3.2.1溶液的酸碱性 课件 2024-2025学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

专题3 水溶液中的离子反应 第二单元 溶液的酸碱性 第一课时 溶液的酸碱性 课前导入 溶液的酸碱性与人体健康的关系 溶液的酸碱性 在25 ℃时，水的离子积常数Kw＝c (H＋)·c (OH－)＝1.0×10－14 0.01 mol·L－1 NaCl溶液 0.01 mol·L－1 NaOH溶液 0.01 mol·L－1 盐酸 c(H＋)/ (mol·L－1) c(OH－)/ (mol·L－1) c(H＋)、c(OH－)的相对大小 溶液的酸碱性 1×10－7 1×10－12 0.01 1×10－7 c(H＋)＝c(OH－) 0.01 c(H＋)<c(OH－) 1×10－12 c(H＋)>c(OH－) 中性 碱性 酸性 溶液的酸碱性 溶液的酸碱性由c(H+)和c(OH-)相对大小决定 c(H+) ＞ c(OH-) c(H+) ＜ c(OH-) 中性 酸性 碱性 0.01 mol·L －1HCl、NaCl、NaOH溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度（25 ℃） c(H+) ＝ c(OH-) 用c(H＋)、c(OH－)的相对大小来判断溶液酸碱性，不受温度影响。 溶液的酸碱性 当c(H+)或c(OH-)很小时，用c(H+)或c(OH-)表示溶液的酸碱性方便吗？ 你知道还可以用什么方法表示溶液的酸碱性？ “pH”是由丹麦化学家彼得·索仑森在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+)。 溶液的酸碱性 当c(H+)/c(OH-) ≤ 1×10-1 mol·L-1时，为了方便且直观，可用pH表示溶液酸碱性规定pH是c(H+)的负对数： pH=-lg c(H+) 如：已知在常温下某溶液的 c(H+) = 1×10-5 mol·L-1，则其pH=_____。 pH=-lg c(H+) =-lg 10-5 = 5 5 已知在常温下某溶液的 c(OH-) = 1×10-5 mol·L-1，则其pH=_____。 pH=-lg c(H+) =-lg 10-9 = 9 9   从数学角度研究，c(H+)越大，pH越小 溶液的酸碱性 请利用水的离子积常数，根据溶液的pH与氢离子浓度的关系填写下表。 c(H+) /mol·L-1 c(OH-) /mol·L-1 pH 溶液1 1×10-5 溶液2 1×10-7 溶液3 10 溶液的pH、c(H＋)及c(OH-) 关系(25 ℃) 5 7 1×10-9 1×10-7 1×10-10 1×10-4 溶液的酸碱性 溶液的pH、c(H＋)及酸碱性的关系图(25 ℃) c(H+)增大，pH减小，酸性增强 c(H+)减小，pH增大，碱性增强 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14 10-6 c(H+) pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 中性 酸性 碱性 通过一系列计算，可得到25℃时溶液中的氢离子浓度和对应溶液的pH，两者的转化关系可用下图表示： 溶液pH的测定方法 1.酸碱指示剂法 酸碱指示剂只能粗略测定溶液的pH范围，不能准确测定出pH的具体值 指示剂 变色范围(pH) 遇酸的颜色 遇碱的颜色 甲基橙 石蕊 酚酞 3.1 4.4 橙色 红色 pH<3.1 黄色 pH>4.4 紫色 5.0 8.0 红色 pH<5.0 蓝色 pH>8.0 8.2 10.0 粉红色 无色 pH<8.2 红色 pH>10.0 溶液pH的测定方法 溶液pH的测定方法 2.定量测量——pH试纸法 （2）种类 （1）pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透，经晾干制成的。它对不同pH的溶液能显示不同的颜色，可用于迅速测定溶液的pH。 广泛pH试纸：其pH范围是 (最常用)，可以识别的pH差约为 。 精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值。 专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液。 1～14 1 溶液pH的测定方法 C、用广泛pH试纸测得的pH是整数，不会有小数 （3）使用方法：取一小块试纸放在干净的玻璃板上，用干净的玻璃棒蘸取溶液点在试纸的中央，待显色后，与标准的比色卡对比，得出溶液的pH A、测定溶液的pH时，不能将试纸用水润湿。 (将溶液稀释，导致所测定的pH不准确) B、使用的玻璃器皿要干净 溶液pH的测定方法 pH范围：0~14(常用)/0~10 识别的pH差：约为1 pH范围：范围较窄 识别的pH差：约为0.2/0.3 溶液pH的测定方法 pH计可以精确到小数点后两位，即0.01 2.定量测量——pH计法（可精确到0.1） pH的应用 血液的正常 pH 范围是 7.35~7.45。大多数体液都要保持一个较小的 pH 变化范围，如果 pH 变化超出范围，就可能产生危害。血浆中H2CO3/HCO3-缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用。 CO2(g)+H2O(l) H2CO3(aq) H+(aq)+HCO3-(aq) 当体系中增加少量强酸时，平衡向逆反应方向移动而消耗H+ ；当增加少量强碱时，平衡向正反应方向移动而消耗OH- 。由于HCO3- 和H2CO3 的浓度较大且可以调节，因此可以防止体系的pH出现较大幅度的变化。 1、医学上血液的pH是诊断疾病的一个重要参数 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。 pH的应用 2、人体健康调节，如洗发时， 护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度 洗发水是碱性的，能够洗去油污，但是对头发有一定的伤害 护发素是酸性的，和洗发水发生中和反应，减少对头发的伤害，起到护发的作用 pH的应用 H2SO4 + Ca(OH)2 == CaSO4 +2H2O 硫酸厂的污水中常含有硫酸等物质，可以用熟石灰进行中和处理 3、环保领域中酸性或碱性废水常利用中和反应进行处理 pH的应用 适宜西瓜种植的土地酸碱度为5-7 适宜高粱种植的土地酸碱度为5.5-7.5 适宜芦荟种植的土地酸碱度为6-7 4、农业生产中，调节土壤的pH，使其更适宜农作物生长 pH的应用 5、在科学实验和工业生产中，溶液 pH 的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个重要因素 pH的计算 2、酸性溶液，先算c(H+)，pH= - lgc(H+)， 碱性溶液，先算c(OH-)， pOH= - lgc(OH-)， pH= 14 – pOH（常温） 3、在加法运算中，相差100倍以上（含100）可忽略小的数！ 4、lg2≈0.3；lg3≈0.5；lg5≈0.7。 pH计算的解题思路 1、pH=﹣lgc(H+)， c(H+)·c(OH-) = Kw pH的计算 1、单一溶液pH的计算 ②若为碱性，先求c(OH-) 后，由Kw求c(H+)，再求pH ①若为酸性，先求出c(H+)后，由pH =-lg c(H+)求pH 例如：强酸(HnA)溶液的浓度为c mol/L，则c(H＋)＝nc mol/L，pH＝－lg c(H＋)＝－lg (nc)。 例如：25 ℃，强碱[B(OH)n]溶液的浓度为c mol/L，c(OH-)＝nc mol/L，则 c(H＋)＝10-14/nc mol/L，pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg (nc)。 pH的计算 2、混合溶液pH的计算 ①两种强酸混合：直接求出c(H＋)混，再据此求pH。 关键： 1、抓住氢离子进行计算！ 2、当相加、减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略 例1：计算pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合后的pH。 c(H＋) ＝ mol/L ＝5×10－4 mol/L V10－3＋V10－5 2V pH＝－lgc(H＋)＝－lg(5×10－4)＝3.3 【结论】两种pH不同的强酸等体积混合时ΔpH≥2时，pH混=pH小+0.3 pH的计算 ②两种强碱混合：先求出c(OH－)混，再据Kw求出c(H＋)混，最后求pH。 关键：抓住OH- 进行计算！再转化为H+ 例2：计算pH=10与pH=12的NaOH溶液等体积混合后的pH。 c(OH－) ＝ mol/L ＝5×10－3 mol/L 10－4 V+10－2V 2V pH＝－lgc(H＋) ＝－ lg(2×10－12)＝11.7 【结论】两种pH不同的强碱等体积混合时ΔpH≥2 时，pH混=pH大- 0.3 pH的计算 ③强酸强碱混合：”谁过量先求谁” pH=7（常温） a、当n(H＋)＝n(OH－)时，恰好中和 b、当n(H＋)＞n(OH－)时，酸过量 c、当n(H＋)＜n(OH－)时，碱过量 pH的计算 例4：在25℃时，100ml 0.4mol/L的盐酸与等体积0.6 mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH值等于多少？ 例3：在25℃时，100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4 mol/L 的NaOH溶液混合后，溶液的pH值等于多少？ NaOH + HCl == NaCl + H2O 0.06 0.04 NaOH + HCl == NaCl + H2O 0.06 0.04 pH=1 pH=13 pH的计算 3、强酸、强碱溶液等体积混合后，pH的变化规律 1、pH1+pH2 = 14 2、pH1+pH2 ＞ 14 3、pH1+pH2 ＜ 14 混合后为中性 pH=7 混合后为碱性 pH＞7 混合后为酸性 pH＜7 例5：常温时，pH=4的H2SO4溶液与pH=11的NaOH溶液混合，当混合溶液的pH=10时，则两溶液的体积比为 。 9∶2 4、一强一弱等体积混合且pH之和等于14 1、若为强酸、弱碱溶液，则混合后溶液显 碱 性。 2、若为弱酸、强碱溶液，则混合后溶液显 酸 性。 弱的浓度大！ pH的计算 1、若为一元强酸（a mol·L－1）、一元强碱（b mol·L－1）溶液等体积混合后呈中性，则混合前a ＝ b。 2、若为一元强酸（a mol·L－1）、一元弱碱（b mol·L－1）溶液等体积混合后呈中性，则混合前a ＜ b。 3、若为一元弱酸（a mol·L－1）、一元强碱（b mol·L－1）溶液等体积混合后呈中性，则混合前a ＞ b。 5、一元酸和一元碱溶液混合呈中性 弱的浓度大！ 规律：谁弱谁过量，谁弱显谁性。 原因：酸和碱已电离出的H＋与OH－恰好中和，谁弱谁的H＋或OH－有储备(即物质过量)，还能继续电离。 pH的计算 5、酸或碱稀释后溶液pH的计算（25℃）   无限稀释酸溶液，pH接近7，略小于7（不可能等于/大于7）   无限稀释碱溶液，pH接近7，略大于7（不可能等于/小于7） 稀释酸溶液，pH增大(不超过7)；稀释碱溶液，pH减小(不小于7) pH的计算 7 3 pH V水 1、强酸的稀释 盐酸 醋酸 V水 3 2 pH 10倍 11 7 pH V水 NaOH 氨水 V水 12 11 pH 10倍 2、弱酸的稀释 3、强碱的稀释 4、弱碱的稀释 可以看出无论是c相等还是pH相等，加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。 随堂训练 1．pH试纸使用操作中正确的是（ ） A．将pH试纸的一端浸入溶液，观察颜色的变化 B．将pH试纸浸入溶液一会儿，再取出跟标准比色卡对比 C．用洁净的玻璃棒蘸取被测溶液，滴在pH试纸上，待颜色变化后立即与比色 卡对比 D．先将pH试纸用蒸馏水润湿，再用洁净的玻璃棒蘸取被测溶液，滴在pH试纸上，颜色变化后与比色卡对比 C 随堂训练 3．下列溶液在常温下酸性最强的是（ ） A．pH＝4的溶液 B．1 L 溶液里溶有22.4 mL(标准状况下)HCl的溶液 C．c(OH﹣)＝10-12 mol·L-1的溶液 D．c(H﹢)＝10-3 mol·L-1的溶液 2．甲溶液的pH＝3，乙溶液的pH＝1，则甲溶液中c(H﹢)与乙溶液中c(H﹢)之比为（ ） A．100 B．1/100 C．3 D．1/3 C B 随堂训练 4．室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是（ ） A．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合 B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合 C．pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合 D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合 C 随堂训练 5．常温下，甲溶液pH＝2，乙溶液pH＝12， 当两者等体积混和后，有关pH值变化的叙述正确的是（ ） A．pH＞7 B．pH＝7 C．pH＜7 D．前面三种情况都有可能 D 随堂训练 6．取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则该原溶液的浓度为（ ） A．0.01 mol·L－1 B．0.017 mol·L－1 C．0.05 mol·L－1 D．0.50 mol·L－1 C 谢谢观看 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.76.100 c混(H＋)＝ c混(OH－)＝ c(H＋)＝ c (OH－)＝ $$