高中化學(xué)-第3章-第2節(jié)-第2課時(shí)-溶液pH的計(jì)算課件-新人教版選修4

成才之路·化學(xué)(huàxué)路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索人教版·選修(xuǎnxiū)4第一頁，共44頁。水溶液中的離子(lízǐ)平衡第三章第二頁，共44頁。第二節(jié)水的電離(diànlí)和溶液的酸堿性第三章第三頁，共44頁。第2課時(shí)溶液(róngyè)pH的計(jì)算第三章第四頁，共44頁。新情境?激趣入題1新知識(shí)?導(dǎo)學(xué)探究2新思維?名師講堂3新考題?隨堂自測(cè)4新提升?達(dá)標(biāo)作業(yè)5新視點(diǎn)?專家博客6第五頁，共44頁。新情境?激趣入題第六頁，共44頁。下列四種(sìzhǒnɡ)溶液中，由水電離生成的氫離子濃度之比①∶②∶③∶④是()①pH＝0的鹽酸；②0.1mol·L－1的鹽酸；③0.01mol·L－1的NaOH溶液；④pH＝14的NaOH溶液A．1∶10∶100∶1B．0∶1∶12∶0C．14∶13∶12∶14D．14∶13∶2∶1第七頁，共44頁。此題未指明(zhǐmíng)溫度，則按25℃時(shí)計(jì)算，KW＝1×10－14。酸溶液中由水電離出的c(H＋)等于該溶液中的c(OH－)，所以①c(H＋)＝1mol·L－1，由水電離出的c(H＋)與溶液中c(OH－)相等，等于10－14mol·L－1；②c(H＋)＝0.1mol·L－1，則由水電離出的c(H＋)＝10－13mol·L－1。堿溶液中由水電離出的c(H＋)等于該溶液中的c(H＋)，所以，③c(OH－)＝0.01mol·L－1，由水電離出的c(H＋)＝10－12mol·L－1，④由水電離出的c(H＋)＝10－14mol·L－1。即四種溶液中由水電離出的c(H＋)之比為10－14∶10－13∶10－12∶10－14＝1∶10∶100∶1。故選A。如何快速準(zhǔn)確計(jì)算溶液pH？你需要掌握計(jì)算溶液pH的方法。請(qǐng)讓我們一塊走進(jìn)教材，學(xué)習(xí)溶液pH的計(jì)算方法。第八頁，共44頁。新知識(shí)?導(dǎo)學(xué)探究第九頁，共44頁。●新知(xīnzhī)導(dǎo)學(xué)c(H＋)

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第十頁，共44頁。nc

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第十一頁，共44頁。(3)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合時(shí)①若強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合恰好完全(wánquán)反應(yīng)，則混合后溶液中的pH＝__。②若酸過量，直接求反應(yīng)后溶液中的c混(H＋)，c混(H＋)＝___________________。③若堿過量，應(yīng)先求混合溶液中的c混(OH－)，再求c混(H＋)，c混(OH－)＝__________________，c混(H＋)＝__________。7

第十二頁，共44頁。3．酸、堿溶液稀釋pH變化規(guī)律(1)強(qiáng)酸溶液：pH＝a，加水稀釋10n倍，則pH＝________；強(qiáng)堿溶液：pH＝b，加水稀釋10n倍，則pH＝________。(2)弱酸(ruòsuān)溶液：pH＝a，加水稀釋10n，則a<pH<________；弱堿溶液：pH＝b，加水稀釋10n倍，則b－n<pH<____。(3)酸堿溶液無限稀釋，pH只能______于7，酸溶液的pH不可能________7，堿溶液的pH不可能______7。a＋nb－na＋nb接近(jiējìn)大于小于第十三頁，共44頁?！褡灾?zìzhǔ)探究1．等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸(cùsuān)相比哪個(gè)pH大？等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液與氨水哪個(gè)pH大？提示：比較pH大小最終要比較c(H＋)大小，等物質(zhì)的量濃度的鹽酸比醋酸(cùsuān)中c(H＋)大，pH小，等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液比氨水中c(H＋)小，pH大。第十四頁，共44頁。2．進(jìn)行pH計(jì)算時(shí)，為什么遇酸必須用c(H＋)、而遇堿必須用c(OH－)計(jì)算？提示：由于水的電離平衡的存在，酸溶液中仍有少量(shǎoliàng)OH－，堿溶液中仍有少量(shǎoliàng)H＋，但酸溶液中起決定作用的是H＋，計(jì)算pH時(shí)當(dāng)然用c(H＋)計(jì)算；同樣堿溶液中起決定作用的是OH－，而c(H＋)的大小受c(OH－)大小的制約，因此在堿溶液稀釋或混合的計(jì)算中，必須根據(jù)c(OH－)的變化來計(jì)算。如pH＝10的NaOH溶液加水稀釋10倍后pH的計(jì)算，如直接根據(jù)c(H＋)計(jì)算，會(huì)得出pH＝11，這當(dāng)然是不可能的。第十五頁，共44頁。3．能否選用石蕊試液作為酸堿中和滴定的指示劑？提示：不能。因石蕊試液在滴定終點(diǎn)時(shí)的顏色變化(biànhuà)對(duì)比不明顯，且變色范圍較大。第十六頁，共44頁。新思維?名師講堂第十七頁，共44頁。酸堿混合溶液(róngyè)的pH的計(jì)算●教材(jiàocái)點(diǎn)撥第十八頁，共44頁。第十九頁，共44頁。4．酸與堿等體積混合當(dāng)酸與堿pH之和為14(即pH酸＋pH堿＝14)時(shí)(1)若為強(qiáng)酸(qiánɡsuān)與強(qiáng)堿，則pH＝7；(2)若為強(qiáng)酸(qiánɡsuān)與弱堿，則pH>7；(3)若為弱酸與強(qiáng)堿，則pH<7。第二十頁，共44頁。②溶液pH的核心是確定(quèdìng)溶液中的c(H＋)大??；可以按“酸按酸，堿按堿，同強(qiáng)混合在之間，異強(qiáng)混合看過量”規(guī)則進(jìn)行計(jì)算。第二十一頁，共44頁?！竦淅肝觥窘馕?jiěxī)】該題是酸堿混合的計(jì)算，首先要判斷哪種物質(zhì)過量，鹽酸溶液中的c(H＋)＝0.1mol·L－1，Ba(OH)2溶液中的c(OH－)＝0.06mol·L－1×2＝0.12mol·L－1，故堿過量，又因是等體積混合，故可以求出混合液的c(OH－)。第二十二頁，共44頁。【答案】D【點(diǎn)評(píng)】求算酸與堿混合(hùnhé)后溶液的pH應(yīng)根據(jù)題目所提供的酸與堿的量的關(guān)系，判斷出混合(hùnhé)后溶液應(yīng)呈酸性、堿性還是中性，必須注意酸或堿的元數(shù)。第二十三頁，共44頁。1．室溫時(shí)，下列溶液混合后，pH大于7的是()A．0.1mol·L－1的鹽酸和pH＝13的氫氧化鋇溶液等體積混合B．0.1mol·L－1的NaHCO3溶液和pH＝1的鹽酸等體積混合C．pH＝3的硫酸(liúsuān)溶液和pH＝11的氨水等體積混合D．pH＝1的醋酸溶液和0.1mol·L－1的氫氧化鈉溶液等體積混合●變式訓(xùn)練(xùnliàn)第二十四頁，共44頁。解析：A項(xiàng)，pH＝13的Ba(OH)2溶液c(OH－)＝0.1mol·L－1與等體積0.1mol·L－1的鹽酸恰好完全(wánquán)反應(yīng)，混合液pH＝7；B項(xiàng)，pH＝1的鹽酸濃度為0.1mol·L－1，與等體積同濃度的NaHCO3溶液混合恰好反應(yīng)，溶液呈中性；C項(xiàng)，一水合氨為弱堿，反應(yīng)后氨水過量，溶液顯堿性，pH>7；D項(xiàng)，醋酸為弱酸，反應(yīng)后醋酸過量，溶液顯酸性，pH<7。答案：C第二十五頁，共44頁。稀釋(xīshì)后溶液pH的變化規(guī)律●教材(jiàocái)點(diǎn)撥第二十六頁，共44頁。3．對(duì)于pH＝b的強(qiáng)堿和弱堿溶液，每稀釋10n倍，強(qiáng)堿的pH減小n個(gè)單位(dānwèi)，即pH＝b－n(b－n>7)，弱堿的pH的范圍是：b－n<pH<b，可用下圖表示。第二十七頁，共44頁。4．對(duì)于物質(zhì)的量濃度相同的強(qiáng)酸和弱酸稀釋(xīshì)相同倍數(shù)，強(qiáng)酸的pH增大的多。對(duì)于物質(zhì)的量濃度相同的強(qiáng)堿和弱堿稀釋(xīshì)相同倍數(shù)，強(qiáng)堿的pH減小的多。提示：弱酸、弱堿在稀釋(xīshì)過程中有濃度的變化，又有電離平衡的移動(dòng)，不能求得具體數(shù)值，只能確定其pH的范圍。第二十八頁，共44頁?！竦淅肝龅诙彭?，共44頁。(3)體積相同，pH均等于(děngyú)1的鹽酸和CH3COOH溶液，分別加水稀釋m倍、n倍，溶液的pH都變成3，則m與n的關(guān)系為________。(4)體積相同，pH均等于(děngyú)13的氨水和NaOH溶液，分別加水稀釋m倍、n倍，溶液的pH都變成9，則m與n的關(guān)系為________。第三十頁，共44頁。 【解析】(1)等濃度的鹽酸和醋酸稀釋過程的圖像如圖(1)所示：分別加水稀釋10倍后，兩者的濃度仍相同，由于(yóuyú)HCl是強(qiáng)電解質(zhì)，CH3COOH是弱電解質(zhì)，HCl的電離程度大于CH3COOH的電離程度，因此鹽酸中的氫離子濃度大于醋酸中的氫離子濃度，因此有m<n。(2)由圖(1)可知，若兩者稀釋相同的倍數(shù)，則鹽酸的pH小于醋酸的pH，若要兩者的pH相等，則鹽酸稀釋的倍數(shù)大于醋酸稀釋的倍數(shù)，故有m>n。(3)由于(yóuyú)醋酸中存在電離平衡，在稀釋過程中CH3COOH會(huì)繼續(xù)電離出H＋，其稀釋過程中的圖像如圖(2)所示。若稀釋后溶液的pH都變成3(畫一條平行于x軸的水平線)，易得m<n。(4)與(3)相似畫一個(gè)稀釋圖像即可，然后根據(jù)圖像易得m>n。第三十一頁，共44頁。【答案(dáàn)】(1)m<n(2)m>n(3)m<n(4)m>n第三十二頁，共44頁。2．(2014·經(jīng)典習(xí)題選萃)常溫下，關(guān)于(guānyú)溶液的稀釋下列說法正確的是()A．pH＝3的醋酸溶液稀釋100倍，pH＝5B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝1×10－6mol·L－1C．將1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀釋為2L，pH＝13D．pH＝8的NaOH溶液稀釋100倍，其pH＝6●變式訓(xùn)練(xùnliàn)第三十三頁，共44頁。第三十四頁，共44頁。新考題?隨堂自測(cè)第三十五頁，共44頁。1．pH＝2和pH＝4的兩種稀硫酸，等體積混合(hùnhé)后，下列結(jié)論正確的是(設(shè)混合(hùnhé)后溶液體積的變化忽略不計(jì))()A．c(H＋)＝1×10－3mol·L－1B．c(OH－)＝2×10－12mol·L－1C．pH＝2.3D．pH＝3解析：強(qiáng)酸等體積混合(hùnhé)，利用近似計(jì)算：pH＝2＋0.3＝2.3，c(H＋)＝1×10－2.3mol·L－1。答案：C第三十六頁，共44頁。2．現(xiàn)有常溫時(shí)pH＝1的某強(qiáng)酸溶液10mL，下列操作能使溶液的pH變成2的是()A．加水稀釋成100mLB．加入10mL的水進(jìn)行(jìnxíng)稀釋C．加入10mL0.01mol·L－1的NaOH溶液D．加入10mL0.01mol·L－1的HCl溶液解析：A加水稀釋為原溶液體積的10倍，強(qiáng)酸的pH正好增大1個(gè)單位。答案：A第三十七頁，共44頁。3．pH＝13的強(qiáng)堿(qiánɡjiǎn)溶液與pH＝2的強(qiáng)酸溶液混合，所得混合溶液的pH＝11，則強(qiáng)堿(qiánɡjiǎn)與強(qiáng)酸的體積比是()A．11∶1 B．9∶1C．1∶11 D．1∶9第三十八頁，共44頁。4．100℃時(shí)水的離子積為1.0×10－12，則該溫度下0.01mol·L－1NaOH溶液(róngyè)pH為()A．10 B．12C．2 D．無法計(jì)算第三十九頁，共44頁。5．(2014·湖南師大附中模擬(mónǐ))(1)25℃時(shí)，0.05mol·L－1H2SO4溶液的pH＝________，0.01mol·L－1NaOH溶液的pH＝________。(2)某溫度下純水中的c(H＋)＝2×10－7mol·L－1，則此時(shí)純水中的c(OH－)＝________；若溫度不變，滴入稀鹽酸，使c(H＋)＝5×10－4mol·L－1，則此時(shí)溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝________。解析：(1)0.05mol·L－1H2SO4溶液中，c(H＋)＝0.05mol·L－1×2＝0.1mol·L－1，pH＝1。第四十頁，共44頁。第四十一頁，共44頁。新提升?達(dá)標(biāo)作業(yè)（點(diǎn)此鏈接）第四十二頁，共44頁。新視點(diǎn)?專家博客第四十三頁，共44頁。pH試紙簡(jiǎn)介1.pH