3.1.2 水与水溶液(第2课时)(共22张PPT)-2023-2024学年高二化学鲁科版选择性必修第一册课件

(共22张PPT)
第三章物质在水溶液中的行为
第1节 水与水溶液(第2课时)
学习目标
知识体系
1．通过室温下溶液中c平(H＋)、c平(OH－)数据的对比，从本质上认识溶液呈酸碱性的原因。
2．知道pH的定义，认识pH与溶液酸碱性的关系。
3．能进行pH的简单计算。
溶液的酸碱性由溶液中H＋、OH－浓度相对大小决定：
酸性: c平(H+) ＞c平(OH－)
中性: c平(H+) ＝c平(OH－)
碱性: c平(H+) ＜c平(OH－)
常温25℃
c平(H+)＞10－7mol/L
c平(H+)＝10－7mol/L
c平(H+)＜10－7mol/L
提醒：
无论任何温度，无论酸性、中性、碱性溶液，都存在水电离出的H＋、OH－，并且由水电离出的这两种离子浓度一定相等。
三、溶液的酸碱性与pH
1、溶液的酸碱性
⑴意义：表示溶液酸碱性的强弱。
⑵定义式：pH=-lgc平(H+)
2、溶液的酸碱性的表示方法：溶液的pH
⑶pH大小与溶液酸碱性的关系
中性
酸 性 增 强
碱 性 增 强
PH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
c平(H+) 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-1010-1110-12 10-1310-14
25℃ pH与溶液酸碱性的关系
任意温度 25℃ 酸碱性与pH的关系
酸性
中性
碱性
c平(H+)＞c平(OH-)
c平(H+) = c平(OH-)
c平(H+)＜c平(OH-)
pH＜7
pH = 7
pH＞7
c平(H+) 越大，pH越小，酸性越强
c平(OH-) 越大，pH越大，碱性越强
中性
溶液的酸碱性与pH的关系
总结
适用pH表示酸碱性的范围：0~14
1、计算25℃时下列溶液的pH：
①1×10-5 mol L-1 盐酸
② 1 mol L-1 盐酸
③ 2 mol L-1 盐酸
④ 1×10-5 mol L-1 NaOH 溶液
⑤1 mol L-1 NaOH 溶液
pH= -lg c平(H+)
练习
pH= -lg c平(H+)
pH= -lg c平(H+)
pH= -lg c平(H+)
pH= -lg c平(H+)
= -lg (1×10-14÷1 )
= -lg (1×10-5)
= 5
= -lg 1
= 0
= -lg 2
= -lg (1×10-14÷10-5 )
= 9
= -lg 10-9
= -lg 10-14
= 14
pH= -lg c平(H+)
3. pH的测定方法
酸碱指示剂的颜色变化是在一定的pH值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围。
pH 1 2 3.1 4.4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
(1) 酸碱指示剂（定性测量范围）
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
(2) pH试纸(定量粗略测量)
pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
强酸性 弱酸性 中性 弱碱性 强碱性
红 色
橙红色
橙黄色
浅草绿色
深
草
绿
色
蓝色深蓝色
黄色
蓝紫色
(整数位)
讨论：
⑴能否直接把pH试纸伸到待测液中？
⑵是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？
⑶能否用广泛pH试纸测出pH=7.1？
⑷如用湿润的pH试纸检验待测液，对该溶液pH值的测定( )
A、一定有影响 B、偏大 C、偏小 D、不确定
使用方法：取一小片试纸放在表面皿上(或玻璃片),用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中央,等颜色显示变化后与标准比色卡对比来判断PH的大小。
否
否
否
D
(3) 酸度计(pH计)(定量精确测量)
(一般小数点后1位)
练习
3、判断正误：
①如果c平(H+)不等于c平(OH-)则溶液一定呈现酸碱性。
②在水中加酸会抑制水的电离，水的电离程度减小。
③如果c平(H+)/c平(OH-)的值越大则酸性越强。
④任何水溶液中都有 H+ 和 OH-。
⑤c平(H+)等于10-6mol L-1的溶液一定呈现酸性。
⑥对水升高温度电离程度增大，酸性增强。
√
×
×
√
√
√
4、常温某溶液中由水电离产生的c(H+) = 10-12 mol/L ，则该溶液呈酸性还是碱性？
①若c平(H+) = c(H+) 水= 10-12 mol L-1, 则 c平(OH-) = 10-2 mol L-1 溶液显碱性。
解析：
常温水电离产生的c(H+)= 10-12 mol L-1小于10-7 mol L-1 ，水的电离被抑制，应为酸溶液或碱溶液，且c(H+) 水= c(OH-) 水= 10-12 mol L-1
②若c平(OH-)= c(OH-)水= 10-12 mol L-1 ，则 c平(H+) = 10-2 mol L-1 溶液显酸性。
5、有关pH的计算
⑴单一溶液的计算
pH=-lg c平 (H+)
酸性溶液
c平 (H+)
碱性溶液
c平 (OH-)
pH=-lg c平 (H+)
c平 (H+)
练习4：常温某溶液中由水电离产生的c(H+) = 10-12 mol L-1 ，则该溶液的pH？
①若c平(H+) = c(H+) 水= 10-12 mol L-1,
②若c平(OH-) = c(OH-)水= 10-12 mol L-1 ，则 c平(H+)= 10-2 mol L-1 溶液显酸性。
pH=-lg c平 (H+)=-lg10-12=12 溶液显碱性
pH=-lg c平 (H+)=-lg102=2
例1. pH=3的盐酸 ①加水稀释到原来的10倍，pH= ②加水到原来的103倍，pH = , ③加水到原来的104 倍pH= , ④加水到原来的106倍，pH= 。
例2. ①pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍，则溶液的pH= ；② 加水稀释到原来的102倍，则溶液的pH= ；
③加水稀释到原来的103倍，则溶液的pH= ；
④加水稀释到原来的105倍，则溶液的pH= 。
思考 练习
4
6
接近7
接近7
9
8
接近7
接近7
注意：常温，pH=6或8时，酸碱溶液无限稀释，不可忽略水的电离，稀释后，pH只能约等于7或接近7：酸不能大于7；碱不能小于7
对于强酸溶液（ pH=a ）每稀释10n倍， pH增大n个单位，即pH=a+n
对于强碱溶液（ pH=b ）每稀释10n倍， pH减小n个单位，即pH=b-n
酸是酸、碱是碱，无限稀释7为限
⑵强酸、强碱的稀释：
稀释公式：c平(H+)浓 V浓=c平(H+)稀 V稀
c平(OH－)浓 V浓=c平(OH－)稀 V稀
①两强酸混合
②两强碱混合
⑶两种强酸混合(或两种强碱混合) pH值的计算：
pH= -lg c平(H+)
c平(H+)=Kw/c平(OH-) pH= -lg c平(H+)
例题3：在25℃时，100 ml 0.6 mol L-1的盐酸与等体积 0.4 mol L-1的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？
解：
NaOH+HCl=NaCl+H2O
0.06
0.04
pH=-lgc平(H+)
=-lg0.02/(0.1+0.1)
=-lg10—1
=1
关键：酸过量按“氢离子”进行计算！
例题4：在25℃时，100 ml 0.4 mol L-1的盐酸与等体积0.6 mol L-1的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？
解：
NaOH+HCl=NaCl+H2O
0.04
0.06
关键：碱过量按“氢氧根离子”进行计算！
c平(OH－)=0.1(0.6-0.4)/0.2 mol L-1
c平(H+)=Kw/c平(OH-) = 10-14mol2 L-2÷0.1mol L-1
pH=-lg10-13=
13
= 10-13 mol L-1
强酸强碱混合发生中和反应：
恰好完全中和：c平(H+)=c平(OH-)=1×10－7 mol L-1
酸过量： c平(H+)=
碱过量：c平(OH-)=
⑷强酸与强碱中和反应后pH值的计算
3、60 mL 0.5 mol·L-1NaOH溶液和40 mL 0.4 mol·L-1 的 H2SO4相混合后,溶液的pH约为(　) A、0.5　 B、1.7　 C、2　 D、13.2
4、室温时将pH=3的强酸与pH=12的强碱混合，当混合液的pH =7时，强酸与强碱的体积比为（ ）
A .10：1 B.3：1 C.1：2 D. 2：5
A
B
5、将pH=3的强酸与pH=12的强碱混合,当混合液的pH =11时,强酸与强碱的体积比为( )
A . 9：2 B . 9：1 C. 1：10 D. 2：5
A
6、某强酸溶液pH=a，强碱溶液pH=b，已知a＋b＝12，酸碱溶液混合pH=7，则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为( )
A．V(酸)=102V(碱) B．V(碱)=102V(酸)
C．V(酸)＝2V(碱) D.V(碱)＝2V(酸)
练习
B