高中化学选修4 溶液酸碱性
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溶液的酸碱性溶液的酸碱性是指溶液中的氢离子(H+)和羟离子(OH-)的相对浓度。
酸性溶液中,氢离子的浓度高于羟离子的浓度;碱性溶液中,羟离子的浓度高于氢离子的浓度;中性溶液中,氢离子和羟离子的浓度相等。
溶液的酸碱性对生物体的生理功能、工业生产和环境保护等领域都有着重要影响。
酸碱性的度量常利用pH值来表示。
pH的定义是pH=-log[H+],其中[H+]为溶液中氢离子的浓度。
pH值在0~14之间,数值越小表示酸性越强,0为最酸;数值越大表示碱性越强,14为最碱性。
中性溶液的pH值为7。
pH值的改变可能会造成化学反应、腐蚀、酶活性的改变等。
溶液酸碱性的调节与酸碱反应有关。
酸碱反应是发生在酸和碱之间的反应,其中酸和碱相互中和生成盐和水。
常见的酸碱反应有酸与碱反应、酸与金属反应、碱与金属反应等。
这些反应会导致令人感觉到的酸味、碱味和气味。
许多生物体利用酸碱反应进行生命活动。
比如,我们的胃酸能够帮助消化食物,维持胃内的酸性环境,抑制有害细菌的生长。
酸碱解离平衡是溶液酸碱性的重要因素。
酸和碱在水溶液中会发生解离,生成氢离子和羟离子。
酸的解离产生氢离子,而碱的解离产生羟离子。
强酸和弱酸的解离程度不同,会影响到溶液的酸碱性。
溶液中出现氢离子浓度的变化,会进一步影响pH值。
溶液酸碱性对生物体的影响很大。
细胞内的酸碱平衡对维持细胞的正常功能至关重要。
细胞内外的pH差异能够影响酶的活性,进而影响细胞的代谢功能。
酸碱平衡失调会导致酸中毒或碱中毒,严重时会危及生命。
在工业生产中,酸碱性也起到重要的作用。
许多化学反应需要在特定的酸碱条件下进行。
工业废水的酸碱性对环境保护也非常重要。
酸性废水对水体的生态环境会产生严重破坏,而碱性废水可能会引起水体的浑浊和大规模无菌。
为了调节溶液的酸碱性,人们常常采取一些方法。
最常用的方法是加入酸或碱物质来调节pH值。
例如,当溶液变得过酸性时,可以加入一些碱物质如氢氧化钠来中和溶液,提高pH值。
3.2《水的电离和溶液的酸碱性》学案(新人教版选修4)(第一课时)复习目标1、使学生了解水的电离和水的离子积,2、了解溶液的酸碱性与pH 的关系,3、学会计算酸碱的pH 值以及氢离子浓度和pH 值的互算,4、掌握pH 相同的强酸与弱酸的几个规律,5、了解指示剂的变色范围,学会用pH 试纸测定溶液的pH 值 一、水的电离与溶液的PH 值 1.水的电离 H 2O + H 2OH 3O + + OH —简写为:H 2OH + + OH—实验测定:25℃纯水中 C(H +)=C(OH -)=1710-⨯mol/L100℃ C(H +)=C(OH -) = 1610-⨯ mol/L2.水的离子积常数 k w = C(H +)·C(OH -常温下: k w = 3.影响Kw 大小的因素是:注意:任何物质的水溶液中,在常温时,K W = ,K W 与溶液的酸碱性无关,只与: 有关。
提问:当温度升高时,K w 如何变化?(电离过程是吸热过程)1000C 时,K w = c (H +)·c (OH —)=1×10-12影响因素:温度越高,Kw 越大,水的电离程度越大。
对于中性水,尽管Kw 、电离度增大,但仍是中性水,[H +]=[OH -].(注:温度升高时K w 增大,所以说K w 时要强调温度。
)例1:某温度下,纯水中的c (H +)=2.0×10-7mol/L ,则此时溶液中c (OH -)为 ;若温度不变,滴入稀硫酸使c (H +)=5.0×10-6mol/L ,则c (OH -)为 。
〖针对性训练〗1.某温度时,测得纯水中的C(H +)=2.4×10-7mol/L ,则C(OH -)为( )A .2.4×10-7mol/L B .0.1×10-7mol/L C .714104.2100.1--⨯⨯ mol/L D .C(OH -)无法确定2.水的电离过程为H 2O H ++OH -,不同温度下其离子积常数为k w (25℃)=1.0×10-14,k w (35℃)=2.1×10-14。
(人教版选修4)第三章《水溶液中的离子平衡》教学设计第二节水的电离和溶液的酸碱性(第二课时溶液pH的计算)【答案】 B【解析】 pH 计算方法为:酸按酸,碱按碱,酸碱混合看过量,无限稀释7为限。
稀释后A 项pH ≈7;B 项pH =9;C 项pH ≈9.7;D 项pH ≈7。
【板书】活动二、酸、碱溶液混合后pH 的计算方法【问题探究1】(1常温下,pH =2的盐酸与pH =4的盐酸,若按1∶10的体积比混合后,求混合溶液的c (H +)及pH 。
【交流】c (H +)=[1×10-2mol ·L -1+10×10-4mol ·L -1]/(1+10)L =1.0×10-3mol ·L -1,故溶液的pH =3。
【问题探究2】(2)常温下,将200 mL 5×10-3mol ·L -1NaOH 溶液与100 mL 2×10-2mol ·L-1NaOH 溶液混合后,求溶液的c (OH -)、c (H +)及pH 。
【交流】c (OH -)=1.0×10-2mol ·L -1,c (H +)=1.0×10-12mol ·L -1,pH =12。
【问题探究3】(3)常温下,pH =12的NaOH 溶液与pH =2的硫酸,若等体积混合后,求溶液的pH 为多少?若按9∶11的体积比混合后,溶液的pH 又为多少?【交流】先判断酸、碱谁过量,若酸过量,直接求c (H +)和pH ,若碱过量,则先求c (OH -),再求c (H +)和pH 。
可得前者酸碱恰好完全反应,则pH =7,后者酸过量pH =3。
【方法探究】强酸碱混合后溶液pH 的计算基本思路是什么?【交流1】(1)强酸与强酸混合:c (H +)混=c 1H +·V 1+c 2H +·V 2V 1+V 2,然后再求pH 。
高二化学教案(选修四)C(H+)和C(OH-)相对大小C(H+)=C(OH-)C(H+)>C(OH-)C(H+)<C(OH-)溶液中的粒子Na+、Cl-、H+、OH-、H2O NH4+、Cl-、H+、NH3·H2O、OH-、H2OCH3COO H-、Na+、H+、OH-、H2O、CH3COOH有无弱电解质生成无有有相关化学方程式H2O H++OH-NaCl =Na+ + Cl-H2O H++OH-NH4++ OH-NH3·H2OH2O H++OH-CH3COO- + H+CH3COOH二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因讲]CH3COONa溶于水之后,完全电离。
(因为CH3COONa是强电解质。
)投影]CH3COONa ═ CH3COO- + Na+………⑴问]把CH3COONa溶于水之后,溶液中存在哪些电离平衡?投影] H2O H+ + OH-………⑵讲]我们知道,CH3COOH是一种弱酸,在溶液中部分电离,溶液中既然存在CH3COO-和H+,根据,可逆反应,反应物和生成物同时共存,那么就一定有CH3COOH。
投影]CH3COO- + H+ CH3COOH………⑶讲]把⑴⑵⑶式联立,可得到投影]水解方程式:CH3COONa + H2O CH3COOH + NaOH讲]这说明CH3COONa溶于水后,反应有NaOH生成,所以溶液显碱性。
把上述化学方程式改写成离子方程式。
投影]CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-讲]随着CH3COONa的加入,对水的电离有什么影响呢?促进了水的电离,可以看作是使水分解了。
醋酸钠与水反应的实质是:醋酸钠电离出的醋酸根离子和水电离出的氢离子结合生成弱电解质醋酸的过程。
投影]1、弱酸强碱盐,水解显碱性 CH3COONa = CH3COO−+ Na+投影]2、强酸弱碱盐,水解显酸性 NH4Cl = NH4+ + Cl−投影]3、强酸强碱盐:不水解4、弱酸弱碱盐:双水解,水解程度增大。
第三章物质在水溶液中的行为(一)水溶液1、水的电离和水的离子积水是一种极弱的电解质,存在以下电离平衡2H2O H3O++OH-,ΔH>0 简写为:H2O H++OH-;ΔH>0。
25℃时,c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1水的电离程度: 1.8×10-7%水的离子积:K W=c(H+)·c(OH-)=10-14(25℃ )理解K W时要留意:(1)K W与温度有关,由于水的电离过程是吸热过程,所以温度上升,有利于水的电离,K W增大。
如100℃时,K W =10-12。
(2)K W 不仅适用于纯水,还适用于酸性或碱性的稀溶液。
不管哪种溶液均有如酸性溶液中{c(H+)酸+}·=K W碱性溶液中:{c(OH-)碱+} ·=K W(3)K W与c(H+)及c(OH-)的计算对于水溶液,要精确求算c(OH-)、c(H+)的大小,可依靠K W来计算。
对于中性溶液(或纯水),c(H+)=c(OH-)=。
而酸性溶液,若已知c(H+)、c(OH-)其中之一,另一种离子的浓度即可代入关系:K W=c(H+)c(OH-)求出。
应留意的是:在酸、碱性很弱的溶液中c(H+)和c(OH-)都很小,这时由水电离生成的c(H+)和c(OH-)与酸或碱供应的c(H+)或OH-的浓度较接近,因而不行忽视由水电离生成的c(H+)和c(OH-),应考虑水电离出来的c(H+)和OH-的浓度、并将总的离子浓度代入水的离子积常数关系式中进行求解。
(4)影响水电离平衡的外界因素:(1)酸、碱:抑制水的电离(pH之和为14的酸和碱的水溶液中水的电离被同等的抑制)(2)温度:促进水的电离(水的电离是吸热的)(3)易水解的盐:促进水的电离(pH之和为14两种水解盐溶液中水的电离被同等的促进)2、溶液的酸碱性和pH(1)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小。
(2)pH:①水溶液里的H+浓度的负对数叫做pH,即pH=-lgc(H+)。