溶液PH计算教案.doc

教案标题常见的天气系统教师姓名邢玲玲学生姓名学科地理适用年级高二适用范围全国课时/时间1课时/1.5小时教学目标知识目标1.了解单一溶液pH求算方法；2.掌握溶液稀释规律。3.掌握混合溶液pH值的计算能力目标1.通过复习回顾pH的定义、计算方法为后面的学习打下基础；2.通过不同类型溶液的pH值的计算来巩固提高学生的分析、解决计算问题的能力。情感态度价值观1.培养学生的归纳思维能力和知识的综合运用能力2.通过pH值的教学，培养学生的计算能力，并对学生进行科学方法的指导知识点熟练掌握锋面系统、低压系统、高压系统的特点重难点1.溶液稀释规律2.混合溶液的pH值计算教学过程：一、 回顾：溶液pH的定义表达式，求算简单pH，突出抓住c（H+）计算。二、 知识讲解：溶液PH计算的整体思路是： 1、根据pH的定义pH=-lgc(H+)，溶液PH计算的核心是确定溶液中的c(H+)相对大小。 2、根据pH定义pH=-lgc(H+)的引申，溶液的pOH=-lgc(OH-)，溶液pOH计算的核心是确定溶液中的c(OH-)相对大小，再根据pH+pOH=-lgKw得出pH 3、在溶液pH的计算时，当两种溶液的浓度相差100及其以上，浓度相差悬殊，浓度较小的pH可以忽略不计。一、单一溶液pH的计算若该溶液是酸性溶液，必先确定c(H+)，再进行pH的计算；若该溶液是碱性溶液，必先确定c(OH-)，可根据c(H+)c(OH-)=Kw换算成c(H+)，再求pH，或由引用pH定义，由c(OH-)直接求pOH，再根据pH+pOH=-lgKw，换算出pH。等物质的量浓度的下列物质，求其pH或pOH物质化学式pH强酸HnApH=-lg(nc)弱酸HmBpH=-lg(nc)强碱A(OH)npOH=-lg(nc)弱碱B(OH)mpOH=-lg(nc)例1：求室温条件下 0.005mol/L的H2SO4溶液的pH值解: C（H2SO4） = 0.005mol/L H+ = 0.0052 = 0.01 mol/L pH = -lgH+ = -lg0.01 = 2例2：求室温条件下 0.005mol/L的Ba(OH)2溶液的pH值解: C（Ba(OH)2） = 0.005mol/L OH- = 0.0052 = 0.01mol/L H+ = Kw/OH- = 1014/0.01 = 1012mol/L PH = -lgH+ = -lg1012 = 12例3：已知室温条件下,某溶液的pH = 4,求此溶液中H+和OH-的浓度解: PH =4 = -lgH+ = 4 H+ = 104mol/L OH- = Kw/H+ = 1014/104= 1010mol/L例4：25时,0.1mol/L某一元弱酸的电离度为1,求此溶液的pH值解： H+ = c= 0.1mol/L 1 = 10-3 mol/L pH = 3例5：25时,0.1mol/L某一元弱碱的电离度为1,求此溶液的PH值解： OH- = c= 0.1mol/L 1 = 10-3 mol/L H+ = Kw/OH- = 1014/103= 1011mol/L pH = 11二、溶液混合后pH的计算(1) 两强酸混合,先求混合后的c(H+)混,再直接求pH值：c(H+)混=c(H)1V1c(H)2V2/(V1V2) 速算规律： pH相差2个单位以上的强酸等体积混合，混合后的pH混 = pH小 + 0.3例6、pH=4的盐酸和pH=2的盐酸等体积混合后，溶液的pH为多少？解析：由题意pH=4的盐酸，c(H+)1=1.010-4mol/L；pH=2的盐酸，c(H+)2=1.010-2mol/L。c(H+)混=（1.010-4mol/LV+1.010-2mol/LV）/2V=5.010-3mol/L，pH=2.3例7、pH=2的盐酸与pH4的盐酸按体积比2：3混合后溶液的pH值为多少？解析：由题意pH=2的盐酸，c(H+)1=1.010-2mol/L；pH=4的盐酸，c(H+)2=1.010-4mol/L,c(H+)混=（1.010-2mol/L2V+1.010-4mol/L3V）/5V=4.010-3mol/L，pH=2.4(2) 两强碱混合：先求混合后c(OH )混，再间接求pH值：c(OH )混=c(OH)1V1c(OH)2V2/(V1V2) 速算规律： pH相差2个单位以上的强碱等体积混合，混合后的pH混 = pH大 - 0.3例8、室温下pH11和pH13的两种强碱溶液等体积混合，则混合液的pH为多少？解析：由题意pH=11的强碱，c(OH-)1=1.010-3mol/L；pH=13的强碱，c(OH-)2=1.010-1mol/L,c(OH-)混=（1.010-3mol/LV+1.010-1mol/LV）/2V=5.010-2mol/L，pOH=1.3所以混合溶液的pH=14-1.3=12.7例9、VmLpH=10的NaOH溶液跟2VmLpH=11的Ba(OH)2溶液混合,混合液的pH为多少？解析：由题意pH=10的NaOH溶液，c(OH-)1=1.010-4mol/L；pH=11的Ba(OH)2溶液，c(OH-)2=1.010-3mol/L,c(OH-)混=（1.010-4mol/LV+1.010-3mol/L2V）/3V=7.010-4mol/L，pOH=4-0.85=3.15所以混合溶液的pH=14-3.15=10.85(3) 强酸与强碱溶液混合：根据n(H+)与n(OH)的相对大小先判断酸、碱的过量情况。l 强酸与强碱恰好完全反应，溶液呈中性，pH=（-lgK）/2。l 若酸过量，溶液呈酸性，n(H+)n(OH-)，c(H+)混=n(H+)n(OH-)/V总。l 若碱过量，溶液呈碱性，n(OH-)n(H+)，c(OH-)混=n(OH-)n(H+)/V总，再求出c(H+)混进而求出溶液的pH；或者由c(OH-)混求出pOH，再根据pH+pOH=-lgK求出溶液的pH即可。例10、60ml0.5mol/LNaOH溶液和40ml0.4mol/L硫酸混合后，溶液的pH最接近于（ ）解析：由题意知，酸碱中和反应后，酸过量，c(H+)混=n(H+)n(OH-)/V总=（0.032mol0.03mol）/0.1L=0.02mol/L，pH=1.7。l 若未标明酸碱的强弱，混合后溶液PH不定，应分析讨论。室温下，若强酸（pH1）和强碱（pH2）等体积混合:pH1+pH2=14，则溶液呈中性，pH=7； pH1+pH214，则溶液呈碱性，pH7；pH1+pH214，则溶液呈酸性，pH7。室温下，若酸（pH1）和碱（pH2）等体积混合:pH1+pH2=14，若为强酸与强碱（弱酸与弱碱），则恰好反应，pH=7；若为弱酸与强碱，则酸有剩余，pH7；若为强酸与弱碱，则碱有剩余，pH7。（室温下pH=a的酸与pOH=b的碱溶液等体积混合，且a+b=14，混合后溶液的酸碱性：谁弱显谁性、同强同弱显中性）例11、在室温下等体积的酸和碱的溶液，混合后pH一定小于7的是（ ）ApH=3的硝酸和pH=11的氢氧化钠溶液 BpH=3的盐酸和pH=11的氨水CpH=3的硫酸和pH=11的氢氧化钠溶液 DpH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液解析：A、C两选项为强酸与强碱的混合，且pH1+pH2=14，则溶液呈中性，pH=7。B选项为强酸与弱碱的混合，且pH1+pH2=14，则溶液呈碱性，pH7。D选项为弱酸与强碱的混合，且pH1+pH2=14，则溶液呈酸性，pH7。故应选D。(4) 两种溶液混合后体积的关系室温下强酸和强碱两种溶液混合，若混合后溶液显中性，则根据酸碱反应的原理n(H+)=c(OH-)计算溶液的体积比。由c酸v酸=c碱v碱得出10-pH酸v酸=10pH碱-14v碱由此得出酸和碱的体积比：v酸：v碱=10pH酸+pH碱-14对任意温度下强酸和强碱反应，其pH之和（pH酸+pH碱）与体积比的关系如下表物质pHV酸：V碱pH酸+pH碱-lgKw10pH酸+pH碱+lgK1pH酸+pH碱-lgKw10pH酸+pH碱+lgK=1pH酸+pH碱-lgKw10pH酸+pH碱+lgK1例12、25时，有pH=a的盐酸和pH=b的NaOH溶液，取VaL盐酸溶液与NaOH中和，需VbLNaOH溶液，问：（1）若a + b =14, 则 = （填数字）（2）若a + b =13, 则 = （填数字）（3）若a + b 14, 则 = （填表达式），且Va Vb(填“”“三、溶液稀释后pH的计算及pH变化曲线pH=a的强酸与弱酸和pH=b的强碱与弱碱溶液，稀释10-n倍(相同倍数)，溶液的PH及其变化情况如何如下表物质pH稀释后溶液的pH强酸apH=a+n弱酸aapHa+n强碱bpH=b-n弱碱bb-npHb1、强酸或强碱的稀释在稀释强酸或强碱时，当它们的浓度大于10-5mol/L时，不考虑水的电离；当它们的浓度小于10-5mol/L时，应考虑水的电离。如pH=6的盐酸，稀释100倍，稀释后pH7（不能大于7）；pH=8的氢氧化钠溶液，稀释100倍，稀释后pH7（不能小于7）；pH=3的盐酸，稀释100倍，稀释后pH=5；pH=10的氢氧化钠溶液，稀释100倍，稀释后pH=8。例13、室温时将pH=5的H2SO4溶液稀释1000倍后，则c(H+):c(SO42-)是多少？解析：pH=5时，c(H+)酸=110-5mol/L，c(SO42-)=510-6mol/L，稀释1000倍后，由硫酸电离出的c(H+)酸=110-8mol/L，c(SO42-)=510-9mol/L，考虑水的电离受硫酸的抑制，设水电离出的c(H+)为xmol/L，故水电离出的c(OH-)也为xmol/L，根据水的离子积在室温时为一常量，得方程(x+10-8)x=10-14，解得x=9.510-8，故c(H+):c(SO42-)=c(H+)酸+c(H+)水:c(SO42-)=10.510-8 mol/L:510-9mol/L=21:1。2、弱酸或弱碱的稀释在稀释弱酸或弱碱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。如pH=3的醋酸溶液，稀释100倍，稀释后3pH5；pH=10的氨水，稀释100倍，稀释后8pH10；pH=3的酸溶液，稀释100倍，稀释后3pH5；pH=10的碱溶液，稀释100倍，稀释后8pH10。例14、pH=11的氨水溶液和氢氧化钠溶液，用蒸馏水稀释100倍，二者的PH的关系是（ ）A氨水的pH大于氢氧化钠的pH B氨水的pH小于氢氧化钠的pHC都比原来小 D氨水比原来的大，氢氧化钠比原来的小解析：氨水为弱碱，氢氧化钠为强碱，稀释100倍之后，氨水的9pH11，而氢氧化钠溶液的pH=9。故选A、C。结论1、溶液pH的计算类型题有很多相似之处，都是先求溶液的c(H+)或c(OH-)，通过直接或间接的方法求出溶液的pH。2、在相关计算过程中，应遵守“酸按酸，碱按碱，同强混合在之间，异强混合看过量，无限稀释7为限”。3、在混合溶液pH计算时，当两种溶液的浓度差在100倍或100倍以上时，浓度较小的可以忽略不计。3、溶液稀释后pH变化曲线pH分别相同的强酸与弱酸或强碱与弱碱溶液稀释相同的倍数（10n），对应溶液pH变化曲线如下图所示。现以pH=2的酸和pH=12的碱为例予以展示：横坐标表示加入水的体积；纵坐标表示溶液的pH如图可知，pH分别相同的强酸与弱酸或强碱与弱碱溶液稀释相同的倍数，弱酸溶液中c(H+)减小的程度比强酸溶液减小的程度要小，弱酸溶液pH增大的程度要比强酸溶液pH增大的程度要小；弱碱溶液c(OH-)减小的程度比强碱溶液减小的程度要小，弱碱溶液pH减小的程度就要比强碱溶液pH减小的程度小。强化训练：1、常温下，等体积混合010 molL1盐酸和006 molL1Ba(OH)2溶液后，溶液的pH等于（ ）A20 B123 C17 D1202、pH相同的醋酸溶液和盐酸分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍，稀释后两溶液pH仍相同，则m、n的关系是 （ ）A m=n B mn C mn D 无法判断3、（09石景山二模）pH=3的盐酸aL分别与下列3种溶液混合，充分反应后溶液呈中性： pH=11的氨水bL； 物质的量浓度为1103mol/L的氨水cL； c(OH)=1103mol/L的Ba(OH)2溶液dL。试判断a、b、c、d的大小关系正确的为：Aa=bcd Bba=dc Ccadb Dca=db4、某强酸溶液的PH=a，强碱溶液的PH=b，已知a+b=12，酸碱溶液混合后PH=7，则酸溶液的体积V（酸）和碱溶液体积V（碱）的正确关系是： （ ）A、V（酸）=102V（碱）B、V（碱）=102V（酸）C、V（酸）=2V（碱）D、V（碱）=2V（酸）5、在某温度时，测得纯水中的c(H+)24107 molL1，则c(OH)为（ ）A.2.4107molL1 B.0.1107molL1 C. molL1 D.c(OH)无法确定6、95时，水中的H+的物质的量浓度为106 molL1，若把0.01 mol的NaOH固体溶解于95水中配成1 L溶液，则溶液的pH为 （ ） A4 B10 C2 D128、常温下，pH=2的酸与pH=12的碱等体积混合，则混合后溶液的pH为 （ ）A、大于7 B、等于7 C、小于7 D、无法确定8、某溶液中由水电离产生的c(H+)水110-11 mol/L,则该溶液的 pH 值可能为 ( )A. 3 B. 7 C. 8 D. 119、pH=11的X、Y两种碱溶液各10mL，分别稀释至1000mL。其pH与溶液体积（V）的关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）A、X、Y两种碱的物质的量浓度一定相等pHV11aXYB、稀释后，X溶液碱性比Y溶液碱性强C、若9aVY10、用惰性电极电解饱和的食盐水100ml，经过一段时间后，阴极收集到112mlH2（标准状况），此时电解液的pH为（电解液的体积保持不变） （ ）A、13 B、12 C、8 D、111、（06高考天津理综