3.2.2溶液酸碱性和pH 同步课件-2026-2027学年人教版高二上学期化学选择性必修一

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第2节 水的电离 第2课时 溶液的酸碱性与pH 学习目标 好难 1、掌握溶液的酸碱性与 pH 的关系，掌握检测溶液 pH的方法(重点) 2、能正确计算酸碱溶液的 pH(难点) 3、掌握溶液pH的测定的实验操作、计算方法及其在定量测定中的迁移应用。 思考：1. 酸性溶液中是否存在OH－? 碱性溶液中是否存在H＋? 溶液的酸碱性 课本64页 溶液中存在 H2O H＋ ＋OH－ 存在 体系 纯水（常温） 向纯水中加入少量盐酸(常温) 向纯水中加入少量NaOH溶液(常温) c(H＋) c(OH－) c(H＋)和c(OH－) 的大小比较 溶液的酸碱性 2. 比较下列情况中，c(H＋)和c(OH－)的值或变化趋势（增大或者减小） 1×10-7 mol/L 1×10-7 mol/L c(H+)＝c(OH-) 中性 减小 增大 c(H+)＜c(OH-) 碱性 c(H+)＞c(OH-) 增大 减小 酸性 溶液的酸碱性 溶液的酸碱性 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 c(H＋) 1×10-7 mol·L-1 (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 常温时：KW＝ c(H＋) · c(OH－) ＝ 1×10-14 3.溶液的酸碱性与c(H＋) 、c(OH－)的关系： > ＝ < > ＝ < 一定温度下，c(H+)越大，溶液酸性越强。 c(OH-)越大，溶液碱性越强。 溶液的pH与溶液中c(H+)之间有什么关系？ 溶液的酸碱性 当c(H+)或c(OH-) < 1mol/L时：用pH表示溶液的酸碱性 1、溶液pH的定义与表达式： c(H＋)的负对数 pH = －lg c(H+) c(H+) = 10－pH 当c(H+)或c(OH-) ≥ 1 mol/L时直接用它们的浓度表示酸碱性 pH越小， 酸性越强 pH越大， 碱性越强 c(H+) >1×10-7mol/L，pH ，为酸性溶液； c(H+) =1×10-7mol/L，pH ，为中性溶液； c(H+) <1×10-7mol/L，pH ，为碱性溶液 < 7 = 7 ＞7 2、溶液的酸碱性与pH的关系（25℃）： 溶液的酸碱性 3、 c(H+) 与pH的关系 pH＝ - lg c(H+) c(H+)＝1×10-3 mol/L， pH＝ -lg10-3 ＝3 c(OH-)＝1×10-4 mol/L 1×10-3 mol/L盐酸，求溶液的pH。 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　 例1： 例2： pH的适用范围： pH＝ -lg10-10 ＝10 适用范围：1×10-14 mol·L-1≤c(H+)≤1 mol·L-1的溶液 4、溶液pH的测定： 溶液的酸碱性 酸碱指示剂法、pH试纸法、pH计法等。 （1）酸碱指示剂 (定性粗略测量) 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！ 8.2 10 读至小数点后2位 （2）pH试纸法 (定量粗略测量) 广泛pH试纸：其pH范围是 (最常用)，可以识别的pH差约为 。 精密pH试纸：可判别 0.2或0.3 的pH差值。 专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液。 1～14 1 （3）用pH计测量 pH计，又叫酸度计。可用来精密测量溶液的pH， 其量程为 0～14 。 读至小数点后1位 精度: 读整数 溶液的酸碱性 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) 课堂练习 判断溶液酸碱性的唯一标准是溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小 (1)如果c(H+)不等于c(OH-)，则溶液一定呈酸或碱性。( ) (2)在水中加酸会抑制水的电离，使水的电离程度减小( ) (3)如果c(H+)/c(OH-)的值越大，则溶液酸性越强。( ) (4)任何水溶液中都有(H+)和(OH-)存在。( ) (5)c(H+)等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。( ) (6)对水升高温度时，水的电离程度增大，酸性增强。( ) (7)pH值相同的强酸和弱酸中c(H+)相同。( ) (8)在常温下，pH=0的溶液酸性最强，pH=14的溶液碱性最强。( ) (9)常温下，由水电离出的c(H+)=10-12mol/L，则溶液pH一定为12。( ) (10)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。( ) 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。 H+(aq)+HCO3-(aq) H2CO3(aq) CO2(g)+H2O(l) 医学上血液的pH是诊断疾病的一个重要参数 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。 阅读教材P66及P67【科学·技术·社会】 5、pH的应用： 溶液的酸碱性 生活应用中，洗发时人们用的护发素主要功能是调节头发的pH，使之达到适宜的酸碱度。 洗发液选接近中性，护发素选微酸性。 科学实验和生产中，溶液 pH 的控制常常是影响实验结果或质量、产量的因素 作物 pH范围 作物 pH范围 水稻 6~7 生菜 6~7 小麦 6.3~7.5 薄荷 7~8 玉米 6~7 苹果 5~6.5 大豆 6~7 香蕉 5.5~7 油菜 6~7 草莓 5~7.5 棉花 6~8 水仙花 6~6.5 马铃薯 4.8~5.5 玫瑰 6~7 洋葱 6~7 烟草 5~6 溶液的酸碱性 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 H2SO4 + Ca(OH )2=CaSO4 +2H2O 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 5. pH的应用 溶液的酸碱性 1. pH的计算 （重点） 2、抓住主角，酸性溶液中______是主角，碱性溶液中______是主角。 4、lg 2 ≈ 0.3，lg 3 ≈ 0.5，lg 5 ≈ 0.7。 整体解题思路 3、在加法运算中，相差100倍以上（含100倍）的，小的忽略不计！ c(H+) c(OH-) 1、pH=﹣lgc(H+) pH的计算 先判断溶液的酸碱性 若为酸性，先求出c(H+)后 ，再求pH =-lg c(H+)，求pH 若为碱性，先求c(OH-) 后 ，由Kw= c(H+) . c(OH-) ，求c(H+)，再求pH pH的计算 1.单一溶液的PH计算 计算 25℃ 时下列溶液的pH： （1）0.01mol/L HCl溶液 pH＝ ； （2） 例1 0.005mol／L H2SO4溶液 pH＝ ； （3）例2 0.001mol／L NaOH 溶液 pH＝ ； （4）0.005mol／L Ba(OH)2溶液pH＝ 。 12 c(H+)溶液=10-11 mol/L c(H+)溶液=10-12 mol/L 11 c(OH-)溶液=0.005×2=10-2 mol/L c(OH-)溶液=10-3 mol/L ①强酸溶液 思路：c(H+) → pH 2 2 c(H+)溶液＝0.005×2＝0.01 mol/L ②强碱溶液 思路：c(OH-) → 用Kw求 c(H+) → pH pH的计算 2.混合溶液的PH计算 【例1】25℃时，将pH=2的盐酸与pH=4的盐酸等体积混合，试计算混合后溶液的pH。 注意：若pH之差≥2的两强酸等体积混合，混合溶液pH混＝pH小＋0.3 ① 强酸与强酸混合 c混(H＋)＝ 然后再求pH V混 n混(H+) c1(H＋)·V1＋c2(H＋)·V2 V1＋V2 = 解：c1(H+)＝10-2 mol/L c2(H+)＝10-4 mol/L 设体积均为V L 10-2×V＋10-4 ×V c混(H+)＝ 2V = 5×10-3 mol/L pH＝-lg c(H+) = 2.3 10-2 2 ≈ 当相加/减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略 pH的计算 2.混合溶液的PH计算 ② 强碱与强碱混合 c混(OH－) 然后再求pH 【例2】25℃时，pH=9和pH=11的两种NaOH溶液等体积混合，试计算混合后溶液的pH。 解：c1(OH－)＝10-5 mol/L c2(OH－)＝10-3 mol/L，设体积均为V L 10-5×V＋10-3 ×V c混(OH－)＝ 2V = 5×10-4 mol/L pH＝-lg c(H+) = 10.7 10-3 2 ≈ c1(OH－)·V1＋c2(OH－)·V2 V1＋V2 ＝ KW c(OH-) c混(H＋)＝ c混(OH－) c混(H+) = Kw = 2×10-11 mol/L 注意：若pH之差≥2的两强碱等体积混合，混合溶液pH混＝pH大－0.3 pH的计算 ③ 强酸与强碱溶液混合计算pH 实质：酸碱中和反应→H+ + OH－ = H2O 方法：先分别求题给n酸(H+)和题给n碱(OH－)，再判断过量与不足 1、恰好反应，溶液呈中性，常温下pH=7 2、若酸过量，求剩余c溶液(H+) ，再求pH c溶液(H+) = n酸(H+) -n碱(OH-) V酸+V碱 3、若碱过量，先求剩余c溶液(OH－) ，再求c溶液(H+)，最后算pH c溶液(OH－) = n碱(OH－) -n酸(H+) V酸+V碱 c溶液(H+) = Kw c溶液(OH－) 先定性判断，后定量计算 pH的计算 ③ 强酸与强碱溶液混合计算pH 先定性判断，后定量计算 【例3】常温下，0.015mol/L的H2SO4溶液和 0.01mol/L的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH值等于多少？ 酸过量 n(OH-)=C碱V= n(H+)=2×C酸V = 0.03V H2SO4 中： NaOH 中： 0.01V 剩余c溶液(H+) = = 10-2 mol/L 0.03V-0.01V 2V pH= -lg c溶液(H+) = -lg10-2 = 2 酸过量，求剩余c溶液(H+) ，再求pH pH的计算 ③ 强酸与强碱溶液混合计算pH 先定性判断，后定量计算 【例4】常温下，等体积混合0.1mol/L的盐酸和0.06 mol/L的Ba(OH)2溶液后，溶液的pH值等于多少？ n(OH-)=2×C碱V=0.12V n(H+)=C酸V=0.1V pH= -lg c溶液(H+) = -lg10-12 = 12 剩余c溶液(OH-) = = 10-2 mol/L 0.12V-0.1V 2V = 10-12 mol/L c溶液(H+) = Kw c(OH-) 10-14 10-2 = 碱过量 HCl 中： Ba(OH)2中： 碱过量，求剩余c溶液(OH-) ，再求c溶液(H+)，最后算pH 【例5】在25℃下，将pH=3的强酸溶液和pH=12强碱溶液混合，当混合溶液的pH=11时，强酸溶液和强碱溶液的体积比是多少？ 解：强酸溶液中c1(H+)＝10-3 mol/L ，设体积均为V1 L 强碱溶液中c2(OH－)＝10-2 mol/L，设体积均为V2 L 碱过量 pH = 11 c混(OH－) = 10-3 mol/L 10-2×V2 －10-3 ×V1 c混(OH－)＝ V1 +V2 =10-3 mol/L V1 ＝ V2 9 2 pH的计算 ③ 强酸与强碱溶液混合计算pH 典例精讲 ④溶液的稀释图像分析 【例1】①pH=2的盐酸溶液加水稀释10倍后的pH是 。 ②pH=2的醋酸溶液加水稀释10倍后的pH是 。 2<pH<3 3 典例精讲 ④溶液的稀释图像分析 【例2】①pH=10的氢氧化钠溶液加水稀释100倍后的pH是 。 ②pH=10 的氨水溶液加水稀释100倍后的pH是 。 8<pH<10 8 同学们自己分析并完善图像 典例精讲 ⑤酸碱溶液稀释时pH的变化图像 【例3】pH相等的一元酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图 将pH相同的一元强酸和一元弱酸稀释相同倍数，_____的pH小，______的pH大；将pH相同的一元强酸和一元弱酸稀释至pH仍相同，则弱酸中加水比强酸中加水_____ 弱酸 强酸 多 典例精讲 ⑤酸碱溶液稀释时pH的变化图像 【例4】c相等的一元酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图 将物质的量浓度相同的一元强酸和一元弱酸稀释相同倍数，_____的pH小，______的pH大；将强酸和弱酸稀释至pH相同，则弱酸中加水比强酸中加水_____ 强酸 弱酸 少 24 随堂演练 25 ℃时水的电离平衡曲线应为　　　　(填“A”或“B”)。25 ℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为　　　　。 A 10∶1 25 $