3.2.3pH计算 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

1.pH的定义：pH＝－lgc(H+)。 2. 常温下， Kw＝c(OH－)·c(H＋) =1× 10-14 3. c(H＋) = 10-pH mol/L 4.常温下： pH＋pOH＝14 课题导入 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 §3.2.3　pH的计算（1） 2 目标引领 1、了解溶液pH的简单计算,培养证据推理与模型认知的化学核心素养 2、了解溶液稀释时pH的变化规律,培养证据推理与模型认知的化学核心素养 先判断溶液的酸碱性 若为酸性，先求出c(H+)后 ，再求pH =-lg c(H+)，求pH 若为碱性，先求c(OH-) 后 ，由Kw= c(H+) . c(OH-) ，求c(H+)，再求pH pH值的计算总的原则 引导探究 一、溶液pH的计算 4 ①强酸的稀释 例1：在25℃时，pH值等于3的盐酸溶液稀释到原来的100倍，pH等于多少？ c(H＋) ＝ mol/L ＝1×10－5 mol/L 1×10－3 100 pH＝－lgc(H＋)＝－lg(1×10－5)＝5 解析： 引导探究 1、酸或碱溶液的稀释和无限稀释pH计算 例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？ 解析： 引导探究 此时不能忽视H2O的电离产生的H＋。 设水产生的c(H＋)=c(OH-)=x， 则有：(10－8＋x)·x=10-14 x≈0.95×10-7 mol/L c(H+)=Kw/c(OH-) pH=-lg (10-14 /0.95×10-7 ) =14-7-0.02=6.98 由HCl 产生的c(H+)=10-5/1 000=10-8 mol/L。 ①强酸的稀释 1、0.001 mol/L盐酸的pH =____，加水稀释到原来的10倍，pH=___，加水到原来的103倍，pH =___,加水到原来的106倍，pH≈ 。 当堂诊学 3 4 6 7 酸无限稀释pH无限接近于7,但小于7。 【归纳拓展】 强酸每稀释10倍，pH值向7靠拢一个单位；强酸溶液pH=a加水稀释10n倍后, pH=a+n。 例1：在25℃时，pH等于12的强碱溶液稀释到原来的100倍，pH等于多少？ c(OH－) ＝ mol/L ＝1×10－2 mol/L 1× 10－14 1× 10－12 c(H＋) ＝ ＝ ＝ 1×10－10 mol/L KW c(OH－) 1×10－14 1×10－4 pH＝－lgc(H＋) ＝－ lg(1×10－10)＝10 ②强碱的稀释 解析： 引导探究 稀释前： 稀释后： c(OH－) ＝ mol/L ＝1×10－4 mol/L 1× 10－2 100 2、pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍，则溶液的pH=___，pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的102倍，则溶液的pH=____, pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的105倍，则溶液的pH≈_____。 当堂诊学 9 7 碱无限稀释pH无限接近于7,但大于7。 【归纳拓展】 强碱每稀释10倍，pH值向7靠拢一个单位；强碱溶液pH=b加水稀释10n倍后, pH=b-n。 8 例1：pH=3的HAc加水稀释到原来100倍，溶液的pH值范围_________； pH=10氨水加水稀释到原来100倍，溶液的pH值范围___________。 ③弱酸、弱碱的稀释 引导探究 弱酸(碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢不到一个单位； 对于pH相同的强酸（碱）和弱酸（碱），稀释相同的倍数，强酸（碱）pH的变化幅度更大。 弱酸弱碱稀释时，必须考虑弱酸弱碱的电离平衡。 强酸(碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢一个单位。 3＜pH＜5 8＜pH＜10 对于弱酸溶液（ pH=a ）每稀释10n倍， pH的范围是：a＜pH＜a+n 对于弱碱溶液（ pH=b ）每稀释10n倍， pH的范围是：b-n＜pH＜b 【归纳拓展】 当堂诊学 1.下列各混合或稀释后的溶液中,pH最大的是(　　) A.pH=11的烧碱溶液稀释到原体积的1000倍 B.pH=11的氨水稀释到原体积的1000倍 C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的烧碱溶液等体积混合 D.pH=5的盐酸稀释到原体积的1 000倍 B 2.有相同pH的三种酸HX、HY、HZ的溶液，稀释相同倍数后，pH的变化值依次增大，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是（ ） A.HX＞HY＞HZ B.HZ＞HY＞HX C.HX＞HZ＞HY D.HY＞HZ＞HX B 当堂诊学 ①强酸和强酸混合 例：求算25℃时pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合后的pH。 （已知lg5=0.7） c(H＋) ＝ mol/L ＝5×10－4 mol/L V×10－3＋ V× 10－5 2V pH＝－lgc(H＋)＝－lg(5×10－4)＝3.3 当相加、减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略 2、混合溶液pH值的计算 解析： 引导探究 1、求算25℃时V1L、pH=1的盐酸与V2 L、pH=3的盐酸混合后，pH=2，V1：V2=？ mol/L ＝10－2 mol/L V1×10－1＋ V2× 10－3 V1+V2 1：10 V1：V2= 当堂诊学 解析： 2、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？（已知lg5=0.7） 当相加、减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略 c(H＋) ＝ mol/L ＝5×10－2 mol/L V×10－1＋ V× 10－4 2V pH＝－lgc(H＋)＝－lg(5×10－2)＝2 - lg5 = 1.3 解析： 例1：求算25℃时pH=10的氢氧化钠与pH=12的氢氧化钠等体积混合后的pH。（已知lg2=0.3） c(OH－) ＝ mol/L ＝5×10－3 mol/L V× 10－4 + V× 10－2 2V c(H＋) ＝ ＝ ＝ 2 ×10－12 mol/L KW c(OH－) 10－14 5×10－3 pH＝－lgc(H＋) ＝－ lg(2×10－12)＝11.7 当相加、减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略 常用值 lg2=0.3 ②强碱和强碱混合 解析： 引导探究 c(H＋) ＝ mol/L ＝0.5×10－10 mol/L V× 10－10 + V× 10－12 2V 错误算法!!! 注意：pH=10的氢氧化钠与pH=12的氢氧化钠等体积混合后， OH－的物质的量不发生变化，但水电离的H＋物质的量发生改变，故该情况下不能直接根据H＋计算 例1：求算25℃时pH=10的氢氧化钠与pH=12的氢氧化钠等体积混合后的pH。 例2：求算25℃时V1L、pH=10的氢氧化钠与V2 L、pH=12的氢氧化钠溶液混合后，PH=11，V1：V2=？ 10：1 V1：V2= mol/L ＝10－3 mol/L V1×10－4＋ V2× 10－2 V1+V2 c(OH－)= 解析： ②强碱和强碱混合 引导探究 练习：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？（已知lg2=0.3） 当相加、减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略 c(OH－) ＝ mol/L ＝5×10－4 mol/L V× 10－5 + V× 10－3 2V c(H＋) ＝ ＝ ＝ 2 ×10－11 mol/L KW c(OH－) 10－14 5×10－4 pH＝－lgc(H＋) ＝－ lg(2×10－11)＝11-lg2=10.7 当堂诊学 解析： 例1、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 c(H＋) ＝ mol/L ＝0.1 mol/L 0.06-0.04 0.2 pH＝－lgc(H＋) ＝1 解析： ③强酸与强碱混合 引导探究 例2:求算25℃时,0.1mol/L的盐酸与0.06mol/L的氢氧化钡溶液等体积混合，求pH 0.1mol/L，VL，H+ 0.12mol/L，VL，OH- c(OH－) ＝ mol/L ＝10－2 mol/L 0.12V-0.1V 2V c(H＋) ＝10－12 mol/L pH＝－lgc(H＋) ＝12 解析： ③强酸与强碱混合 引导探究 例3：求算25℃时pH=4的盐酸与pH=12的氢氧化钠等体积混合后的pH。 据题意可知碱过量，计算过量的氢氧根离子浓度： c(OH－)＝ mol/L＝5×10－3mol/L V× 10－2－ V× 10－4 2V c(H＋) ＝ ＝ ＝2×10－12 mol/L KW c(OH－) 10－14 5×10－3 pH＝－lgc(H＋)＝－ lg(2×10－12)＝11.7 解析： ③强酸与强碱混合 引导探究 例：（1）PH为12的NaOH溶液和PH为2的醋酸溶液等体积相混合，则混合液呈____性 （2）PH为12的氨水和PH为2的盐酸等体积相混合，则混合液呈 ____性 （3）PH为2的盐酸和PH为12的某碱等体积相混合，则混合液PH_____ （4）PH为12的NaOH溶液和PH为2的某酸溶液等体积相混合，则混合液PH_____ 酸 碱 ≥7 ≤7 溶液pH的计算(25℃) ④弱酸强碱或强酸弱碱混合 引导探究 常温下,酸、碱溶液等体积混合,且酸与碱溶液的pH之和为14: 若为强酸与强碱,则pH=7; 同强显中性； 若为强酸与弱碱,则pH>7; 谁弱谁大量过量显谁性； 若为弱酸与强碱,则pH<7。 谁弱谁大量过量显谁性； 【归纳拓展】 方法：1、先要判断酸碱谁过量。 2、再按过量的计算 ①若酸过量,求c(H+),再算pH值。 ②若碱过量，先求c(OH-),再求c(H+),最后算pH值； 或者求出c(OH-)后，接着求pOH，再根据pH=14-pOH得出。 目标升华 1、在25℃时，pH=1的盐酸溶液1L与pH=4的盐酸溶液1000L混合，混合后溶液的pH值等于多少？ 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 强酸+强酸 pH = 3.7 2、常温下将①pH=13的NaOH溶液与②pH=10的NaOH溶液等体积混合，求pH 强碱+强碱 关键：抓住OH- 进行计算！再转化为H+ pH = 12.7 当堂诊学 3、pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合，混合后溶液的pH=11，则强碱与强酸的体积比为( ) A、11:1 B、 9:1 C、1:11 D、 1:9 D 12 1：10 1：9 10-13 4．(1)某温度(T ℃)时，测得0.01 mol·L－1 NaOH溶液的pH＝11，则该温度下水的Kw＝________。 (2)在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液Va L与pH＝b的H2SO4溶液Vb L混合。 ①若所得混合液为中性，且a＝11，b＝3，则Va∶Vb＝________。 ②若所得混合液为中性，且Va∶Vb＝10∶1，则a＋b＝__________。 ③若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝________。 $$