内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
容山中学 化学科组
第一节 水的电离和溶液的pH
第2课时 溶液的酸碱性与pH
主讲人:郭 静
目 录
CONTENTS
1
溶液的酸碱性
2
溶液的pH的测定方法
3
pH的应用
学习目标
1、结合实例,能判断溶液的酸碱性及pH。
2、掌握检测溶液pH的方法。
3、了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
人体中最重要的液体——血液在健康状态下的pH为7.35~7.45 ,呈弱碱性。以下是某品牌水产品的广告图片,该广告宣称弱碱水与人体内的体液酸碱性一致,经常喝与人体体液pH 接近的天然弱碱水,不仅能补充矿物元素,而且对人体健康也有帮助。
新课导入
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。
回忆初中是如何判断溶液酸碱性?
pH>7 碱性 pH<7 酸性 pH=7 中性
任务一 溶液的酸碱性
【实验探究】测定不同温度下纯水的pH并计算其Kw
不同温度下,中性溶液pH不一定为7
T/℃ 10 25 90
pH 7.3 7.0 6.2
Kw/10-14
1×10-14.6
1×10-14
1×10-12.4
大家都知道纯水是_______的,仅升高温度,水仍然是______的。
中性
中性
pH的使用有条件
结论
同学们,我们是否可以用pH=7来判断溶液的酸碱性?
任务一 溶液的酸碱性
25 ℃时,分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度
纯水 0.1 mol·L-1 NaOH溶液 0.1 mol·L-1盐酸
c(H+)/mol·L-1 ________ _________ ____
c(OH-)/mol·L-1 _______ _____ ________
c(H+) 、c(OH-)
的相对大小 c(H+) c(OH-) c(H+) c(OH-) c(H+) c(OH-)
溶液的酸碱性 ______ _____ _____
1×10-7
中性
1×10-7
=
1×10-13
0.1
0.1
1×10-13
<
>
碱性
酸性
一、溶液酸碱性的判定
1、溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系
绝对判据
任务一 溶液的酸碱性
常温时:KW=c(H+) · c(OH-)=1×10-14
2、常温下,溶液的酸碱性与c(H+)
中性溶液
酸性溶液
碱性溶液
c(H+) = c(OH-)
c(H+) > c(OH-)
c(H+) < c(OH-)
c(H+) =1×10-7mol/L
c(H+) >1×10-7mol/L
c(H+) <1×10-7mol/L
用起来不方便
相对判据
你有想法进行改变吗?
任务一 溶液的酸碱性
“pH”是由丹麦化学家彼得·索仑森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+)
彼得·索仑森
任务一 溶液的酸碱性
3、常温下,溶液的酸碱性与pH
相对判据
pH=-lgc(H+)
pH是c(H+)的负对数
c(H+) = 10-pH
c(H+)=1×10-9 mol/L 的碱性溶液,pH=-lg 10-9=9
c(H+)=1×10-5 mol/L 的酸性溶液,pH=-lg 10-5=5
中性溶液的 pH=7
碱性溶液的 pH>7
酸性溶液的 pH<7
c(H+)=1×10-7 mol/L 的中性溶液,pH=-lg10-7 =7
常温下,pH 越大,溶液的碱性越强;pH越小,溶液的酸性越强。
0~14
1×10-14 mol·L-1<c(H+)<1 mol·L-1
c(H+)和c(OH-)都小于1mol/L
学习评价
(1)一定条件下 pH值越大,溶液的酸性越强。( )
(2)强酸溶液的pH值一定小。( )
(3)pH值等于6的溶液,一定是一个弱酸体系。( )
(4)pH值相同的强酸和弱酸中c(H+)相同。( )
(5)在常温下,pH=0的溶液酸性最强,pH=14的溶液碱性最强。( )
(6)pH值有可能等于负值。( )
(7)常温下,由水电离出的c(H+)=10-12mol/L,则溶液pH一定为12。( )
(8)相同体积和相同pH值的盐酸,醋酸、硫酸中H+的物质的量相等。( )
1、判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
学习评价
2、根据题意,回答下列问题:
①常温下某溶液中 c(H+) = 0.001mol/L,则该溶液的pH = ;
②常温下某溶液中 c(OH−) = 0.001mol/L,则该溶液的pH = ;
③pH=2的盐酸溶液中,由水电离出来的
c(OH−)水 = , c(H+)水 = 。
3、 25℃时,某溶液中,由水电离出的 c(H+) = 1×10−12 mol/L,则溶液的pH可能( )
A.12 B.7 C.6 D.2
3
11
AD
1.0×10–12 mol/L
1.0×10–12 mol/L
课堂小结
【知识小结】 室温下,溶液酸碱性与c平(H+)和pH关系
c(H+)与c(OH-)的相对大小 c(H+)的范围(25 ℃ ) pH的范围(25 ℃)
中性溶液 c(OH-)=c(H+) c(H+) =1.0×10-7 mol·L-1 PH=7
酸性溶液 c(OH-)<c(H+) c(H+) >1.0×10-7 mol·L-1 PH<7
碱性溶液 c(OH-)>c(H+) c(H+) <1.0×10-7 mol·L-1 PH>7
任务二 溶液的pH的测定方法
二、溶液pH的测定
1、酸碱指示剂
该方法只能测定溶液的酸碱性,即pH的大致范围。
pH 1 2 3 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
3.1 4.4
3.1—4.4
5.0—8.0
8.2—10.0
只能测几种常见指示剂的变色范围!
任务二 溶液的pH的测定方法
2、pH试纸
广泛pH试纸:
精密pH试纸:
可测PH范围是0~14,可以识别的pH差值是1
可测PH范围交窄,可以识别的pH差值是0.2或0.3
pH试纸测定pH的操作:
取一张pH试纸放在干燥的玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测溶液滴在试纸中央,待试纸变色稳定后,与标准比色卡对比,读出正确的pH。
(取、放、蘸、滴、变、比)
①不能用水润湿 ②广泛pH试纸只能读出整数
③不是将pH试纸伸到待测液 ④不能测有色溶液、漂白性、强氧化性溶液的pH
注意
任务二 溶液的pH的测定方法
3、pH计(酸度计)
可用来精密测量溶液的pH,其量程为0~14。人们根据生产与生活的需要,研制了多种类型的pH计,广泛应用于工业、农业、科研和环保等领域。
任务二 溶液的pH的测定方法
二、溶液pH的测定
学习评价
4、下列有关pH试纸的使用说法正确的是( )
A、把pH试纸浸入待测液
B、用湿润的玻璃棒蘸取待测液
C、测出石灰水的pH为12.4
D、把显色的pH试纸与标准比色卡对照读数
D
任务三 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。
医学上血液的pH是诊断疾病的一个重要参数
H+(aq)+HCO3-(aq) H2CO3(aq) CO2(g)+H2O(l)
当体系中增加少量强酸时,平衡向正反应方向移动而消耗H+ ;当增加少量强碱时,平衡向逆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。
任务三 pH的应用
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
任务三 pH的应用
环保领域中酸性或碱性废水常利用中和反应进行处理
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
任务三 pH的应用
农业生产中,调节土壤的pH,使其更适宜农作物生长
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
任务三 pH的应用
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
课堂小结
溶液的酸碱性
与pH
根本依据
pH
表达式
测定
应用
酸碱指示剂
pH计
人类的生活与健康
环境保护
工农业生产
科学实验
pH试纸
c(H+)和c(OH-)的相对大小
pH=-lgc(H+)
5、工业废水的种类很多,其中酸碱废水是常见的工业废水,主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等。酸碱废水具有较强的腐蚀性,需经适当治理方可外排。治理酸碱废水一般原则是高浓度酸碱废水,应优先考虑回收利用,可采用浓缩的方法回收酸碱。低浓度的酸碱废水,如酸洗槽的清洗水,碱洗槽的漂洗水,应进行中和处理。
(1)常温下,甲酸性废水的pH是4,乙酸性废水的pH是5,则甲与乙的c(OH-)之比为____________。
(2)在某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11。该温度下水的离子积常数Kw=______________。
学习评价
1:10
1×10-13
Lavf54.6.100
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