第3章 第1节 水与水溶液-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1 化学反应原理【导与练】高中同步全程学习word（鲁科版）山东专用

第2课时　水溶液的酸碱性与pH 课程目标展示 素养目标达成 1.认识水溶液的酸碱性与pH。 2.掌握检测溶液pH的方法。 1.证据推理与模型认知:通过分析、推理等方法知道溶液pH的概念、水溶液的酸碱性与pH的关系,建立水溶液的酸碱性判断的思维模型。 2.变化观念与平衡思想:知道弱酸、弱碱和水的电离是可逆的,能运用化学平衡移动原理解释溶液稀释时pH的变化规律。 学习任务1　水溶液的酸碱性与pH NO.1　自主学习·夯实基础 1.水溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH-)的关系 c(H+)与c(OH-)相对大小 c(H+)的范围(mol·L-1)(25 ℃) 中性 溶液 c(OH-)=c(H+) 1.0×10-7 酸性 溶液 c(OH-)<c(H+) >1.0×10-7 碱性 溶液 c(OH-)>c(H+) <1.0×10-7 微点拨:用c(H+)、c(OH-)的相对大小来判断水溶液的酸碱性,不受温度影响。 2.水溶液的pH、c平(H+)与酸碱度的关系 (1)pH的表达式:pH=-lg c平(H+)。  (2)水溶液的pH、c平(H+)与酸碱度的关系如图(25 ℃): (3)pH的范围:0≤pH≤14。 微点拨:pH与酸碱度的关系:pH=7,溶液显中性;pH<7,溶液显酸性;pH>7,溶液显碱性,仅在25 ℃时成立。 3.水溶液的酸碱度的测定方法 (1)pH试纸:使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上,当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照,读出pH。 (2)pH计:仪器pH计可精确测定试液的pH(精确至小数点后2位)。 微点拨:pH试纸仅能测量到“整数”。 NO.2　互动探究·提升能力 pH试纸上有甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝这三种指示剂。甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝和酚酞一样,在不同pH的溶液中均会按一定规律变色。甲基红的变色范围是pH:4.4(红)～6.2(黄),溴甲酚绿的变色范围是pH:3.6(黄)～5.4(绿),百里酚蓝的变色范围是pH:6.7(黄)～7.5(蓝)。用定量甲基红加定量溴甲酚绿加定量百里酚蓝的混合指示剂浸渍中性白色试纸,晾干后制得的pH试纸即可用于测定溶液的pH。 探究1　pH的相关理解 问题1:pH的主要作用是什么? 提示:用来表示溶液的酸碱度。 问题2:表示溶液的酸碱度可不可以用c(H+)或c(OH-)? 提示:可以,比如0.001 mol·L-1的HCl溶液与0.001 mol·L-1的H2SO4溶液,前者c(H+)=0.001 mol·L-1,后者c(H+)=0.002 mol·L-1,所以后者酸度大于前者;再如0.1 mol·L-1的NaOH溶液与0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,前者c(OH-)=0.1 mol·L-1,后者c(OH-)=0.1 mol·L-1,所以两者碱性强度相同。 问题3:既然用c(H+)或c(OH-)也可以表示溶液的酸碱度,那么引入pH意义何在? 提示:c(H+)=0.001 mol·L-1的溶液若用pH表示,为3,显然0.001数值太小,书写及使用均不方便,没有3好用。所以化学上经常会把一些“很小”的数值转换成负对数来使用。比如某反应的平衡常数为1.0×10-11,则其pK=11。 问题4:一般来说pH范围是[0,14],有没有可能超出此范围? 提示:有可能,比如浓度为10 mol·L-1的HCl溶液,其pH=-lg10=-1。不过一般当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时不再用pH表示溶液的酸碱度,而是直接用c(H+)或c(OH-)表示溶液的酸碱度。 探究2　pH与酸碱度的关系 问题5:25 ℃时pH与酸碱度有什么关系? 提示:25 ℃时,pH<7,溶液显酸性,pH=7,溶液显中性,pH>7,溶液显碱性。 问题6:已知100 ℃时纯水的KW=5.5×10-13mol2·L-2。那么此时中性的溶液pH为多少? 提示:此时c(H+)=c(OH-)=×10-7mol·L-1≈7.4×10-7mol·L-1,pH=-lg (7.4×10-7)≈6.13。 问题7:根据上述计算判断100 ℃时pH与溶液酸碱度的关系。 提示:100 ℃时pH<6.13,溶液显酸性,pH=6.13,溶液显中性,pH>6.13,溶液显碱性。 溶液酸碱性的判断 凝练素养:通过分析、推理等方法知道溶液pH的概念、溶液酸碱性与pH的关系,培养证据推理与模型认知素养。 NO.3　应用体验·形成素养 题点　溶液酸碱性的判断与pH 1.(2020·辽宁盘锦期中)常温下水的离子积常数为1.0×10-14,若该温度下,某溶液中c(H+)=1×10-9mol·L-1,则该溶液(　A　) A.呈碱性