于多少?稀释到1000倍后,pH等于多少?
    ②在25℃时,pH等于5的盐酸溶液稀释到原来的1000倍后,pH等于8吗?
    pH计算2——碱的稀释
    例题:在25℃时,pH等于9的强碱溶液稀释到原来的10倍,pH等于多少?稀释到1000倍后,pH等于6吗?
    pH计算3——强酸与强酸混合
    例题:在25℃时,pH等于1的盐酸溶液1L和pH等于4的硫酸溶液1000L混合,pH等于多少?
    pH计算4——强碱与强碱混合
    例题:在25℃时,pH=10与pH=12氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液中c(H+)等于多少?
    pH计算5——强酸与强碱混合
    例题:在25℃时,100mol0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH等于多少?
    例题:在25℃时,100mol0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH等于多少?
    关键:碱过量抓住氢氧根离子进行计算!

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