内容正文:
第二节 水的电离和溶液的pH
第2课时 溶液的酸碱性与pH
人教版选择性必修1
榆次一中 李金虎
学习目标
1.结合实例,能判断溶液的酸碱性及pH,掌握检测溶液pH的方法。
2.能进行溶液pH的简单计算,能调控溶液的酸碱性。能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
学习目标
能从微观角度通过c(H+)和c(OH-)的相对大小判断溶液的酸碱性,同时从宏观角度通过pH计、pH试纸等判断溶液的酸碱性,培养“宏观辨识与微观探析”学科素养。
素养目标
情境引入
“pH”是由丹麦化学家彼得·索仑森1909年提出的。索仑森当时在一家啤酒厂工作,经常要化验啤酒中所含H+浓度。每次化验结果都要记录许多个零,颇为繁琐,经过长期潜心研究,他发现:用H+浓度的负对数来表示酸碱性非常方便,并把它称为溶液的pH(p代表德语Potenz,意思是浓度,H代表H+)
彼得·索仑森
教学过程
一、溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系
常温(25 ℃)下, Kw =c(H+) · c(OH-) =1.0×10-14
溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小
结论:在任意溶液中,
酸性溶液:c(H+) > c(OH-),c(H+)>1.0×10-7 mol/L;
中性溶液:c(H+) = c(OH-)=1.0×10-7 mol/L;
碱性溶液:c(H+) < c(OH-),c(H+)<1.0×10-7 mol/L;
教学过程
二、pH与c(H+)的关系
溶液的pH是c (H+)的负对数,即
显然,对于 c(H+) 和 c(OH-)都较小的稀溶液(<1 mol/L),用 pH表示其酸碱度比直接用 c(H+) 或 c(OH-)表示要方便。
c(H+)=1×10-9 mol/L 的碱性溶液,pH=-lg 10-9=9
c(H+)=1×10-5 mol/L 的酸性溶液,pH=-lg 10-5=5
中性溶液的 pH=7
碱性溶液的 pH>7
酸性溶液的 pH<7
pH=-lgc(H+)
c(H+)=1×10-7 mol/L 的中性溶液,pH=-lg10-7 =7
结论:pH 越大,溶液的碱性越强;pH越小,溶液的酸性越强。
教学过程
三、pH的计算
1.单一溶液pH的计算
(1)酸性溶液中,先求c(H+),再计算pH = -lgc(H+);
(2)碱性溶液中,先求c(OH-),再由c(H+) = 求 c(H+),最后计算pH = -lgc(H+)。
思维建模
例题:求常温下,0.05 mol/L H2SO4溶液的pH
求常温下,0.05 mol/L Ba(OH)2溶液的pH
教学过程
2.混合溶液pH的计算
(1)强酸混合,先求 ,再计算pH = -lgc(H+)
(2)强碱混合,先求 ,再求c(H+),最后计算pH = -lgc(H+)
思维建模
教学过程
(3)强酸和强碱混合
① 恰好完全反应,pH=7(25℃);
② 酸过量,先求 ,再计算pH = -lgc(H+);
③ 碱过量,先求 ,再求c(H+) = ,
最后计算pH = -lgc(H+)。
思维建模
教学过程
不管是单一溶液还是混合溶液,只要溶液最后显酸性就先求c(H+),再计算pH; 溶液显碱性就先求c(OH-),再由c(H+) = 求 c(H+),最后计算pH = -lgc(H+)。
思维建模
教学过程
典例:已知在100 ℃时水的离子积Kw=1×10-12,下列溶液的温度均为100 ℃。其中说法正确的是( )
A.0.005 mol·L-1 的H2SO4溶液,pH=2
B.0.001 mol·L-1 的NaOH溶液,pH=11
C.0.005 mol·L-1 的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1 的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=9的NaOH溶液100 mL
【答案】A
教学过程
3.酸、碱稀释时 pH 变化规律
(1)pH = a 的强酸溶液,稀释10m 倍,p