内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第2课时
授课老师:xxx
ION REACTIONS AND EQUILIBRIA IN AQUEOUS SOLUTIONS
PH
的
计
算
学习目标
1.利用溶液酸碱性与pH的关系,掌握单一溶液和混合溶液pH的计算。
2.理解强酸和弱酸及强碱和弱碱稀释过程中pH 的变化规律。
3.进一步认识弱电解质在水溶液中的电离过程,培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
【任务1】单一酸溶液或碱溶液pH的计算
1.单一酸溶液
计算溶液中c(H+)
pH=-lgc(H+)
2.单一碱溶液
计算溶液中c(OH-)
pH=-lgc(H+)
c(H+)=
Kw
c(OH-)
【任务1】单一酸溶液或碱溶液pH的计算
【思考交流】
问题1:试计算25℃时,0.001mol/L HCl溶液的pH。
0.001mol/L HCl溶液中c(H+) = 0.001mol/L = 10-3 mol/L
pH = -lgc(H+) = -lg10-3 = 3
问题2:同一温度下,将上述溶液稀释100倍,试计算稀释后溶液的pH。
稀释100倍 HCl溶液中c(H+) = 10-5 mol/L
pH = -lgc(H+) = -lg10-5 = 5
规律1:对于强酸溶液,原来的pH=a,加水稀释到体积为原来的10n倍后,pH=a+n
【任务1】单一酸溶液或碱溶液pH的计算
【思考交流】
问题3:同一温度下,将问题2中的溶液继续稀释1000(103)倍,稀释后溶液的pH=8吗?
加水量
pH
7
0
酸溶液加水无限稀释,pH无限接近于7。
【任务1】单一酸溶液或碱溶液pH的计算
【思考交流】
问题4:试计算25℃时,0.01mol/L NaOH溶液的pH。
0.01mol/L NaOH溶液中c(OH-) = 0.01mol/L = 10-2 mol/L
c(H+) =
10-14
10-2 mol/L
= 10-12 mol/L
pH = -lgc(H+) = -lg10-12 = 12
【任务1】单一酸溶液或碱溶液pH的计算
【思考交流】
问题5:同一温度下,将上述溶液稀释1000(103)倍,试计算稀释后溶液的pH。
稀释100倍 NaOH溶液中c(OH-) = 10-5 mol/L
c(H+) =
10-14
10-5 mol/L
= 10-9 mol/L
pH = -lgc(H+) = -lg10-9 = 9
规律2:对于强碱溶液,原来的pH=b,加水稀释到体积为原来的10n倍后,pH=b-n
【任务1】单一酸溶液或碱溶液pH的计算
【思考交流】
问题6:同一温度下,将10-5 mol/L NaOH溶液继续稀释1000(103)倍,稀释后溶液的pH=6吗?
加水量
pH
7
0
碱溶液加水无限稀释,pH无限接近于7。
【任务2】混合溶液pH的计算
1.强酸+强酸混合
强酸1:c1(H+)
强酸2:c2(H+)
pH=-lgc(H+)
c(H+) =
c1(H+)V1 + c2(H+)V2
V1+V2
2.强碱+强碱混合
强碱1:c1(OH-)
强碱2:c2(OH-)
pH=-lgc(H+)
c(OH-) =
c1(OH-)V1 + c2(OH-)V2
V1+V2
c(H+)=
Kw
c(OH-)
【任务2】混合溶液pH的计算
3.强酸+强碱混合
计算强酸中n(H+)=c酸(H+)V酸 和强酸中n(OH-)=c碱(OH-)V碱 :
① n(H+) = n(OH-)
强酸和强酸完全反应,溶液为中性。25℃时,pH=7
② n(H+) > n(OH-)
酸过量,溶液显酸性。
pH=-lgc(H+)
c(H+) =
n(H+) - n(OH-)
V酸+V碱
③ n(H+) < n(OH-)
碱过量,溶液显碱性。
c(OH-) =
n(OH-) - n(H+)
V酸+V碱
c(H+)=
Kw
c(OH-)
pH=-lgc(H+)
【任务2】混合溶液pH的计算
【思考交流】
问题7:两种碱溶液混合的计算
在常温下,将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近 ( )
A
B
C
D
8+lg 2
9
9-lg 2
10-lg 2
【任务2】混合溶液pH的计算
pH=8的NaOH溶液:c1(H+)=10-8 mol/L
pH=10的NaOH溶液:c2(H+)=10-10 mol/L
c1(OH-)=10-6 mol/L
c2(OH-)=10-4 mol/L
c(OH-) =
c1(OH-)V1 + c2(OH-)V2
V1+V2
=
c1(OH-)V + c2(OH-)V
2V
=
c1(OH-) + c2(OH-)
2