3.1.2 溶液的酸碱性 导学案 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第三章 物质在水溶液中的行为 教师寄语：认真就是水平，落实就是能力 第1节 水与水溶液（第2课时） No.16 班级 姓名 学号 【学习目标】 1. 依据水的离子积常数，认识溶液的酸碱性与H+和OH-浓度的相对大小的关系。 2. 运用数学的函数关系，得出溶液的酸碱性与pH的关系。 3. 熟悉pH的用途，了解其测定方法。 4. 会进行有关pH的简单计算。 【重点难点】溶液酸碱性与pH值的关系，有关pH的简单计算 【复习·预习】 请同学们认真阅读课本76-77页，勾划重点知识，确定自己的疑难点，记熟基础知识。 ☆溶液的酸碱性： 1. 溶液的酸碱性与[H+] 、 [OH–]的关系 【问题】1.25℃时，0.1mol/L的盐酸溶液中，c（H＋）＝ ，c（OH-）＝ ，由水电离出的c（OH-）水＝ ， c（H＋）水＝ 2.若改为同浓度的NaOH溶液和NaCl溶液呢？ 3.若某溶液中[H+] ＝[OH–] ，则溶液呈 性； [H+] > [OH–] ，溶液呈 性； 且[H+] 越大，酸性越 ； [H+] < [OH–] ，溶液呈 性；且[OH–] 越大，碱性越 。 【结论】①只要是水溶液，不管是酸性、碱性或中性，一定有水的电离，H+和OH-总是共存的。且水电离出的c(H+) （填大于、小于或等于）水电离出的c(OH-) 。 ②溶液的酸碱性取决于 。 讨论：若100℃时KW=10-12，则此时纯水中[H+] ＝ [H+]＞1×10-7mol/L是否说明100 ℃ 时水溶液呈酸性？ 4. 溶液的酸碱性与pH的关系 （1）pH的定义：用[H+]的负对数来表示溶液的酸碱性的强弱。即：pH＝ 。 （2）pH与[H+]和[OH–]的关系 由pH＝－lg[H+]以及一定温度下Kw=[H+] [OH–]的关系可得出： pH每减小一个单位，[H+]增大为原来的 倍，[OH–]减小为原来的 倍 pH每增加一个单位，[H+]减小为原来的 倍，[OH–]增大为原来的 倍。 （3）室温下，pH与溶液的酸碱性的关系（填“＞、＝、＜”） 酸性溶液中：[H+] [OH-]，[H+] 1.0× 10-7mol·L-1，pH 7； 中性溶液中：[H+] [OH-]，[H+] 1.0×10-7mol·L-1，pH 7； 碱性溶液中：[H+] [OH-，[H+] 1.0×10-7mol·L-1，pH 7。 （4）pH的使用范围： 。 【小结】判断溶液酸碱性一般有3种方法： 　 方法一（任何温度） 方法二（25℃） 方法三（25℃）] 中性 c(H+) c(OH－) c(H+) 10－7 pH 7 酸性 c(H+) c(OH－) c(H+) 10－7 pH 7 碱性 c(H+) c(OH－) c(H+) 10－7 pH 7 判断溶液酸碱性的绝对标准是 ； 根据pH是否等于7以及[H+]是否等于10-7mol/L仅适用于 （相对标准）。 【学习与探究】 探究1：溶液酸碱性的测定方法 （1）指示剂法：只能测溶液的酸碱性，即pH的大致范围，不能测出具体数值。如：滴加酚酞溶液变红则pH 7，滴加石蕊溶液变蓝则pH 7 常见的酸碱指示剂的变色范围为： 指示剂 变色范围 颜色 石蕊 5.0～8.0 <5.0 红色 5.0～8.0 紫色 >8.0 蓝色 酚酞 8.2～10.0 <8.2 无色 8.2～10.0 浅红色 >10.0 红色 甲基橙 3.1～4.4 <3.1 红色 3.1～4.4 橙色 >4.4 黄色 （2）用pH试纸粗略地测定： 【方法】取一小块试纸放在洁净而干燥的玻璃片或表面皿上，用洁净而干燥的玻璃棒蘸取溶液点在试纸的中央，半分钟内与标准比色卡对比读出溶液的pH值。 【思考】pH试纸使用时，能否先用水润湿？如果润湿一定会导致误差吗？ 【注意】①试纸变色后马上和标准比色卡比较，读出pH，确定酸碱性。一般在半分钟内，时间长了，试纸所显示的颜色会改变，导致测得的pH不准确。 ②用pH试纸方法确定的pH数值，只能粗略地读到整数值，不能读出小数。 （3） pH计——用于精确测定溶液酸碱度的仪器，也叫酸度计，读数到 0.01。 【练习1】判断正误(正确打√，错误打×) （1）用pH试纸测定浓硫酸的pH=0（ ） （2）用pH试纸测得氯水的pH=3 （ ） （3）用pH试纸测酸性溶液时呈红色，碱性呈蓝色（ ） 【总结】pH试纸的使用注意事项： ①pH试纸 (填能或不能)测定强氧化性物质的pH； ② (填能或不能)用pH试纸直接蘸取待测液以免污染待测液，pH试纸 (填能或不能)用水润湿； ③用pH试纸测定出的pH值是在0-14间的整数。 【练习2】室温下，用pH试纸测定某溶液的pH，如果将pH试纸用蒸馏水润湿后，再把待测液滴到pH试纸上，跟比色卡对照，测得pH=8。则此溶液的实际pH（ ） A. 大于8 B. 小于8 C. 等于8 D. 小于7 探究2：有关pH的简单计算 基本依据：pH=-lg[H+]； [H+]=10-pH； Kw=[H+]·[OH-]（一定温度） 提示： lg2 = 0.3 lg5 = 0.7 lg10 = 1 1. 单一溶液pH的计算 （1）强酸溶液 【方法指导】根据酸的浓度先求出强酸溶液中的c(H+)，然后对其取负对数，就可求得pH 【例1】求25℃时，0.005mol/L的H2SO4溶液的pH （2）强碱溶液 【方法指导】 根据碱的浓度先求出c(OH-)，然后利用该温度下的Kw求出c(H+)，再求pH 【例2】求25℃时，10-5mol/L的NaOH溶液的pH；若题中改为100℃呢？（Kw=10-12mol2. L-2） 2. 溶液稀释的pH计算或判断 （1）稀释：【方法指导】稀释前后酸或碱的物质的量不变。一般计算公式：C1V1＝C2V2，据此求出稀释后酸或碱的物质的量的浓度，然后再求pH。 【例3】室温下，将0.05mol/L的稀硫酸稀释100倍，求稀释后所得硫酸溶液的pH= 【练习3】取室温下pH=12的氢氧化钡溶液加水稀释100倍，求稀释后所得溶液的pH= （2）无限稀释问题 【例4】①常温下，将pH=5的HCl溶液稀释至1000倍，稀释后溶液的pH？ 。 ②常温下，将pH=10的Ba(OH)2溶液加水稀释至1000倍，溶液的pH？ 。 【练习4】室温时，将pH=5的硫酸稀释10倍，c(H+)∶c(SO42-) = ；将稀释后的溶液再稀释1000倍，c(H+)：c(SO42-) = 。 【小结】 a. 对于pH = a的强酸溶液，每稀释10n倍，pH增大_____个单位，即pH=_______(pH<7) b. 对于强碱溶液pH = b，每稀释10m倍，pH减小_____个单位，即pH=___________(pH>7) c. 极稀的溶液要考虑水的电离产生的氢离子，酸溶液无论如何稀释，pH只能无限接近于7，而不能大于7；碱溶液无论如何稀释，pH只能无限接近于7，而不能小于7。即无限稀释7为限。 3. 混合溶液的pH计算 （1）强酸与强酸混合，强碱与强碱混合 【方法指导】①对于强酸：直接求c(H+)混= ②对于强碱：则先求c(OH-)混= 再根据Kw求c(H+)，再求pH。 【例5】（1）室温下，将pH=5的盐酸与pH=3的硫酸按体积比1︰1混合后溶液的pH为 ； （2）室温下，将pH为8的NaOH溶液与pH为10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中氢离子浓度为 。 【练习5】室温下，将n体积pH=10和m体积pH=13的两种NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液，则n：m= 。 （2）强酸溶液和强碱溶液相互混合 【方法指导】实质：H+＋OH-＝H2O， 根据酸或碱是否完全中和，分情况计算。 ①酸碱恰好中和，溶液呈中性，若为室温则pH＝7； ②若酸碱混合后，酸过量，则先求c(H+)混＝ ③若酸碱混合后，碱过量，则c(OH-)混＝ 求c(H+) 最后求pH 【例6】25℃时，将pH=3的硫酸和pH=12的氢氧化钠溶液混合，当混合溶液的pH=10时，强酸和强碱的体积比V酸：V碱 = 。 【pH求算总结】酸按酸，碱按碱，同强混合在其间，酸碱混合看过量，无限稀释7为限。 【课堂检测】判断正误(正确打√，错误打×) （1）在任何条件下，纯水都呈中性（ ） （2）强酸溶液的pH一定小（ ） （3）[H+] ＜ 10-7 mol/L的溶液一定是碱性溶液（ ） （4）pH相同的强酸和弱酸中c(H+)相同 （ ） （5）非电解质溶于水得到的溶液一定呈中性（ ） 第1节 水溶液（第2课时）No.16 限时训练 班级 姓名 学号 1. 在下图中，能正确表示人体大量喝水时，胃液的pH变化的图像是（   ） 2．在相同温度下，甲溶液的pH 是乙溶液的2倍，则甲溶液中[H+]与乙溶液中[H+]之比（ ） A. 10:1 B. 1:100 C. 1:10 D. 无法确定 3．25℃时，向纯水中加入NaOH，使溶液的pH＝11，则该溶液中由NaOH电离的c(OH－)与由水电离的c(OH－)之比为 ( 　) A．1010∶1　　　　 B．5×109∶1 C．108∶1 D．1∶1 4．已知NaHSO4在水中的电离方程式为：NaHSO4=Na++H++SO42-。某温度下，向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中，不正确的是（   ） A．该温度高于25 ℃     B．由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-10 mol·L-1 C．NaHSO4晶体的加入抑制了水的电离 D．该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性 5. （双选）下列有关电解质溶液的说法正确的是(　　) A. 在蒸馏水中滴加浓H2SO4,KW不变 (2013天津理综) B. 水溶液中， 时溶液呈中性 （2012·新课标） C. 同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后，溶液的pH=7 (2012天津) D. pH ＝ 4.5的番茄汁中c(H+)是pH ＝ 6.5的牛奶中c(H+)的100倍 (2010天津) 6． 已知pH表示溶液中c(H＋)的负对数，同样也可以定义pOH表示溶液中c(OH－)的负对数，即pOH=-lg(OH－)，温度T时水的离子积常数用KW表示，则此温度下不能判定溶液呈中性的依据是( ) A．  =1 B．pOH=  C．c(H＋)=10-pOH D．pH+pOH= 7. 有人建议用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AG＝lg[c(H＋)/c(OH－)]， 下列表述正确的是（ ） A．在25℃时，若溶液呈中性，则pH＝7，AG＝1 B．在25℃时，若溶液呈酸性，则pH＜7，AG＜0 C．在25℃时，若溶液呈碱性，则pH＞7，AG＞0 D．在25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为：AG＝2(7－pH) 8．已知t℃，KW=1×10-13，则t℃（填“＞”或“＜”或“=”） 25℃．在t℃时将pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4的溶液bL混合（忽略混合后溶液体积的变化），若所得混合溶液的pH=2，则a：b= ． 9．在250C时，有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液（a≤6，b≥8），取Va L该盐酸，同该NaOH溶液中和，需Vb LNaOH溶液。填空： （1）若a + b = 14，则Va∶Vb = ________（填数字）。 （2）若a + b = 13，则Va∶Vb = ________（填数字）。 （3）若a + b ＞15，则Va∶Vb =_____（填表达式），且Va___ Vb。（ “＞”“＜”或“＝”） 学案答案： 【复习·预习】 1、25℃时，0.1mol/L的盐酸溶液中c(H+)= 0.1mol/L c(OH－)= 1.0×10-13 mol/L； 水电离出的c(OH－)=c(H＋ )=1.0×10-13 mol/L 2、若为NaOH溶液：溶液中c(OH－)= 0.1mol/L; 水电离出的c(OH－)=c(H＋ )=1.0×10-13 mol/L 若为NaCl溶液：溶液中c(OH－)=c(H＋ )=1.0×10-7 mol/L 3、酸、强；碱、强； 【结论】①、等于 ②溶液中H+与OH-的相对大小； 讨论：若100℃时KW=10-12，则此时纯水中[H+] ＝ [H+]＞1×10-7mol/L是否说明100 ℃ 时水溶液呈酸性？ 4、（2）10、0.1；0.1、10；（3）> > < ；===；< < > 练习1： × × √ 【总结】①不能②不能 不能 1 1 学科网（北京）股份有限公司 $$