3.2.2 溶液的酸碱性与pH 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦溶液酸碱性与pH，涵盖pH定义、计算及测定方法。通过旧知回顾水的电离平衡与离子积，结合思考与交流中不同体系离子浓度比较，搭建新旧知识支架，帮助学生衔接理解。 其亮点是系统构建pH计算体系（单一、混合溶液及稀释问题），结合土壤pH与有效磷、血液酸碱平衡等实例，深化化学观念与科学思维。例题与随堂练习层层递进，学生易掌握方法，教师教学更具支撑性。

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第二节 水的电离和溶液的pH 第二课时 溶液的酸碱性与pH 教学目标 1、理解 pH 的定义，明确 pH 与溶液酸碱性之间的定量关系； 2、学会运用水的离子积常数进行pH的相关计算； 3、掌握溶液中水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算方法； 4、掌握溶液的酸碱性与pH的关系，掌握检测溶液pH的方法； 5、熟练掌握用 pH 试纸测定溶液 pH 的正确操作方法； 6、牢固掌握溶液酸碱性取决于溶液中H+和OH-的相对浓度大小关系。 三、水的电离平衡的影响因素 1、温度升高，促进水的电离，Kw增大。 2、酸、碱抑制水的电离，Kw不变。 3、外加能与H+、OH- 反应的物质，会促进水的电离，Kw不变。 一、水的电离平衡 二、水的离子积 H2O H+ + OH- Kw = c(H+)· c(OH-) 旧知回顾 思考与交流 (2)比较下列情况，溶液中c(H+)、c(OH-)的值或变化趋势（增大或减小）？ 体系 纯水 向纯水中加盐酸 向纯水中加NaOH c(H＋) c(OH－) c(H＋)和c(OH－)大小 酸碱性 10－7 mol·L－1 10－7 mol·L－1 增大 减小 减小 增大 中性 酸性 碱性 (1)酸性溶液中是否存在OH-？碱性溶液中是否存在H+？ c(H+) = c(OH-) 根据常温时水的电力平衡，运用平衡移动原理分析下列问题。 (1)任何水溶液中都有H＋和OH－ (2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小 酸性溶液：c(H＋)>c(OH－) 中性溶液：c(H＋)＝c(OH－) 碱性溶液：c(H＋)<c(OH－) c(H＋)>1×10-7 mol·L-1 c(H＋)<1×10-7 mol·L-1 【提示】 溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系 常温时：KW＝ c(H+) · c(OH-) ＝ 1×10-14 一 溶液的酸碱性 c(H＋) ＝1×10-7 mol·L-1 本质：溶液的酸碱性取决于c(H＋)和 c(OH－)相对大小 温度 (℃) KW c(H+) c(OH-) c(H+)和c(OH-) 的大小比较 溶液的 酸碱性 (mol·L-1) (mol·L-1) 10 1×10-7 25 1×10-7 100 1×10-7 ＜1×10-14 ＝1×10-14 ＝1×10-7 c(H+)＝c(OH-) 中性 ＜1×10-7 c(H+)＞c(OH-) 酸性 ＞1×10-14 ＞1×10-7 c(H+)＜c(OH-) 碱性 分析 25 ℃时，10 ℃时，100 ℃时，该溶液中的H＋浓度与OH－浓度 结论：溶液中H+的浓度相同，不同温度下，溶液的酸碱性不同，也就是pH＝7，溶液不一定是中性。 二 溶液的pH 三 溶液pH计算 pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 酸碱性 酸性 中性 碱性 C(H+) 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14 室温下，水溶液的 pH、c平(H+) 与酸碱度的关系如图 水溶液的酸碱度与 pH 的关系 常温时：KW＝ c(H+) · c(OH-) ＝ 1×10-14 pH越大，溶液的碱性越强；pH越小，溶液的酸性越强 1.概念：c(H＋)的负对数，pH＝－lg c(H＋) c(H+) = 10-pH 2.对数计算规律：内乘外加，内除外减 3.常见对数： 三 溶液pH计算 【思考】pH＜7的溶液一定显酸性吗？ T/℃ 0 10 20 25 40 50 100 Kw/10-14 0.114 0.292 0.681 1.00 2.92 5.47 55.0 H2O H＋ ＋OH－ KW＝1×10-14 c(H+) =1×10-7 pH=﹣lgc(H+)＝7 Kw = 55×10-14≈ 1.0×10-12 c(H+) =1×10-6 pH=﹣lgc(H+)＝6 PH=7的溶液并不一定是中性,溶液的pH一定要注意温度 三 溶液pH计算 溶液pH的测定方法 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 甲基橙：3.1—4.4 石蕊：5.0—8.0 酚酞：8.2—10.0 2.pH试纸法(定量粗略测量) 广泛pH试纸 精密pH试纸 ①广泛pH试纸：范围1~ 14(最常用)或0~10，差约1，只能读出整数。 ②精密pH试纸：范围较窄，差约0.2或0.3，可测得小数。 溶液pH的测定方法 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。 3.pH计： 也叫酸度计，可精密测量pH，量程为0～14 溶液pH的测定方法 知识拓展 知识拓展 酸性：先求c(H＋) —→ pH(注意元数) 四 单一溶液：强酸或强碱 pH 的计算 1、强酸： c(酸) 电离 c (H+) －lg pH 典例：根据公式计算下列溶液的pH(常温)，并比较其酸碱性的强弱。 ①c(H＋)＝1×10－5 mol·L－1溶液pH＝____； ②0.001 mol·L－1的稀盐酸pH＝______； ③0.005 mol·L－1的稀硫酸pH＝______； 5 3 2 四 单一溶液：强酸或强碱 pH 的计算 2、强碱： c(碱) c (OH－) Kw c (H+) －lg pH 典例：根据公式计算下列溶液的pH(常温)，并比较其酸碱性的强弱。①c(H＋)＝1×10－9 mol·L－1的溶液pH＝_____； ②c(OH－)＝1×10－4的溶液pH＝______； ③0.001 mol·L－1的稀NaOH溶液pH＝______； Kw c(OH-) c(H+)= =1×10-10 mol/L 9 10 11 c(OH-)=1× 10-3 mol/L Kw c(OH-) c(H+)= =1×10-11 mol/L 第 5 页 1、强酸与强酸混合 强酸Ⅰ： cⅠ 电离 c (H+)Ⅰ 强酸Ⅱ： cⅡ 电离 c (H+)Ⅱ c (H+)混合 －lg pH 五 混合溶液pH计算 两种强酸（pH差值≧2）等体积混合， 混合液pH ＝ pH 小＋ lg2 ＝ pH小＋0.3 规律小结 C(H+)= C(H+)1×V1＋ C(H+)2×V2 V1 ＋V2 第 5 页 五 混合溶液pH计算 2、强碱与强碱混合 强碱Ⅰ： 强碱Ⅱ： Kw cⅠ 电离 c (OH—)Ⅰ cⅡ 电离 c (OH—)Ⅱ －lg pH c (OH—)混 c (H+) 规律小结 两种强碱（pH差值≧2）等体积混合， 混合液pH ＝ pH 大－ lg2 ＝ pH大－ 0.3 C(OH-)= C(OH-)1×V1＋ C(OH-)2×V2 V1 ＋V2 c(OH－) KW c(H＋)= 第 13 页 ⑶碱过量，先求过量的碱的浓度，再求pH 由c(OH－)余 Kw c(H+) －lg pH ⑴两者相等，溶液呈中性，混合溶液常温 pH = 7 ⑵酸过量，先求过量的酸的浓度，再求pH pH=－lg c(H+)余 3、强酸与强碱混合 先比较混合前的n(H+)与n(OH－)大小 五 混合溶液pH计算 第 5 页 【例1】25℃时，将pH=2的盐酸与pH=4的盐酸按1:10的体积比混合，试计算混合后溶液的pH。 解：c (H+)Ⅰ＝0.01 mol/L c (H+)Ⅱ＝0.0001 mol/L c (H+)混合＝ pH＝- lg 1×10-3 0.01×v+0.0001×10v 11v ＝1×10-3mol/L ＝3 学以致用 第 6 页 【例2】常温下，200mL 5×10-3 mol/L NaOH与100ml 0.01 mol/L Ba(OH)2混合，计算混合溶液的pH。 解：c(OH－)Ⅰ＝0.005 mol/L c (OH－)Ⅱ＝0.01×2＝0.02 mol/L c (OH－)混合＝ c(H+)混合＝1×10-12mol/L pH＝ － lg 10－12 = 12 0.005×200+0.02×100 300 ＝0.01mol/L 学以致用 第 11 页 【例3】计算常温下pH=12的氢氧化钠溶液与pH=2的硫酸等体积后的pH。 解： c(OH－)＝ c(H+)＝10－2 mol / L 等体积混合后，酸碱恰好完全反应，溶液呈中性 pH＝ 7 学以致用 第 12 页 【例4】计算常温下， 30mL pH=3的盐酸溶液与 20 mL pH=11的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH 解： c(H+)＝10－3 mol / L c(OH－)＝10－3 mol / L pH=－lg (2×10－4) ＝4－lg2 ＝3.7 学以致用 第 19 页 酸或碱的稀释与pH的关系 （1）强酸或强碱，加水稀释 10n 倍，则pH变化 n ； （2）弱酸或弱碱，加水稀释 10n 倍，则pH变化小于 n ； （3）酸、碱溶液无限稀释时，pH只能接近 7，但酸不能大于 7，碱不能小于7。 六 酸碱的稀释问题 加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大 加水稀释到相同的pH，醋酸溶液加入的水多 HCl CH3COOH 7 0 V(水) b a pH V' HCl CH3COOH 7 0 V(水) b a pH V1 V2 盐酸与醋酸溶液加水稀释 相同pH 、相同体积 V水 pH 常温下pH相同的酸或碱稀释 7 弱碱 强碱 弱酸 强酸 7 0 V(水) b a pH V' 加水稀释相同的倍数，醋酸溶液的pH大 加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多 HCl CH3COOH 7 0 V(水) b a pH V1 V2 HCl CH3COOH 盐酸与醋酸溶液加水稀释 相同物质的量浓度、相同体积 V水 pH 常温下浓度相同的酸或碱加水稀释 7 弱碱 强碱 弱酸 强酸 第 15 页 【例1】取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL，溶液的pH变为多少？ 解： c(H+) = pH = - lgc(H+) = - lg10-5 = 5 10-3 mol/L×10-3 L =10-5 mol/L 10-1 L = n(H+) V[H2SO4(aq)] 7 3 pH V水 学以致用 第 16 页 【例2】常温下将 pH=11的NaOH溶液与水按1:99的体积比混合后，溶液的pH变为多少？ 解： 稀释前c(OH-) = 10-3 mol/L 10-3mol =10-5 mol/L 1+99 稀释后c(OH-) = 稀释后溶液的pH = 9 Kw c(OH-) c(H+)= =1×10-9 mol/L 11 7 pH V水 学以致用 ⑶碱过量，先求c(OH－)余，再求pH ⑴恰好完全反应，溶液呈中性 ⑵酸过量，先求c(H+)余，再求pH 三、混合溶液： 3、强酸与强碱 二、单一溶液：先算c(H+)或c(OH－)，再计算pH。 1、强酸与强酸 2、强碱与强碱 等体积混合： 非等体积混合： pH混 ＝ pH小＋0.3（pH差值≧2） 先算c(H+)混，再计算pH。 等体积混合： 非等体积混合： pH混 ＝ pH大－0.3（pH差值≧2） 先算c(OH－)混，再计算pH。 一、概念：c(H＋)的负对数，pH＝－lgc(H＋) 课堂小结 提示 1、常温下，计算下列溶液混合后的pH。(已知lg2=0.3) pH＝3的盐酸与pH＝5的硫酸溶液等体积混合后溶液的pH为______。 3.3 C(H+)= C(H+)1×V1＋ C(H+)2×V2 V1 ＋V2 随堂练习 2、常温下，计算下列溶液混合后的pH。(已知lg2=0.3) 11.7 pH＝10和pH＝12的两种NaOH溶液等体积混合后溶液的pH为______。 提示 C(OH-)= C(OH-)1×V1＋ C(OH-)2×V2 V1 ＋V2 c(OH－) KW c(H＋)= 随堂练习 3 、将pH＝1的HCl溶液加水稀释10倍后，溶液pH＝______；稀释100倍，pH＝______； 稀释10n倍后，pH＝_________。 5、 将pH＝5的HCl溶液加水稀释1000倍后，溶液pH_______。 6、将pH＝12的NaOH溶液加水稀释10倍，溶液pH＝______；稀释100倍，pH＝______； 稀释10n倍后，pH＝__________。 7、 将pH＝9的NaOH溶液加水稀释1000倍后，溶液pH_______。 2 3 1+n ≈7 10 12-n ≈7 11 随堂练习 8、将pH＝3的CH3COOH溶液加水稀释10倍后，溶液pH_______________； 稀释10n倍后，pH_________________。 9、 将pH＝5的CH3COOH 溶液加水稀释1000倍后，溶液pH_______。 10、将pH＝11的NH3·H2O溶液加水稀释10倍后，溶液pH________________ ； 稀释10n倍后， pH_____________________。 11、 将pH＝9的NH3·H2O溶液加水稀释1000倍后，溶液pH_______。 ≈7 3＜pH＜4 3＜pH＜3+n 10＜pH＜11 11-n＜pH＜11 ≈7 随堂练习 解:c(OH-）=0.005×2=10-2mol/L c（H+）= KW c（OH-） =10-12mol/L pH =-lg c（H+）=12 13、常温时，计算浓度为0.005mol/L的氢氧化钡溶液的pH。 随堂练习 14、已知CH3COOH的电离常数Ka＝2×10－5, 计算浓度为0.5 mol/L的醋酸溶液的pH。 解： Ka= c(H+) · c(CH3COO-) c(CH3COOH) CH3COOH ⇌ CH3COO - + H+ c(H+)= mol·L-1 c(H+)= c(CH3COO-) 随堂练习 15、已知某弱酸BOH溶液(浓度为c mol·L-1，电离常数为Kb)，求该弱碱的PH（用含c、Kb的式子表示） BOH ⇌ B+ + OH- Kb= c(B+)·c(OH-) c(BOH) c(H＋)＝ Kw c(OH-) =_________mol·L-1 c(OH-)= mol·L-1 Kw 随堂练习 16、pH=5和pH=3的两种盐酸，以等体积混合后，计算溶液的pH。 解: c（H+）= = 10-5 V+ 10-3 V 2 V ≈ 10-3 V 2 V = 10-3 2 mol/L pH =-lg c（H+）=3.3 n1（H+）+n2（H+） V总 随堂练习 17、常温时，将pH=10的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液以1:1体积比混合，混合后的pH为多少？ 解: c（OH-）= = 10-4 V+ 10-2 V 2V = 10-2 2 mol/L pH =-lg c（H+）=11.7 n1（OH-）+n2（OH-） V总 =2×10-12 mol/L c(H+)= KW c(OH-） 随堂练习 18、常温时，0.1mol/L的NaOH和0.06mol/L 的H2SO4溶液等体积混合，求混合溶液的pH。 n(H+）=2c(H2SO4)·V = 0.12V 解： 设两溶液的体积都为V n(OH-) =c(NaOH)·V=0.1V 0.12V ＞ 0.1V 所以酸过量 c(H+）= n（H+）- n（OH-） V(混） c(H+) = 0.12V-0.1V 2V =10-2mol/L pH =2 随堂练习 19、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？ 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 随堂练习 c(H＋) >c(OH－) c(H＋) <c(OH－) 碱性：先求cOH－cH＋――→pH c(H＋)＝ mol·L－1≈ mol·L－1，pH＝－lg ()＝3＋lg 2≈3.3。 c(OH－)＝ mol·L－1≈ mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝2×10－12 mol·L－1 $