内容正文:
3.2 第1课时 溶液酸碱性的判断及pH
【学习目标】
1.认识水的电离存在电离平衡,了解水的电离平衡的影响因素,知道水的离子积常数,会分析水的电离平衡移动,建立变化观念与平衡思想。
2.认识溶液酸碱性与pH的关系,建立溶液酸碱性判断的思维模型。
3.能进行溶液pH的简单计算,建立证据推理与模型认知意识。
4.掌握测定溶液pH的方法,培养科学探究精神。
【合作探究】
任务 溶液的酸碱性与pH
【学习情境】
水培花卉,上面花香满室,下面鱼儿畅游,人们不仅可以欣赏花的地面部分的正常生长,还可以通过瓶体看到植物世界独具观赏价值的根系生长过程。水中根系错综复杂,鱼儿悠闲游畅的独特韵味,其景美不胜收……各种花卉的生长都需要酸碱性适宜的环境,营养液的酸碱度直接影响营养液中养分存在的状态、转化和有效性。pH大于或小于适宜的界限,花卉便不能吸收所需养分,造成营养缺乏,生长不良,甚至死亡。所以营养液中酸碱度(pH)的调整是非常重要的。你会测定营养液的pH吗?
【新知生成】
1.溶液酸碱性的判断标准
c(H+)与 的相对大小。
2.水溶液的pH
(1)pH的定义公式:pH= 。
(2)测定方法
①酸碱指示剂
②pH试纸
③pH计
【答案】1.c(OH-) 2.(1)-lg c(H+)
【核心突破】
典例1 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈酸性或碱性。 ( )
(2)任何水溶液中都有H+和OH-。 ( )
(3)c(H+)<10-7 mol·L-1的溶液一定呈酸性。 ( )
(4)pH<7的溶液一定呈酸性。 ( )
(5)在任何条件下,纯水都呈中性。 ( )
(6)25 ℃时,纯水和烧碱溶液中水的离子积常数不相等。 ( )
(7)在100 ℃时,纯水的pH>7。 ( )
(8)如果越大,则酸性越强。 ( )
(9)升高温度,水的电离程度增大,酸性增强。 ( )
(10)25 ℃时,0.01 mol·L-1 KOH溶液的pH=12。 ( )
【答案】(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)√ (9)× (10)√
归纳总结:
溶液的酸碱性
c(H+)与c(OH-)比较
25℃时的pH
酸性溶液
c(H+)>c(OH-)
<7
中性溶液
c(H+)=c(OH-)
=7
碱性溶液
c(H+)<c(OH-)
>7
训练1 下列说法正确的是( )
A.在任何条件下,纯水的pH=7
B.pH=6的溶液一定显酸性
C.c(OH-)=1×10-6 mol·L-1的溶液一定显酸性
D.c(H+)<c(OH-)的溶液一定显碱性
【解析】A项,常温下,纯水中氢离子浓度等于10-7 mol·L-1,溶液的pH=-lgc(H+),升高温度,水的电离程度增大,水中氢离子浓度大于10-7 mol·L-1,则水的pH<7,错误;B项,当加热至100℃,水的电离程度增大,纯水中氢离子浓度为10-6mol·L-1,pH=6的纯水呈中性,所以温度未知时不能根据pH大小判断溶液的酸碱性,错误;C项,加热至100 ℃时纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol·L-1,溶液显中性,错误;D项,溶液的酸碱性与溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小有关,当c(H+)<c(OH-)的溶液一定显碱性,正确。
【答案】D
典例2 现有pH=12的NaOH溶液100 mL,要使它的pH降为11(不考虑体积变化)。
(1)若加入蒸馏水,应加 mL。
(2)若加入pH为10的NaOH溶液,应加 mL。
【解析】(1)100 mL的NaOH溶液pH由12降到11,溶液应稀释到1000 mL,故加水900 mL。(2)设加入pH为10的NaOH溶液的体积为V L,c(OH-)混=mol·L-1=10-3mol·L-1,解得V=1 L=1000 mL。
【答案】(1)900 (2)1000
归纳总结:溶液pH的计算
(1)强酸溶液:c酸c(H+)pH。
(2)强碱溶液:c碱c(OH-)c(H+)pH。
(3)强酸、强碱溶液的混合
①强酸与强碱恰好完全反应:溶液呈中性,常温时pH=7。
②酸过量:
c(H+)混合=
pH。
③碱过量:
c(OH-)混合=pH。
典例3 常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是( )
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
【解析】A项,pH=3的醋酸溶