第2节 第2课时 溶液的pH计算和测定（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修1）

第二节 水的电离和溶液的pH 课时2 溶液的pH计算和测定 人教版2019选择性必修一 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 计算 素养目标 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、溶液酸碱性与pH的关系，建立溶液酸碱性判断的思维模型。 科学探究与创新意识： 掌握溶液pH的测定的实验操作、计算方法及其在定量测定中的迁移应用。 教学目标 本节重点 溶液pH的计算。 本节难点 溶液pH的计算。 1.掌握溶液pH的应用和计算 2.掌握溶液pH的测方法。 meiyangyang8602 meiyangyang8602 你了解吗？ 工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性， 人们的生活和健康也与溶液的酸碱性有密切关系。因此， 测试和调控溶液的pH 具有重要意义 新课导入 pH应用 身体健康 日常生活 工农业生产 科学研究 环保领域 观看 溶液pH的应用和计算 壹 溶液pH的测定方法 贰 知识导航 meiyangyang8602 meiyangyang8602 请你回忆！ 溶液的酸碱性与pH的关系 课堂思考 探究学习 常温时：KW＝ c(H+) · c(OH-) ＝ 1×10-14 pH 溶液的酸碱性 pH＜7 溶液呈酸性，pH越小，酸性越强 pH＝7 溶液呈中性 pH＞7 溶液呈碱性，pH越大，碱性越强 c(H+) 如何计算溶液的pH 观看 01 溶液pH的应用和计算 课堂探究 一、溶液pH的应用和计算 理解应用 1.溶液pH的应用 探究学习 工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性，人们的生活和健康也与溶液的酸碱性有密切关系。因此，测试和调控溶液的pH,对工农业生产、科学研究，以及日常生活和医疗保健等都具有重要意义。 人体各种体液都有一定的pH。血液的pH是诊断疾病的一个重要参数，当体内的酸碱平衡失调时，利用药物控制pH则是辅助治疗的重要手段之一。 课堂探究 理解应用 一、溶液pH的应用和计算 探究学习 1.溶液pH的应用 在农业生产中，因土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性（如图3-9),各种作物生长都对土壤的pH范围有一定的要求（如表3-2)。 课堂探究 难点计算 一、溶液pH的应用和计算 探究学习 2.pH的计算 （1）溶液pH的计算原理：关键是先求出C(H+) pH= -lgc(H+) ①单一溶液的PH计算 强酸溶液由C(H+)直接求出pH 强碱溶液由C(OH-)先求出C(H+) 再求pH （2）计算类型 ②溶液的稀释PH计算 ③混合溶液的PH计算 （3）图像分析 典例精讲 【例1】计算250C时0.01 mol/L的盐酸溶液和0.01 mol/L的NaOH溶液的pH。 ①单一溶液的PH计算 例：c(H+)=0.001 mol /L pH=-lg 10-3 = 3 例：c(OH-) = 0.01mol /L c(H+)=1×10-14 / 10-2 = 1×10-12 mol /L pH=-lg 1×10-12 = 12 11 典例精讲 【例2】在25℃时，pH值等于3的盐酸溶液稀释到原来的100倍，pH值等于多少？ ②溶液的稀释PH计算 解： pH=-lgc(H+) =-lg 1.0 ×10-5 =5 关键：抓住氢离子进行计算！ c(H+)= =1.0 ×10-5mol/L 【例3】在25℃时，pH值等于12的强碱溶液稀释到原来的100倍，pH 等于多少？ 解： 稀释前：c(OH-) = 稀释后：c(OH-) = =1 ×10-2mol/L =1 ×10-4mol/L c(H+)=1×10-14 / 10-4 = 1×10-10 mol /L pH=-lg 1×10-10 = 10 关键：抓住氢氧根离离子进行计算！ 12 典例精讲 ②溶液的稀释PH计算 【例4】①在25℃时，pH等于2的盐酸溶液稀释到原来的10倍，pH等于多少？稀释到1000倍后， pH等于多少？ 解： pH=-lgc(H+) =-lg10－2/10 =-lg10-3 =3 ②在25℃时，pH等于5的盐酸溶液稀释到原来的1000倍后，pH等于多少？ 解： pH=-lgc(H+) =-lg10－2/1000 =-lg10-5 =5 pH≈7 ③pH=2的某酸溶液加水稀释100倍后的pH是 。 【例5】①pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍后的pH是 。 ②pH=10的氨水加水稀释100倍后的pH是 _________ 。 3<pH<5 8<pH<10 2< pH≤4 13 课堂探究 归类理解 一、溶液pH的应用和计算 ②溶液的稀释PH计算 溶液的稀释 稀释后所得溶液的PH PH=3的稀盐酸加水稀释100倍 PH=2的稀硫酸加水稀释100倍 PH=11的NaOH溶液加水稀释100倍 PH=12的Ba(OH)2溶液加水稀释100倍 PH=5的稀盐酸加水稀释1000倍 PH=9的NaOH溶液加水稀释1000倍 5 4 9 10 约为7 约为7 探究学习 课堂探究 归类理解 一、溶液pH的应用和计算 探究学习 pH = a 的强酸溶液，稀释10m 倍，pH = a + m（室温下，a+ m＜7） pH = a 的弱酸溶液，稀释10m 倍，a＜pH＜a + m（室温下，a+ m＜7） pH = b 的强碱溶液，稀释10n 倍，pH = b - n（室温下，b - n＞7） pH = b 的弱酸溶液，稀释10n 倍，b - n＜pH＜b（室温下，b - n＞7） pH 变化规律 ②溶液的稀释PH计算 随堂演练 1,常温下，0.05mol/L的H2SO4溶液的pH为______， 0.01mol/L的NaOH溶液的pH为_______， pH=13的Ba(OH)2溶液的浓度为_______。 1 12 0.05mol/L 2,常温下，按要求完成关于溶液稀释的问题。 (1)将1 L 0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L，pH＝___。 13 稀释后c(H＋)＝10－6 mol·L－1，c(OH－)＝10－8 mol·L－1， c(H＋)水＝c(OH－)＝10－8 mol·L－1。 (2)pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝____________。 1×10－8 mol·L－1 16 典例精讲 【例6】在25℃时，pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少？ ③混合溶液的PH计算 解： pH=-lgc(H+) =-lg（1×10—1+1×10—4）/（1+1） =-lg5×10—2 =2-lg5 =1.3 关键：抓住氢离子进行计算！ 17 典例精讲 【例7】在25℃时，pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少？ ③混合溶液的PH计算 解： =-lg2+11 =10.7 c(OH-)=（ 1 × 10—5+1×10—3）/(1+1) c(H+)=10-14/c(OH-) pH=-lg10-14/(10-3/2) 关键：抓住氢氧根离子进行计算！ 18 典例精讲 【例8】在25℃时，100mlO.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？ ③混合溶液的PH计算 解： NaOH+HCl=NaCl+H2O 0.06 0.04 pH=-lgc(H+) =-lg0.02/（0.1+0.1） =-lg10—1 =1 关键：酸过量抓住氢离子进行计算！ 19 典例精讲 【例9】在25℃时，100mlO.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？ ③混合溶液的PH计算 解： NaOH+HCl=NaCl+H2O 0.04 0.06 关键：碱过量抓住氢氧根离子进行计算！ c(OH-)=0.1(0.6-0.4)/0.2 c(H+)=10-14/c(OH-)= 10-14/0.1 pH=-lg10-13= 13 随堂演练 3，25 ℃时,下列叙述正确的是(忽略溶液混合时体积的变化,已知lg 2≈0.3,lg 5≈0.7)(　 ) A.pH=10与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液的pH为11 B.pH=12的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液等体积混合,混合后溶液的pH约为11.7 C.将pH=12的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,若所得混合液的pH=7,则强碱与强酸的体积比是10∶1 D.pH=3与pH=5的H2SO4溶液等体积混合,混合后溶液的pH约为4.7 B 21 典例精讲 ④溶液的稀释图像分析 【例10】①pH=2的盐酸溶液加水稀释10倍后的pH是 。 ②pH=2的醋酸溶液加水稀释10倍后的pH是 。 2<pH<3 3 典例精讲 ④溶液的稀释图像分析 【例11】①pH=10的氢氧化钠溶液加水稀释100倍后的pH是 。 ②pH=10 的氨水溶液加水稀释100倍后的pH是 。 8<pH<10 8 同学们自己分析并完善图像 典例精讲 ⑤酸碱溶液稀释时pH的变化图像 【例12】pH相等的一元酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图 将pH相同的一元强酸和一元弱酸稀释相同倍数，_____的pH小，______的pH大；将pH相同的一元强酸和一元弱酸稀释至pH仍相同，则弱酸中加水比强酸中加水_____ 弱酸 强酸 多 典例精讲 ⑤酸碱溶液稀释时pH的变化图像 【例13】c相等的一元酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图 将物质的量浓度相同的一元强酸和一元弱酸稀释相同倍数，_____的pH小，______的pH大；将强酸和弱酸稀释至pH相同，则弱酸中加水比强酸中加水_____ 强酸 弱酸 少 25 随堂演练 4，25 ℃时水的电离平衡曲线应为　　　　(填“A”或“B”)。25 ℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为　　　　。 A 10∶1 26 meiyangyang8602 课堂思考 meiyangyang8602 请你思考！ 如何测定溶液的pH? 探究学习 广泛pH试纸 精密pH试纸 pH 计（酸度计） 观看 02 溶液pH的测定方法 课堂探究 操作方法 二、溶液pH的测定方法 探究学习 1.酸碱指示剂法(只能粗略测定溶液的pH范围，不能准确测定出pH的具体值) pH 1 2 3.1 4.4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 甲基橙 红色 橙色 黄色 石蕊 红色 紫色 蓝色 酚酞 无色 浅红色 红色 课堂探究 操作方法 二、溶液pH的测定方法 探究学习 2.pH试纸法(定量粗略测量) 种类：广泛pH试纸的范围为1~14(最常用)或0~10，用广泛pH试纸测定溶液的pH都为整数；精密pH试纸的pH范围较窄，可以判别0.2或0.3的pH差值。 广泛pH试纸 精密pH试纸 课堂探究 操作方法 二、溶液pH的测定方法 探究学习 2.pH试纸法(定量粗略测量) 使用方法：使用时把一小片试纸放在表面皿或点滴板上，用洁净干燥的玻璃棒直接蘸取少量待测液点在干燥的pH试纸上，半分钟内，与标准比色卡对照可确定溶液的pH。 课堂探究 二、溶液pH的测定方法 操作方法 3.用pH计测量溶液的pH 实验探究 pH 计（酸度计） pH计，又叫酸度计。可用来精密测量溶液的pH，其量程为0～14。 pH＝ - lg c(H+) 课堂小结 pH的计算 （1）溶液pH的计算原理：关键是先求出C(H+) pH= -lgc(H+) ①单一溶液的PH计算 （2）计算类型 ②溶液的稀释PH计算 ③混合溶液的PH计算 ④图像分析 pH的测定 1.酸碱指示剂法 2.pH试纸法 3.用pH计测量 33 随堂演练 5、下列叙述正确的是（ ） A．pH=7的溶液一定呈中性 B．pH=3的醋酸溶液稀释10倍后pH=4 C．0.2mol•L-1盐酸与等体积水混合后pH=1 D．pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7 C 34 随堂演练 6，水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是 A. 图中五点间KW的关系：B›C›A=D=E B. 若从点A到点C，可采用温度不变时在水中加入适量H2SO4的方法 C. 若从点A到点D，可采用在水中加入少量NaOH的方法 D. 若处在点B温度时，将pH=2的硫酸与pH=3的KOH等体积混合后，溶液显中性 A 35 演示完毕 感谢聆听 https://www.zxxk.com/user/13354804 c(OH－)＝ mol·L－1＝0.1 mol·L－1， c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1，故pH=13。 $$