3.2.2溶液的酸碱性和pH 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-09-03
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普通
摘要:
该高中化学课件聚焦溶液酸碱性与pH,通过水的电离平衡分析加酸、加碱及温度变化时c(H⁺)和c(OH⁻)的变化,引出酸碱性本质,再过渡到pH定义与计算,构建知识支架。
其亮点在于用表格对比不同温度下纯水pH,结合典例精讲与随堂演练,培养科学思维的证据推理和模型建构能力。pH测定与应用联系实际,助力科学探究与实践,帮助学生深化化学观念,教师可提升教学效率。
内容正文:
第二节
水的电离和溶液pH
第2课时
第三章
水溶液中的离子反应与平衡
1
溶液的酸碱性与pH
2
1
本节重点
本节难点
计算溶液pH的方法
知识导航
体系 纯水
(25 ℃) 纯水加少量盐酸
(25 ℃) 纯水加少量NaOH
(25 ℃) 纯水
(90 ℃)
c(H+)
c(OH-)
c(H+)和c(OH-)
的大小比较
溶液酸碱性
c(H+)>c(OH-)
减小
增大
c(H+)<c(OH-)
增大
减小
c(H+)=c(OH-)
增大
增大
根据水的电离平衡,比较下列情况中c(H+)和c(OH-)的值或变化趋势(增大或减小)
c(H+)=c(OH-)
10-7 mol/L
10-7 mol/L
中性
酸性
碱性
中性
知识梳理
3
一、溶液的酸碱性
溶液的酸碱性的判断方法:①由c(H+)和c(OH-)相对大小决定
中性溶液
酸性溶液
碱性溶液
c(H+) = c(OH-)
c(H+) > c(OH-)
c(H+) < c(OH-)
知识梳理
4
一、溶液的酸碱性
溶液的酸碱性的判断方法:②25℃ 时,溶液的酸碱性与 c(H+) 的关系
中性溶液
酸性溶液
碱性溶液
c(H+) = c(OH-)
c(H+) > c(OH-)
c(H+) < c(OH-)
常温时:KW=c(H+) · c(OH-) =1×10-14
c(H+) =1×10-7mol/L
c(H+) >1×10-7mol/L
c(H+) <1×10-7mol/L
知识梳理
5
在初中化学中,我们用 pH 表示溶液的酸碱度,那么,pH与 c(H+) 又有什么关系呢?
知识梳理
例如:25 ℃
c(H+)=1× 10-7 mol/L 的中性溶液, pH = -lg 10-7 = 7
二、溶液的酸碱性与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
在常温下中性溶液的pH=7,酸性溶液pH<7,碱性溶液的pH>7
pH=-lg c(H+)
1、定义:pH是c(H+)的负对数
知识梳理
7
中性
酸性
碱性
[H+]
mol/L
pH
100
10-1
10-2
10-3
10-14
10-4
10-13
10-11
10-12
10-10
10-9
10-8
10-5
10-6
10-7
0
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
13
14
6
一定条件下,pH越大,溶液的碱性越强;pH越小,溶液的酸性越强
pH大小范围:0~14
pH适用对象: 1×10-14 mol·L-1≤ c(H+) ≤1 mol·L-1的稀溶液
二、溶液的酸碱性与pH
25 ℃时
知识梳理
纯水 溶液c(H+) pH 溶液酸碱性 原因解释
25 ℃
100 ℃
pH=7
pH=6
已知25 ℃下,Kw=1.0×10-14;100℃下,Kw=1.0×10-12。请分别计算25℃和100℃纯水的pH。
c(H+) =c(OH-)
【注意】溶液的酸碱性取决于c(H+)与c(OH-)的相对大小;中性溶液的pH不一定等于7。
中性溶液是否pH不一定等于7呢?
10-7 mol/L
10-6 mol/L
中性
中性
我们是否可以用pH=7来来直接判断溶液的酸碱性?
知识梳理
温度 KW c(H+) 溶液pH 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
90℃ 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
探究:已知某溶液中c(H+)=1×10-7 mol/L,分析该溶液在不同温度下的酸碱性?
不同温度下,中性溶液的pH不一定等于7;不同温度下,pH=7的溶液不一定显中性
二、溶液的酸碱性与pH
pH=7
pH=7
pH=7
知识梳理
10
(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。( )
例1、判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
典例精讲
1、定性测量:酸碱指示剂
【注意】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
5.0
8.0
紫色
红色
pH<5.0
蓝色
pH>8.0
8.2
10.0
浅红色
无色
pH<8.2
红色
pH>10.0
三、溶液pH的测定
知识梳理
广泛pH试纸
精密pH试纸
pH计(酸度计)
2、定量测量
三、溶液pH的测定
教材P65
资料卡片
知识梳理
(1)使用方法
取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上,当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照,读出pH。
(2)分类
① 广泛pH试纸:其pH范围是 1~14 (最常用),可以识别的pH差约为1。
② 精密pH试纸:可判别0.2或0.3的pH差值。
③ 专用pH试纸:用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。
关于pH试纸
知识梳理
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14
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
五、溶液pH的应用
知识梳理
H2SO4 + Ca(OH )2 ==CaSO4 +2H2O
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
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。
五、溶液pH的应用
知识梳理
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
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
五、溶液pH的应用
知识梳理
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
五、溶液pH的应用
知识梳理
18
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。
pH的应用
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。
五、溶液pH的应用
知识梳理
1.下列关于溶液的酸碱性,说法正确的是( )
A.pH=7的溶液呈中性
B.中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1
C.c(OH-)=c(H+)的溶液呈中性
D.在100 ℃时,纯水的pH<7,因此显酸性
C
随堂演练
2.用pH试纸测定某无色溶液的pH,下列说法正确的是( )
A.将pH试纸放入溶液中,观察其颜色变化并与标准比色卡对照
B.用广泛pH试纸测得氯水的pH为2
C.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,观察其颜色并与标准比色卡对照
D.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在湿润的pH试纸上,测量的pH一定偏低
C
随堂演练
3.室温下,下列溶液中,c(H+)由大到小的排列顺序是________________pH由大到小的排列顺序是_________________ (填序号)
①0.1mol/L HCl溶液 ②0.1mol/L H2SO4溶液
③0.1mol/L NaOH溶液 ④0.1mol/ CH3COOH溶液
②>①>④>③
③>④>①>②
那么,由水电离出来c(H+)大小顺序呢?
随堂演练
溶液pH的计算
类型一:单一溶液pH的计算(25 ℃)
溶液的酸碱性与pH
c mol·L-1 HnA强酸溶液的pH
c(H+)=nc mol·L-1
pH=-lg nc
(忽略水电离出的H+的浓度)
c mol·L-1 B(OH)n强碱溶液的pH
(忽略水电离出的OH-的浓度)
c(H+)=
KW
c(OH-)
c(OH-)=nc mol·L-1
=
10-14
nc
pH=14+lg nc
B(OH)n = nOH- + Bn+
HnA = nH+ + An-
知识梳理
溶液pH的计算
类型二:混合溶液pH的计算方法
(稀溶液体积变化忽略)
强酸与强酸混合
c混(H+)=
c1(H+)·V1+c2(H+)·V2
V1+V2
然后再求pH
强碱与强碱混合
c混(OH-)=
c1(OH-)·V1+c2(OH-)·V2
V1+V2
然后再求pH
KW
c(OH-)
c混(H+)=
六、溶液pH的计算
知识梳理
强酸与强碱混合
溶液pH的计算
类型二:混合溶液pH的计算方法
①恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7 (25 ℃)
②若酸过量
③若碱过量
c剩余(H+)=
c(H+)·V酸-c(OH-)·V碱
V酸+V碱
c剩余(OH-)=
c(OH-)·V碱-c(H+)·V酸
V酸+V碱
KW
c余(OH-)
c(H+)=
六、溶液pH的计算
H+ + OH - = H2O
pH计算要点:先比较n(H+)和n(OH-)的相对大小,后求过量的OH-或H+浓度,最后求pH!
知识梳理
c(H+)=1×10-3 mol/L, pH=-lg10-3=3
pH=-lg10-10=10
c(OH-)=1×10-4 mol/L
【例1】1×10-3 mol/L盐酸,求溶液的pH。
【例2】常温下,1×10-4 mol/L NaOH溶液,求溶液的pH。
c(H+)=KW /c(OH-)=1×10-10 mol/L
强酸HnA溶液中
c(H+)=n·c(HnA)
强碱B(OH)n溶液
c(H+)=
KW
c(OH-)
KW
nc[B(OH)n]
c(H+)=
典例精讲
26
【例3】计算填空:
(1)常温下,0.2 mol·L-1 NaHSO4和0.1 mol·L-1 BaCl2溶液等体积混合后,则溶液的pH等于________。
(2)常温下,用pH=4和pH=11的强酸和强碱混合后pH=10,则两溶液的体积比为________。
NaHSO4为强电解质
c(H+)=(0.2×V)/2V=0.1 mol·L-1
pH=-lgc(H+)=1
混合后溶液呈碱性,则
10-3 ·V碱- 10-4 ·V酸
V酸+V碱
可得:2×10-4mol·L-1V(酸)=9×10-4 mol·L-1V(碱)
c混(OH-)=
V(酸)
V(碱)
=
9
2
=10-4 mol·L-1
典例精讲
1.25 ℃,将100 mL 0.14 mol·L-1 NaOH溶液与100 mL 0.06 mol·L-1硫酸溶液混合,所得200 mL混合溶液的pH为( )
A.12 B.12.3 C.13 D.14
A
pH计算要点:先比较n(H+)和n(OH-)的相对大小,后求过量的OH-或H+浓度,最后求pH!
随堂演练
2.某探究小组在某温度下测定溶液的pH时发现:0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液,由水电离出的c(H+)=10-11 mol·L-1。在相同温度下,0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液的pH应为( )
A.13 B.12 C.11 D.10
B
pH计算要点:先求此温度下的Kw,后求OH-,再求H+,最后求pH!
随堂演练
3.常温下,pH之和为14的酸溶液与碱溶液等体积混合,所得混合液的pH为多少?
①若为强酸与强碱混合,则pH为
②若为强酸与弱碱混合,则pH为
③若为弱酸与强碱混合,则pH为
=7
解题心得:
(1)pH酸+pH碱=14(25 ℃)即c(H+)电离=c(OH-)电离
(2)pH酸+pH碱=14(25 ℃),等体积混合时,谁弱谁过量,显谁性。
>7
<7
随堂演练
溶液pH的计算
类型三:溶液稀释后pH的计算方法
c剩余(H+)=
c(H+)·V酸-c(OH-)·V碱
V酸+V碱
c剩余(OH-)=
c(OH-)·V碱-c(H+)·V酸
V酸+V碱
六、溶液pH的计算
解题心得:
①强酸 pH=a,加水稀释10n倍, 则 pH=a+n ≤ 7
②酸无限稀释,pH趋近于7,但永远显酸性
例1、25 ℃时
0.001 mol/L的盐酸,pH =____,
加水稀释到原来的103倍,pH =____;
加水稀释到原来的106倍,pH _____;
例2、25 ℃时
pH =3 的醋酸
加水稀释到原来的103倍,pH _______;
3
6
3<pH<6
≈ 7
知识梳理
溶液pH的计算
类型三:溶液稀释后pH的计算方法
c剩余(H+)=
c(H+)·V酸-c(OH-)·V碱
V酸+V碱
c剩余(OH-)=
c(OH-)·V碱-c(H+)·V酸
V酸+V碱
KW
c余(OH-)
c(H+)=
六、溶液pH的计算
例3、25 ℃时
0.001 mol/L的NaOH溶液,pH =___,
加水稀释到原来的103倍,pH =____;
加水稀释到原来的106倍,pH ____;
11
8
≈ 7
例4、25 ℃时
pH =11 的氨水
加水稀释到原来的103倍,pH ________;
8<pH<11
解题心得:
①强碱 pH=a,加水稀释10n倍, 则 pH=a-n ≥7
②碱无限稀释,pH趋近于7,但永远显碱性
知识梳理
溶液pH的计算
类型三:溶液稀释后pH的计算方法
c剩余(H+)=
c(H+)·V酸-c(OH-)·V碱
V酸+V碱
c剩余(OH-)=
c(OH-)·V碱-c(H+)·V酸
V酸+V碱
六、溶液pH的计算
课堂小结
第二节
水的电离和溶液pH
第2课时
计算溶液
pH的方法
溶液的酸
碱性与pH
类型一:单一溶液pH的计算(25 ℃)
酸性溶液:c(H+)>c(OH-)
中性溶液:c(H+)=c(OH-)
碱性溶液:c(H+)<c(OH-)
计算公式:pH=-lg c(H+)
类型二:混合溶液pH的计算方法
课堂小结
酸(pH=a)
碱(pH=b)
弱酸
强酸
弱碱
强碱
稀释10n倍
a<pH<a+n
pH=a+n
b>pH>b-n
pH=b-n
无限稀释
pH趋向于7
$
相关资源
示范课
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