3.2.3 PH的计算-2026-2027学年高二化学选择性必修1【同步课件】

高中化学人教版（2019）选择性必修1 第3课时 PH的计算 第二节 水的电离和溶液的PH 第三章 水溶液中的离子平衡 学习目标 重点 溶液酸碱性的判断依据[c(H+) 、 c(OH－)相对大小、pH ]，熟练掌握pH 定义及表达式 。 溶液pH 的计算方法，包括单一溶液、混合溶液的pH 计算 。 溶液酸碱性的测定方法及操作注意事项 。 难点 准确区分溶液中c(H+) 、 c(OH－)与水电离出的c(H+) 、 c(OH－) ，尤其是弱电解质溶液中，结合电离平衡分析pH 计算 。 复杂混合溶液的pH 计算及酸碱性判断，理解溶液稀释时pH 变化的 “异常” 规律。 化学与生活 很多矿泉水瓶上都会标注 “弱碱性”，那大家有没有想过，同样是水，为什么会呈现弱碱性呢？ 这个 “弱碱性” 又该如何用科学的方式去衡量？ 其实，这背后的奥秘就藏在我们今天要学习的溶液的酸碱性与 pH 知识中。 马赛克 马赛克 pH的计算 2、酸性溶液，先算c(H+)，pH= - lgc(H+)， 碱性溶液，先算c(OH-)， pOH= - lgc(OH-)， pH= 14 – pOH（常温） 3、在加法运算中，相差100倍以上（含100）可忽略小的数！ 4、lg2≈0.3；lg3≈0.5；lg5≈0.7。 pH计算的解题思路 1、pH=﹣lgc(H+)， c(H+)·c(OH-) = Kw （1）单一溶液pH的计算 ②若为碱性，先求c(OH-) 后，由Kw求c(H+)，再求pH ①若为酸性，先求出c(H+)后，由pH =-lg c(H+)求pH 例如：强酸(HnA)溶液的浓度为c mol/L，则c(H＋)＝nc mol/L，pH＝－lg c(H＋)＝－lg (nc)。 例如：25 ℃，强碱[B(OH)n]溶液的浓度为c mol/L，c(OH-)＝nc mol/L，则 c(H＋)＝10-14/nc mol/L，pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg (nc)。 练习1. (1)25℃，0.005mol/L的H2SO4溶液pH=________ (2)25℃，0.05mol/L的Ba(OH)2溶液pH=________ 2 13 pH的计算 （2）混合溶液pH的计算 ①两种强酸混合：直接求出c(H＋)混，再据此求pH。 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 例1：计算pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合后的pH。 c(H＋) ＝ mol/L ＝5×10－4 mol/L V10－3＋V10－5 2V pH＝－lgc(H＋)＝－lg(5×10－4)＝3.3 【结论】两种pH不同的强酸等体积混合时ΔpH≥2时，pH混=pH小+0.3 pH的计算 ②两种强碱混合：先求出c(OH－)混，再据Kw求出c(H＋)混，最后求pH。 关键：抓住OH- 进行计算！再转化为H+ 例2：计算pH=10与pH=12的NaOH溶液等体积混合后的pH。 c(OH－) ＝ mol/L ＝5×10－3 mol/L 10－4 V+10－2V 2V pH＝－lgc(H＋) ＝－ lg(2×10－12)＝11.7 【结论】两种pH不同的强碱等体积混合时ΔpH≥2 时，pH混=pH大- 0.3 pH的计算 ③强酸强碱混合：“谁过量先求谁” pH=7（常温） a、当n(H＋)＝n(OH－)时，恰好中和 b、当n(H＋)＞n(OH－)时，酸过量 c、当n(H＋)＜n(OH－)时，碱过量 pH=－lgc(H+)混 V1+V2 c(H＋)混＝ c(H+)1V1 - c(OH-)2V2 V1+V2 c(OH-)混＝ c(OH-)1V1 - c(H+)2V2 接着 c(OH-)混 Kw c(H＋)混＝ pH=－lgc(H+)混 pH的计算 练习4.在25℃，pH=4的盐酸与pH=12的氢氧化钠等体积混合后的pH=______ 解：据题意可知碱过量，计算过量的氢氧根离子浓度(设体积为V）： c(OH-) = mol/L = 5×10-3 mol/L V10-2 - V10-4 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 pH的计算 室温下，若酸（pH1）和碱（pH2）等体积混合，且pH1+ pH2=14，混合后溶液pH有以下三种情况： 若强酸与强碱，则恰好反应，pH =7 若弱酸与强碱，则酸有剩余，pH＜7 若强酸与弱碱，则碱有剩余，pH＞7 此类题有规律可循： 常温下pH之和=14的酸与碱等体积混合，弱的会有剩余，溶液的酸碱性就由剩余的物质决定。 解题规律一：pH之和=14的酸与碱等体积混合的pH计算 pH的计算 解题规律二：室温下,强酸、强碱溶液两两等体积混合 pH的计算 1.90 ℃时，水的离子积Kw=3.8×10-13，则此温度时纯水的pH是（ ） A．等于7 B．大于7 C．小于7 D．等于8 C 2.常温下，将pH=12的NaOH溶液Va L与pH=1的稀盐酸Vb L混合，所得溶液呈中性，则Va ∶Vb 为（ ） A．1 : 1 B．1 : 10 C．10 : 1 D．1 : 100 C 随堂测试 3. 25 ℃时，向V mL pH＝a 的盐酸中滴加pH＝b 的NaOH溶液10V mL时，溶液中的Cl－和Na＋的物质的量相等，则a＋b的值是（　　） A.13 B.14 C.15 D.不能确定 A 随堂测试 4.在25 ℃时,有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液,取Va L该HCl溶液用该NaOH溶液中和,需Vb L NaOH溶液。请回答下列问题: (1)若a+b=14,则Va∶Vb=　 。  (2)若a+b=13,则Va∶Vb=　 。  (3)若a+b>14,则Va∶Vb=　 ,且Va　　 　(填“>”“<”或“=”)Vb。 答案:(1)1∶1　(2)1∶10　(3)10a+b-14　> 随堂测试 ① 将1 mL pH＝2 的硫酸加水稀释至100 mL，pH＝ 　　　 　⁠。 ② 将1 mL pH＝2 的硫酸加水稀释至10000 mL，pH＝ 　　　　⁠。 1、强酸稀释后PH的变化规律 若将1mL pH=2的硫酸稀释到体积为原来的107倍，则溶液的pH变为多少？ 规律：若强酸的pH=a，将其稀释至10n倍，则pH=a+n 4 6 pH ≈ 7 溶液稀释后PH的变化与计算 pH的计算 2、弱酸稀释后PH的变化规律 常温下，pH=4 的CH3COOH溶液加水稀释到原来的10倍，溶液的pH变为多少？ CH3COOH ⇋ CH3COO- + H+ 部分电离 10-4 10-5 稀释10倍 越稀越电离 > pH < 5 规律：若弱酸的pH=a，将其稀释至10n倍，则pH < a+n < 7 溶液稀释后PH的变化与计算 pH的计算 （1）将 pH＝6 的盐酸稀释至1000 倍 （2）将0.05mol/L H2SO4溶液稀释至1000 倍 （3）将pH=4 的 H2SO4溶液稀释至100倍 计算下列溶液稀释后的pH pH ≈ 7 pH = 4 pH = 6 （4）将 pH＝3 的醋酸稀释至1000 倍，pH=6。 （5）将0.01mol/L CH3COOH溶液稀释至1000 倍，pH=5。 （6）将pH=3的醋酸稀释至100倍，pH < 5。 × × √ 溶液稀释后PH的变化与计算 pH的计算 3、强碱稀释后PH的变化规律 常温下，将1 mL pH=11 的NaOH溶液加水稀释至100 mL，则溶液的pH变为多少？ 稀释前：c(OH-) = 。 10-3 稀释后：c(OH-) = 。 10-5 稀释后：c(H+) = 。 10-9 pH = 9 规律：若强碱的pH=b，将其稀释至10n倍，则pH= b-n >7 溶液稀释后PH的变化与计算 pH的计算 3、弱碱稀释后PH的变化规律 常温下，将1 mL pH=11 的NH3∙H2O溶液加水稀释至100 mL，则溶液的pH变为多少？ NH3∙H2O ⇋ NH4+ + OH- 部分电离 10-3 稀释10倍 越稀越电离 > 10-4 c(H+) 10-9 < PH > 9 规律：若弱碱的pH=a，将其稀释至10n倍，则pH > b-n > 7 溶液稀释后PH的变化与计算 pH的计算 （1）将 pH＝13 的NaOH溶液稀释至1000 倍 （2）将0.05mol/L Ba(OH)2溶液稀释至10 倍 （3）将pH=8 的 NaOH溶液稀释至100倍 pH=10 计算下列溶液稀释后的pH pH=12 pH ≈ 7 （1）将 pH＝10 的氨水稀释至1000 倍，pH=7。 （2）将0.01mol/L NH3∙H2O溶液稀释至1000 倍，pH > 9。 （3）将pH = 9 的氨水稀释至10倍，pH = 8。 × × √ 溶液稀释后PH的变化与计算 pH的计算 25℃ 强酸 （pH=a） 弱酸 （pH=a） 强碱 （pH=b） 弱碱 （pH=b） 稀释10n 倍 无限稀释 pH增大 pH=a+n pH增大，pH＜a+n a＜pH＜(a+n) pH减小 pH=b-n pH减小，pH＞b-n b＞pH＞(b-n) pH≈7 但小于7 pH≈7 但大于7 pH≈7 但小于7 pH≈7 但大于7 溶液稀释后PH的变化与计算 pH的计算 (1)相同体积、相同pH的强酸和弱酸（或强碱和弱碱）稀释时pH的变化图像 常温下，每稀释到原溶液体积的10n倍，强酸的pH就增大n个单位，即pH＝a＋n(a＋n<7)， 弱酸的pH范围是：a<pH<a＋n(a＋n<7)，可用图像表示。 常温下，每稀释到原溶液体积的10n倍，强碱的pH减小n个单位， 即pH＝b－n(b－n>7)， 弱碱的pH范围是：b－n(b－n>7)<pH<b，可用图像表示。 （2）对于pH＝a的强酸和弱酸溶液稀释 （3）对于pH＝b的强碱和弱碱溶液稀释 pH的计算 (2)相同体积、相同浓度的强酸和弱酸（或强碱和弱碱）稀释时pH的变化图像 强酸pH变化程度比弱酸大(强碱和弱碱类似)。 弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体数值，只能确定其pH范围。 pH的计算 3.酸或碱溶液稀释后pH的计算 可以看出无论是c相等还是pH相等，加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。 pH的计算 1.在常温下： (1)pH=4的盐酸稀释100倍和10000倍， 其pH分别为____________、__________________。 (2)pH=4的醋酸稀释100倍， 其pH为_____________________。 (3)pH=11的NaOH稀释100倍和10000倍， 其pH分别为____________、______________________。 (4)pH=11的氨水稀释100倍， 其pH为__________________。 pH=6 pH≈7 4<pH<6 pH=9 9<pH<11 pH≈7 随堂测试 2. 常温下，下列关于溶液的稀释说法正确的是（　　） A.pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5 B.pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c（H＋）＝1×10－6 mol·L－1 C.将1 L 0.1 mol·L－1的Ba（OH）2溶液稀释为2 L， pH＝13 D.pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6 C 随堂测试 3.常温下，下列溶液中与1.0×10－5 mol·L－1 NaOH溶液的pH相同的是（　　） A. 把pH＝6的盐酸稀释1 000倍 B. 把pH＝10的Ba（OH）2溶液稀释10倍 C. 把pH＝10的氨水稀释10倍 D. 把pH＝8的NaOH溶液稀释10倍 B 随堂测试 4. 将体积均为10 mL、pH均为3的盐酸和醋酸加水稀释至a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释后溶液的体积（　　） A. a＝b＝100 B. a＝b＝1 000 C. a＜b D. a＞b C 随堂测试 5.某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是(　 　) A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线 B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强 C.a点Kw的数值比c点Kw的数值大 D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度 B 随堂测试 6. pH＝2的两种一元酸x和y，体积均为100 mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液（c＝0.1 mol·L－1）至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则（　　） A. x为弱酸，Vx＜Vy B. x为强酸，Vx＞Vy C. y为弱酸，Vx＜Vy D. y为强酸，Vx＞Vy C 随堂测试 c混(H＋)＝ c混(OH－)＝ 解析:发生中和反应时:n(H+)=n(OH-),即10-a×Va=×Vb;Va∶Vb=10a+b-14;a+b=14时,Va∶Vb=1;a+b=13时,Va∶Vb=10;a+b>14时,Va∶Vb=10a+b-14>1,且Va>Vb。 $