3.2.1 水的电离和溶液的pH 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

“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，这使他感到很麻烦。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+)。就这样“pH”成为表述溶液酸碱度的一种重要数据。 选择性必修1 化学反应原理 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 水的电离 活动1：水是一种弱电解质，有什么方法可以证明？ 水的电导率测定 水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。 也可以从数学计算进行：5.56个亿的水分子只有一个电离 计算1L纯水的浓度为55.6mol，氢离子为10-7mol 水的电离 活动2：H2O中有什么离子？是如何产生？ H2O + H2O H3O+ + OH- H2O H+ + OH- 表示方法 水的离子积 Kw = c(H+) · c(OH-) 水合氢离子 注意： （1）常温时，KW＝c(H+)·c(OH-)＝1×10-14 （2） c(H+)表示溶液中总的H+浓度，c(OH-)表示溶液中总的OH-浓度 Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液 影响水的电离平衡的因素 活动3：分析P61表中的数据有何规律，并解释之。 t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 KW/10-14 0.114 0.292 0.681 1.01 2.92 5.47 38.0 54.5 随着温度的升高，水的离子积增大，促进水的电离。 25℃时，Kw ≈ 1×10-14 ; 100℃时，Kw ≈ 1×10-12 25℃时水电离出的c(H+)=________mol·L-1，c(OH-)=_______mol·L-1； 100℃时水电离出的c(H+)=________mol·L-1，c(OH-)=_______mol·L-1； 1×10-7 1×10-7 1×10-6 1×10-6 ΔH > 0 影响水的电离平衡的因素 活动4：水的电离平衡受哪些外界因素影响？课本P62 温度、离子浓度（H+ 、OH-）等影响 体系 向纯水加入 少量盐酸 向纯水加入 少量NaOH(aq) 加热 平衡移动方向 c (H+) c(OH-) c(H+)和c(OH-)大小比较 Kw 影响水的电离平衡的因素 活动5：在25℃下，测定0.01mol/L和0.10 mol/L 盐酸的pH。 c(HCl) pH 溶液中c(H+)总 c(H+)水 溶液中c(OH-)总 c(H+)总·c(OH-)总 0.01 0.10 注：在25℃下测定，表中浓度单位均为mol/L ≈c(H+)HCl ≈c(OH-)水 注意： （1）Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。 （2）Kw中c(H+)表示溶液中总的H+浓度，c(OH-)表示溶液中总的OH-浓度。 （3）c(H+)水 = c(OH-)水。 影响水的电离平衡的因素 活动5：25℃向纯水中加少量NaOH固体，分别配制成0.01mol/L和0.10 mol/L NaOH溶液，测定两溶液的pH (常温)。 c(NaOH) pH 溶液中c(H+)总 c(H+)水 溶液中c(OH-)总 c(H+)总·c(OH-)总 0.01 12.0 0.10 13.0 注：在25℃下测定，表中浓度单位均为mol/L ≈c(H+)水 ≈c(OH-)NaOH 加酸或加碱抑制水的电离，即常温下在酸或碱的溶液中存在c(H+ )< 1×10-7 mol/L。 反之c(H+ )< 1×10-7 mol/L的溶液，可能是酸的溶液，也可能是碱的溶液，且c(H+ )<越小，说明抑制作用越大，溶液的酸性或碱性越强。 在酸的溶液中 c(H+ )=c(H+ )水+c(H+ )酸 c(OH-)=c(OH-)水 在碱的溶液中c(OH-)=c(OH-)水+c(OH-)碱 c(H+ )=c(H+ )水 已知室温时，0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中的电离程度为0.1%， 回答下列问题： (1)该溶液中c(H＋)＝________mol·L-1。 (2)HA的电离平衡常数K＝_____________。 (3)升高温度时，K________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的________倍。 电离程度= 版权声明 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和熊猫办公以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！熊猫办公将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ 1.在熊猫办公出售的PPT模板是免版税类（RF：Royalty-Free）正版受《中国人民共和国著作法》和《世界版权公约》的保护，作品的所有权、版权和著作权归熊猫办公所有，您下载的是PPT模板素材的使用权。 2.不得将熊猫办公的PPT模板、PPT素材，本身用于再出售，或者出租、出借、转让、分销、发布或者作为礼物供他人使用，不得转授权、出卖、转让本协议或者本协议中的权利。 根据教学设计调整习题。 1. 25℃时，计算下列溶液中由水电离出的c(H＋) 纯水 0.5 mol/L的H2SO4溶液 0.05 mol/L Ba(OH)2溶液　 1 mol/L NaCl溶液中 c(H＋)水= 1.0×10 － 7 mol/L c(H＋)水= 1.0×10 － 14 mol/L c(H＋)水= 1.0×10 － 13mol/L c(H＋)水= 1.0×10 － 7 mol/L 2．室温下，某溶液中由水电离产生的c(H＋)等于10－13 mol·L－1，该溶液的溶质不可能是(　　) A．NaHSO4 B．NaCl C．HCl D．Ba(OH)2 3. 25 ℃时，在某无色溶液中由水电离出的 c(OH－)＝1×10－13 mol·L－1 该溶液中一定能大量共存的离子组是(　　) A．Cl－、AlO2 － 、Na＋、K＋ B．Fe3＋、NO3 － 、K＋、H＋ C．NO3 － 、Ba2＋、K＋、Cl－ D．Al3＋、SO42 － 、NH4+、Cl－ C 4. 25℃时，水的电离达到平衡：H2O H++OH-  ∆H>0，下列叙述正确的是（　  ） A．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H+)增大，Kw不变 B．向水中加入氨水，平衡逆向移动，c(OH- )降低 C．向水中加入固体硫酸铜，平衡逆向移动，c(OH- )減小 D．将水加热，Kw增大，pH减小，显酸性 5. 下列说法正确的是 ( ) A．强酸的水溶液中不存在OH－ B．pH＝0的溶液是酸性最强的溶液 C．某温度下，纯水中c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，其呈酸性 D．在温度不变时，水溶液中c(H＋)和c(OH－)不能同时增大 根据教学设计调整习题。 6．在相同温度下，0.01 mol·L－1 NaOH溶液和0.01 mol·L－1的盐酸相比，下列说法正确的是( ) A．由水电离出的c(H＋)相等 B．由水电离出的c(H＋)都是1.0×10－12 mol·L－1 C．由水电离出的c(OH－)都是0.01 mol·L－1 D．两者都促进了水的电离 根据教学设计调整习题。 水的电离平衡曲线图 【2015年广东卷】一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图所示，下列说法正确的是 A.升高温度，可能引起由c向b的变化 B.该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13 D.该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的 变化 C.该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的 变化 √ 水的电离平衡曲线图 【2013年大纲卷】12、右图表示溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是 A.两条曲线间任意点均有 c(H＋)×c(OH－)＝Kw B.M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－) C.图中T1＜T2 D.XZ线上任意点均有pH＝7 √ pOH pH 7 7 中性线： c(H+)=c(OH-) 碱性区 酸性区 pOH＝－lgc(OH－) pH＝－lgc(H＋) 横坐标pH越大即c(H＋)越小 纵坐标pOH越大 即c(OH－)越小 碱性区 酸性区 恒温线： 线上各点Kw相同 （1）比温度——看Kw 图中两条恒温线的温度关系是：T1____T2。 （2）问酸碱——看中性线 （3）点变换——考影响因素 T1 T2 T1 T2 溶液的酸碱性 活动6：思考如何判断溶液的酸碱性。 c(H+)和c(OH-）的相对大小。 溶液酸碱性 c(H+)与c(OH-)关系 25℃时c(H+) 25℃时pH 酸性溶液 c(H+) ＞ c(OH-) c(H+)>10-7mol·L-1 pH＜7 中性溶液 c(H+) ＝ c(OH-) c(H+)=10-7mol·L-1 pH=7 碱性溶液 c(H+) ＜ c(OH-) c(H+)<10-7mol·L-1 pH＞7 常温下，溶液的pH与溶液酸碱性的对应关系 溶液的pH 溶液的pH可以用pH试纸测量，也可以用pH计(酸度计)测量。 使用方法：将一小块pH试纸放在洁净、干燥的玻璃片(或表面皿)上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸上，试纸变色后，立即与标准比色卡比较来确定溶液的pH。 溶液的pH 人体体液pH 护发素 工业废水pH测定 土壤的pH测定 测试和调控溶液的pH，对工农业生产、科学研究，以及日常生活和医疗保健等都具有重要意义。 判断常温下，下列溶液的酸碱性 ①常温下，pH＜7的溶液； ②常温下，c(OH－)＜1×10－7 mol·L－1的溶液； ③使pH试纸变蓝的溶液； ④使甲基橙呈黄色的溶液； ⑤与铝片反应放出氢气的溶液； ⑥水电离出的c(H＋) = 1×10－11 mol·L－1的溶液； ⑦与NH4HCO3反应能产生气体的溶液； ⑧c(H＋) = ； 酸性 酸性 碱性 酸性or中性or碱性 酸性or碱性 酸性or碱性 酸性or碱性 中性 某温度下，pH=6的溶液； 酸性or中性or碱性 1. 下列溶液一定呈中性的是 A．pH＝7的溶液 B．c(H＋)＝c(OH－)的溶液 C．由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液 D．非电解质溶于水得到的溶液 pH的相关计算 c(H+)＝1×10-3 mol/L c(OH-)＝1×10-4 mol/L ①1×10-3 mol/L盐酸，求溶液的pH。 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　 pH＝ -lg10-10 ＝10 pH＝ -lg10-3 ＝3 pH的相关计算 ■练习：计算常温下①0.005 mol/L Ba(OH)2 溶液的pH ②0.005 mol/L H2SO4溶液的pH ③pH=1 H2SO4溶液的浓度 ④pH=11 Ba(OH)2溶液的浓度 pH的相关计算 ③室温下，pH=12的NaOH溶液中c(H+)、c(OH-)分别是多少？ 由水电离的c水(H+)、c水(OH-)分别是多少？ c水(H+)=c水(OH-) c水(H+)=c水(OH-)=1×10-12 mol·L-1 pH的相关计算 ④0.1 mol/L的盐酸溶液和pH＝4的硫酸溶液等体积混合，试计算混合溶液的pH。 解：c (H+)Ⅰ＝0.1 mol/L c (H+)Ⅱ＝0.0001 mol/L c (H+)混合＝ pH = - lg 0.05 = 1+lg2 = 1.3 ■ 10mL pH＝9 NaOH和10mL pH＝12 Ba(OH)2混合，计算混合溶液的pH。 解：c(OH－)Ⅰ＝10-5mol/L c (OH－)Ⅱ＝10-2mol/L c(OH－)混合＝ c(H+)混合＝ pH＝ - lg(2×10－12) = 12 - lg2 =11.7 或pOH＝ 2.3 pH＝ 14 – 2.3=11.7 pH的相关计算 ⑤试计算室温下，将pH=12的NaOH溶液与pH=2的盐酸等体积混合后，所得溶液的pH。 NaOH+HCl = NaCl+H2O pH=2的盐酸: c(H+) = 1×10-2 mol·L-1 pH=12的NaOH溶液: c(OH-) = 1×10-2 mol·L-1 两者等体积混合，n(H+)=n(OH-)，恰好完全中和 溶液呈中性，pH=7 ■练习：计算 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 判断常温下，下列溶液等体积混合后的酸碱性 ①相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合 ②pH＝2的HCl溶液和pH＝12的NH3·H2O等体积混合 溶液溶质：NH4Cl，显酸性 溶液溶质：NH4Cl和大量NH3·H2O，显碱性 常温下，两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。 (1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合(　　) (2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合(　　) (3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合(　　) (4)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　) (5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合(　　) (6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　) (7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　) (8)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NH3·H2O等体积混合(　　) 中性 碱性 酸性 中性 酸性 碱性 酸性 碱性 ①酸溶液(常温下) 例1：pH=3的盐酸稀释10倍后pH= _；稀释100倍后pH=___；稀释1000倍后，pH= ；稀释10000倍后pH 7。 例2：pH=3的醋酸稀释10倍后pH 4，稀释100倍后，pH__5 ，无限稀释，则pH ________7。 4 5 6 < < < 无限接近 规律： pH=a的强酸稀释10n倍后pH = a＋n (a + n ＜ 7) pH=a的弱酸稀释10n倍后pH＜a＋n 无限稀释接近7 溶液稀释后pH的计算 ②碱溶液(常温下) 例1：pH=10的NaOH溶液稀释到10倍后，pH=___；稀释100倍后，pH=____；稀释到1000倍后，pH____7。 例2：pH=10的氨水稀释10倍后pH___9，稀释100倍后， pH____8，无限稀释，则pH_________7。 9 8 6 ＞ ＞ ＞ 无限接近 规律： pH=b的强碱稀释10n倍后pH = b-n (a + n ＜ 7) pH=b的弱碱稀释10n倍后pH＞b-n 无限稀释接近7 溶液稀释后pH的计算 1.下列叙述正确的是（ ） A．pH=7的溶液一定呈中性 B．pH=3的醋酸溶液稀释10倍后pH=4 C．0.2mol•L-1盐酸与等体积水混合后pH=1 D．pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7 2. pH＝10的NaOH水溶液加水稀释100倍后， 所得溶液的pH(　　) A．＝8 B．>8 C．<8 D．8<pH<10 3. 计算25 ℃时下列溶液的pH。 (1)1 mL pH=2的H2SO4加水稀释至100 mL，pH=　　　； (2)0.001 mol·L-1的盐酸，pH=　　　； (3)0.01 mol·L-1的NaOH溶液，pH=　　　； (4)0.015 mol·L-1的硫酸与0.01 mol·L－1的NaOH等体积混合，混合溶液的pH=　　　。 4. 现有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是 A.③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大 B.②③两溶液等体积混合，所得溶液中c(H＋)＞c(OH－) C.分别加水稀释10倍，四种溶液的pH：①＞②＞④＞③ D.V1 L ④与V2 L ①混合，若混合后溶液pH＝7，则V1＜V2 √ 序号 ① ② ③ ④ pH 11 11 3 3 溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸 判断正误 (1)某溶液的c(H+)>10-7 mol·L-1，则该溶液呈酸性 (2)pH减小，溶液的酸性一定增强 (3)常温下，0.01 mol·L-1盐酸和硫酸溶液pH均为2 (4)100 ℃时Kw=1.0×10-12，0.01 mol·L-1盐酸的pH=2， 0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH=10 (5)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低 (6)常温下，pH=6的盐酸溶液稀释100倍，pH变为8 (7)常温下，用pH试纸测得氯水的溶液为4 √ $