专题3 溶液中的离子反应 第二单元 溶液的酸碱性 普陀三中 高二化学备课组 2016年11月

人体体液的pH必须维持在一定范围内人才能健康 你知道吗? 人体某些体液的pH范围 体液种类 血液 唾液 胃液 pH 7.35 ～7.45 6.6 ～7.1 0.8 ～1. 5 人体体液的pH必须维持在一定范围内人才能健康

溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小 交流与讨论 室温下，水的离子积 Kw= c(H+)·c(OH-)= 1×10-14，向纯水中加入下列物质，配制成0.01mol·L-1的溶液 水的电离平衡 c(H+) [mol·L-1] c(OH-) [mol·L-1] HCl NaCl NaOH 逆方向 10-2 10-12 不移动 10-7 10-7 逆方向 10-12 10-2 溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小

溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)关系 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 c(H+) = c(OH-) c(H+)＞c(OH-) c(H+)＜c(OH-)

pH= -lg c(H+) pH值的计算 pH值的定义 H+物质的量浓度的负对数。 例题分析 计算室温下物质的量浓度为0.01mol·L-1的NaOH溶液的PH值。 小结：pH值的计算方法是根据水的离子积常数和已知条件，求得c(H+)，然后求出pH值。

问题解决 注意 请依据水的离子积常数和溶液的pH与氢离子浓度的关系，填写下表。 c(H+)/mol·L-1 c(OH-)/mol·L-1 溶液1 1×10-5 溶液2 1×10-7 溶液3 10 1×10-9 5 1×10-7 7 1×10-10 1×10-4 注意 pH值的常见适用范围为0~14，当溶液中c(H+)或c(OH-)大于1mol/L时，不用pH表示溶液的酸碱性。

强酸性 弱酸性 中性 弱碱性 强碱性 溶液的酸碱性与pH值的关系 pH值 c(H+) 酸性增强 碱性增强 0 100 1 10-1 0 100 1 10-1 2 10-2 3 10-3 4 10-4 5 10-5 6 10-6 7 10-7 8 10-8 9 10-9 10 10-10 11 10-11 12 10-12 13 10-13 14 10-14 pH值 c(H+) 强酸性 弱酸性 中性 弱碱性 强碱性 酸性增强 碱性增强

× × × 课堂练习 1、判断以下pH值的有关说法的正误。 （1）强酸溶液的pH值一定小 （2）pH值等于6的溶液，一定是一个酸性溶液 （5）pH值相等的盐酸、醋酸、硫酸中c(H+)相等 × × × √ √

pH试纸的使用方法：取一小块pH试纸，放在表面皿（或玻璃片）上，用玻璃棒蘸取一滴溶液滴在pH试纸上，半分钟内与比色卡比较，读出pH值。 注意 玻璃棒和试纸都不得用水润湿！

溶液pH值的测量方法 2、pH计（酸度计）——用于精密测量 通过电子仪器，把仪器的探棒放入溶液即可在显示屏上读出数据，该法精确度高。

溶液pH值的测量方法 3、指示剂法 只能测范围 几种常见指示剂的变色范围 指示剂 颜 色 变色范围 酸 性 过 渡 碱 性 甲基橙 红 色 橙 色 黄 色 3.1—4.4 酚 酞 无 色 粉 红 8.2—10.0 石 蕊 紫 色 蓝 色 5.0—8.0

室温下对酸进行无限稀释，溶液的PH只能接近于7 1、溶液的稀释 ①酸：计算稀释后的溶液中的c(H+)，直接换算成pH 例题分析 求室温下pH=1的H2SO4溶液用蒸馏水稀释100倍后溶液的PH值。 求室温下pH=5的HCl用蒸馏水稀释1000倍后溶液的pH值。 室温下对酸进行无限稀释，溶液的PH只能接近于7

室温下对碱进行无限稀释，溶液的PH只能接近于7 1、溶液的稀释 ②碱：计算稀释后的溶液中的c(OH-)，换算成c(H+)，再求出PH值。 例题分析 求室温下pH=12的Ba(OH)2溶液，用蒸馏水稀释100倍后溶液的PH值。 求室温下pH=8的NaOH溶液，用蒸馏水稀释1000倍后溶液的pH值。 室温下对碱进行无限稀释，溶液的PH只能接近于7

pH值计算的常见类型 2、酸酸混合或碱碱混合 例题分析 当两者浓度相差不多时，如果是酸，把两者的氢离子的物质的量直接相加，得到氢离子的浓度；如果是碱，则把两者的氢氧根离子的物质的量直接相加，得到氢氧根离子的浓度。当两者浓度相差较大时，可以把较稀的溶液中的溶质忽略不计，当成用水稀释。 例题分析 室温下PH=13的NaOH溶液与PH=12的Ba(OH)2等体积混合后溶液的PH值。（设混合后溶液的体积可直接相加）

pH值计算的常见类型 3、酸碱混合 例题分析 先判断过量，求出剩余的酸或碱的浓度，再求c(H+) 室温下PH=13的NaOH溶液与PH=2的HCl等体积混合后溶液的PH值。（设混合后溶液的体积可直接相加）

课堂练习 D 2、下列说法正确的是（ ） A、用pH值表示任何溶液的酸碱性都很方便 B、强酸溶液的pH值一定大 C、pH值等于8的溶液一定呈碱性 D、相同条件下pH值越小，酸性越强 3、将pH为3和pH为5的稀盐酸等体积相混合，所得溶液的pH为（ ） A、3.7 B、3.3 C、4.7 D、5.3 B

课堂练习 4、求室温下0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液的pH值。 若取该溶液1ml用蒸馏水稀释到100ml后，溶液的 pH变为多少？

温故知新 当酸碱刚好完全反应时： 酸和碱的物质的量的关系是怎样的？ ①在溶液中，溶质的物质的量与溶液的浓度和体积的关系是怎样的？ n(mol) c(mol·L-1) = V(L) ②中和反应的实质是什么？ H++OH-=H2O 当酸碱刚好完全反应时： n(H+) = n(OH-) H+与OH-物质的量的关系是： 酸和碱的物质的量的关系是怎样的？ a元酸与b元碱反应时： aC酸V酸=bC碱V碱 酸与碱的元数相同时： C酸V酸=C碱V碱

可以用已知浓度的酸(或碱)来测定出未知浓度的碱(或酸)的浓度。 酸碱中和滴定 酸和碱的溶液的浓度及体积关系是怎样的？ 有C1mol/L的NaOH溶液V1L，需加入C2mol/L的HCl溶液V2L才能完全中和，则有： C2= C1V1 V2 C1= C2V2 V1 启示 可以用已知浓度的酸(或碱)来测定出未知浓度的碱(或酸)的浓度。

用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱（或酸）的方法叫做酸碱中和滴定。 例题分析 用0.1032mol/L的HCl溶液滴定25.00mL未知浓度的NaOH溶液，滴定完成时，用去HCl溶液27.84mL。通过中和滴定测得NaOH溶液的物质的量浓度是多少？ 0.1149mol /L

酸碱中和滴定 c酸= c碱V碱 V酸 c碱= c酸V酸 V碱 中和滴定的两个关键点： 解决这两个关键问题的办法： 已知 已知 c酸= c碱V碱 V酸 c碱= c酸V酸 V碱 未知(待求) 未知(待求) 中和滴定的两个关键点： （1）准确测定参加反应的溶液的体积。 （2）准确判断中和反应是否恰好进行完全。 解决这两个关键问题的办法： （1）用滴定管（或移液管）量取溶液的体积。 （与量筒对比） （2）选用恰当的酸碱指示剂。

酸碱中和滴定 酸碱中和滴定所需的仪器 酸式滴定管 碱式滴定管 铁架台 滴定管夹 锥形瓶

酸碱中和滴定 滴定管： 精确的放出一定体积的溶液。 酸式滴定管 碱式滴定管 用于盛装碱性溶液，不能盛装强氧化性溶液。 用于盛装酸性、中性或强氧化性溶液，不能盛装碱性溶液。 酸式滴定管 碱式滴定管

③实际滴出的溶液体积=滴定后的读数V1－滴定前的读数V0 酸碱中和滴定 0刻度处 滴定管的刻度特点和读数方法 ①0刻度在上方 ②精密度：0.01ml ③实际滴出的溶液体积=滴定后的读数V1－滴定前的读数V0 想一想？ 25ml刻 度处 读出以下液体体积的读数 7 8 滴定管 9 8 量筒 25ml酸式滴定管

酸碱中和滴定 滴定管使用的注意点 （1）检查仪器：检查活塞（或乳胶管）是否漏水 （2）润洗仪器：蒸馏水、待装液润洗2—3次 （3）注入溶液：0刻度以上 （4）排气泡、调液面、记读数：0或0刻度以下, 读数V0 （5）放出反应液: 读数V1，消耗溶液V1-V0

酸碱中和滴定 酸碱中和滴定所需的试剂 标准溶液：已知准确浓度的溶液。

酸式滴定管的使用方法 左手控制滴定管旋塞，右手振荡锥形瓶（向同一方向做圆周运动）；眼睛注视锥形瓶内溶液的颜色变化，至指示剂变色半分钟不褪色即为终点。 滴加速度先快后慢，后面可半滴，直至指示剂颜色突变。

想一想？ 酸碱中和滴定选用甲基橙或酚酞作指示剂，但它们在滴定终点的变色点并不是PH=7，这样对中和滴定终点的判断有没有影响？ ？

交流与讨论 在20.00mL 0.1000mol/L的盐酸中逐滴滴入0.1000mol/L氢氧化钠溶液40.00mL，溶液的pH值的变化。 （A）未滴氢氧化钠溶液时盐酸溶液的PH值 （PH=1） （B）滴加氢氧化钠溶液到完全反应相差一滴（0.04mL)时，溶液的PH值 （PH=4） （C）完全反应后再多加1滴氢氧化钠溶液时的PH值 （PH=10） （D）逐滴加入氢氧化钠溶液40.00mL时溶液的PH值 （PH=13）

交流与讨论 结论 跟完全反应后所需氢氧化钠溶液相差一滴（或 多加一滴），对计算盐酸的浓度有没有影响？ C酸 = 0.1000×0.0200 0.01996 = 0.1002(mol/L) 跟实际浓度0.1000mol/L相比，误差很小。 结论 1、在滴定终点前后，溶液的PH值发生突跃。 2、酚酞或甲基橙的变色点落在溶液PH值的突跃范围内。 3、按PH值突跃范围内体积计算，结果可以达到足够的准确度。 所以强酸强碱的滴定可以选用酚酞或甲基橙作指示剂来指示滴定终点。

酸碱中和滴定 中和滴定曲线 颜色突变范围 盐酸与氢氧化钠反应终点： pH = 7 盐酸与氢氧化钠反应突变范围：pH为3.6~10.4 PH 12 10 8 6 4 2 酚酞 颜色突变范围 甲基橙 0 10 20 30 40 V(NaOH)mL

酸碱中和滴定 酸碱指示剂 1、酸碱指示剂的作用原理 HIn H+ + In- 平衡移动方向 溶液颜色变化 加酸 加碱 逆向 红 正向 蓝 红色(酸色) 蓝色(碱色) 平衡移动方向 溶液颜色变化 加酸 加碱 逆向 红 正向 蓝

酸碱中和滴定 酸碱指示剂 2、常用指示剂的变色范围 无色 粉红 红 8.2~10.0 红 橙 黄 3.1~4.4 橙 黄 红 4.4~6.2 颜色 变色范围 HIn(酸色) 过渡 In- (碱色) 酚酞 甲基橙 甲基红 无色 粉红 红 8.2~10.0 红 橙 黄 3.1~4.4 橙 黄 红 4.4~6.2

酸碱中和滴定 酸碱指示剂 3、指示剂的选用 强酸滴定强碱 强碱滴定强酸 滴定种类 指示剂 颜色变化 指示剂用量 滴定终点的判断 甲基橙 黄→橙 溶液刚好变色且半分钟内不变色 酚酞 粉红→无色 2～3滴 酚酞 无色→粉红 甲基橙 红→黄 酸碱指示剂一般选用酚酞和甲基橙，石蕊试液由于变色不明显，在滴定时不宜选用 。

酸碱中和滴定 酸碱指示剂 3、指示剂的选用 强酸与强碱滴定 酚酞或甲基橙 强酸与弱碱滴定 甲基橙 弱酸与强碱滴定 酚酞 (红)－3.1～橙色～4.4－(黄) 弱酸与强碱滴定 酚酞 (无)－8.2～粉红色～10.0－(红)

4、滴定：滴定时左手控制旋塞或玻璃球，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶中颜色变化。 酸碱中和滴定 酸碱中和滴定的实验步骤 1、检漏 2、洗涤 3、装液 4、滴定：滴定时左手控制旋塞或玻璃球，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶中颜色变化。 5、重复：2～3次 6、计算

酸碱中和滴定 实验误差分析 c标准·V标准 依据： c待测＝ V待测 （以标准盐酸溶液滴定待测NaOH溶液为例） 未用标准液润洗滴定管 偏高 锥形瓶用待测液润洗 偏高 锥形瓶中装待测液后加水稀释 无影响 锥形瓶洗涤后仍留有少量蒸馏水 无影响 滴定前滴定管尖嘴部分有气泡 偏高 滴定时有几滴标准液附在锥形瓶上 偏高 滴定终点时，仰视滴定管读数 偏高 滴定终点时，俯视滴定管读数 偏低

课堂练习 5、取相同体积（25ml）的两份0.01mol/LNaOH溶液,把其中一份放在空气中一段时间后，溶液的PH值 (填增大、减小或不变)，其原因是 。用已知浓度的硫酸溶液中和上述两种溶液，若中和第一份（在空气中放置过）所消耗的硫酸溶液的体积为VA，另一份消耗硫酸溶液的体积为VB。如果以甲基橙作指示剂，VA与VB的关系是 ；如果以酚酞作指示剂，VA和VB的关系是 。 减小 部分氢氧化钠转化为碳酸钠 VA = VB VA< VB

课堂练习 ※6、在20mlNa2CO3和NaHCO3的溶液中，当滴定到酚酞变色时用去0.1mol/L的盐酸15ml，继续滴加盐酸至甲基橙变色时，又用去0.1mol/L的盐酸25ml，求原混合物中Na2CO3和NaHCO3的质量各为多少克？