【课件】水的电离和溶液的pH（第2课时+溶液的酸碱性与pH+）（人教版2019选择性必修1）

第二节水的电离和溶液的pH

第2课时溶液的酸碱性与pH

人教版选择性必修1学习目标1．结合实例，能判断溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。2．能进行溶液pH的简单计算，能调控溶液的酸碱性。能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。学习目标

能从微观角度通过c(H＋)和c(OH－)的相对大小判断溶液的酸碱性，同时从宏观角度通过pH计、pH试纸等判断溶液的酸碱性，培养“宏观辨识与微观探析”学科素养。素养目标情境引入

“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，颇为繁琐，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+)彼得·索仑森教学过程一、溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系常温（25℃）下，Kw=c(H＋)·c(OH－)=1.0×10-14溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小结论：在任意溶液中，酸性溶液：c(H＋)＞c(OH－)，c(H＋)＞1.0×10-7mol/L；中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10-7mol/L；碱性溶液：c(H＋)＜c(OH－)，c(H＋)＜1.0×10-7mol/L；教学过程二、pH与c(H+)的关系

溶液的pH是c(H+)的负对数，即

显然，对于c(H+)和c(OH-)都较小的稀溶液(<1mol/L)，用pH表示其酸碱度比直接用c(H+)或c(OH-)表示要方便。c(H+)=1×10-9mol/L的碱性溶液，pH＝-lg10-9＝9c(H+)=1×10-5mol/L的酸性溶液，pH＝-lg10-5＝5中性溶液的pH＝7碱性溶液的pH>7酸性溶液的pH<7pH＝-lgc(H+)c(H+)=1×10-7mol/L的中性溶液，pH＝-lg10-7＝7

结论：pH越大，溶液的碱性越强；pH越小，溶液的酸性越强。教学过程

思维建模例题：求常温下，0.05mol/LH2SO4溶液的pH求常温下，0.05mol/LBa(OH)2溶液的pH教学过程

2．混合溶液pH的计算

（1）强酸混合，先求

，再计算pH=-lgc(H+)（2）强碱混合，先求

，再求c(H+)，最后计算pH=-lgc(H+)

思维建模教学过程

思维建模教学过程

思维建模教学过程典例：已知在100℃时水的离子积Kw＝1×10－12，下列溶液的温度均为100℃。其中说法正确的是()

A．0.005mol·L－1

的H2SO4溶液，pH＝2

B．0.001mol·L－1

的NaOH溶液，pH＝11

C．0.005mol·L－1

的H2SO4溶液与0.01mol·L－1

的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性

D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50mL，需要pH＝9的NaOH溶液100mL【答案】A教学过程3．酸、碱稀释时pH变化规律

（1）pH=a的强酸溶液，稀释10m

倍，pH=a+m（室温下，a+m＜7） pH=a的弱酸溶液，稀释10m

倍，a＜pH＜a+n（室温下，a+m＜7）

（2）pH=b的强碱溶液，稀释10n

倍，pH=b-n（室温下，b-n＞7） pH=b的弱酸溶液，稀释10n

倍，b-n＜pH＜b（室温下，b-n＞7）酸怎么稀释也变不成碱，碱怎么稀释也变不成酸教学过程①强酸、弱酸溶液的稀释：②强碱、弱碱溶液的稀释：教学过程3．酸、碱稀释时pH变化规律pH变化大的是强，变化小的是弱教学过程室温下，pH=2和pH=5的硫酸溶液等体积混合，求该混合溶液的pH值。室温下，0.01mol/L的稀盐酸加水稀释一倍，求稀释后溶液的pH值。室温下，pH=4的稀盐酸和pH=13的Ba(OH)2溶液等体积混合，求该混合溶液的pH值。3．酸、碱稀释时pH变化规律例：2.32.312.7教学过程3．酸、碱稀释时pH变化规律

（3）pH=a的强酸溶液，稀释一倍（或与可忽略的酸/碱等体积混合），

pH=a+0.3（室温下，a+0.3＜7）

（4）pH=b的强碱溶液，稀释一倍（或与可忽略的酸/碱等体积混合），

pH=b-0.3（室温下，b-0.3＞7）教学过程四、pH的测定1．pH试纸（1）使用方法

取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH。教学过程四、pH的测定（2）分类

①广泛pH试纸：其pH范围是1～14(最常用)，可以识别的pH差约为1。

②精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值。

③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。教学过程2．pH计pH计，又叫酸度计，可精密测量溶液的pH，其量程为0～14。注意广泛pH试纸与pH计读数上的差异四、pH的测定教学过程血液的正常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)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。五、pH的应用1.医学上血液的pH是诊断疾病的一个重要参数教学过程洗发水是碱性的，能够洗去油污，但是对头发有一定的伤害护发素是酸性的，和洗发水发生中和反应，减少对头发的伤害，起到护发的作用2.人体健康调节，如洗发时，护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度教学过程H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O

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3.环保领域中酸性或碱性废水常利用中和反应进行处理4.农业生产中，调节土壤的pH，使其更适宜农作物生长教学过程5.在科学实验和工业生产中，溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个重要因素典例1．将pH＝1的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为()

A．9B．10C．11D．12课堂练习【答案】C【解析】将pH＝1的盐酸加适量水，pH升高了1，说明所加的水是原溶液的9倍；另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH升高了1，则10－1×1－10－1·x＝10－2·(1＋x)，解得x＝9/11，则加入的水与NaOH溶液的体积比为9∶(9/11)＝11∶1。典例2．

课堂练习工业废水的种类很多，其中酸碱废水是常见的工业废水，主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等。酸碱废水具有较强的腐蚀性，需经适当治理方可外排。治理酸碱废水一般原则是高浓度酸碱废水，应优先考虑回收利用，可采用浓缩的方法回收酸碱。低浓度的酸碱废水，如酸洗槽的清洗水，碱洗槽的漂洗水，应进行中和处理。(1)常温下，甲酸性废水的pH是4，乙酸性废水的pH是5，则甲与乙的c(OH－)之比为

。(2)在某温度时，测得0.01mol·L－1的NaOH溶液的pH为11。①该温度下水的离子积常数Kw＝

。②在此温度下，已知碱性废水与酸性废水完全电离，将pH＝a的碱性废水VaL与pH＝b的酸性废水VbL混合。若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝

；若所得混合液为中性，且a＋b＝12，则Va∶Vb＝

。教学过程【答案】(1)1∶10

(2)

①10－13

②1∶10

10∶1【解析】(1)常温下，水的离子积常数Kw＝10－14，甲的pH是4，c(H＋)＝10－4mol·L－1，则c(OH－)＝10－10mol·L－1；乙的pH是5，c(H＋)＝10－5mol·L－1，则c(OH－)＝10－9mol·L－1。所以甲与乙的c(OH－)之比为10－10mol·L－1∶10－9mol·L－1＝1∶10。(2)①由题意知，溶液中c(H＋)＝10－11mol·L－1，c(OH－)＝0.01mol·L－1，故Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－13。