【化學(xué)】溶液酸堿性與pH課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期人教版（2019）選擇性必修1

第二節(jié)水的電離和溶液的pH第2課時(shí)

溶液的酸堿性與PH

第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡溶液的酸堿性與pH21本節(jié)重點(diǎn)本節(jié)難點(diǎn)計(jì)算溶液pH的方法(2)比較下列情況，溶液中c(H+)、c(OH-)的值或變化趨勢（增大或減小）？體系純水向純水中加鹽酸向純水中加NaOHc(H＋)c(OH－)c(H＋)和c(OH－)大小酸堿性10－7mol·L－110－7mol·L－1增大減小減小增大中性酸性堿性(1)酸性溶液中是否存在OH-？堿性溶液中是否存在H+？根據(jù)常溫時(shí)水的電離平衡，運(yùn)用平衡移動(dòng)原理分析下列問題。c(H+)

=c(OH-)1、酸性溶液：c(H＋)_____c(OH－)2、中性溶液：c(H＋)_____c(OH－)3、堿性溶液：c(H＋)_____c(OH－)＞=＜判斷溶液酸、堿性，只能通過比較c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小。討論：①c(H+)＞1×10-7mol/L的溶液一定是酸性溶液嗎？②c(H+)=

c(OH-)的溶液一定是中性溶液嗎？1.溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)的關(guān)系

如何通過溶液中的c(H+)或者c(OH-)計(jì)算溶液的pH呢？彼得·索侖森丹麥化學(xué)家“pH”是由丹麥化學(xué)家彼得·索侖森1909年提出的。索侖森當(dāng)時(shí)在一家啤酒廠工作，經(jīng)常要化驗(yàn)啤酒中所含H+濃度。每次化驗(yàn)結(jié)果都要記錄許多個(gè)零，頗為繁瑣，經(jīng)過長期潛心研究，他發(fā)現(xiàn)：用H+濃度的負(fù)對(duì)數(shù)來表示酸堿性非常方便，并把它稱為溶液的pH(p代表德語Potenz，意思是濃度，H代表H+)

顯然，對(duì)于c(H+)和c(OH-)都較小的稀溶液(<1mol/L)，用pH表示其酸堿度比直接用c(H+)或c(OH-)表示要方便。c(H+)=1×10-9mol/L的堿性溶液，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堿性溶液的pH>7酸性溶液的pH<7即pH＝-lgc(H+)c(H+)=1×10-7mol/L的中性溶液，pH＝-lg10-7＝7

結(jié)論：pH越大，溶液的堿性越強(qiáng)；pH越小，溶液的酸性越強(qiáng)。2.溶液的酸堿性與pH的關(guān)系

pH是c(H+)的負(fù)對(duì)數(shù)使用范圍c(H+)<1mol/L【例1】①1.0×10-3的鹽酸溶液pH為

；②常溫下，1.0×10-4的氫氧化鈉溶液pH為

。③pH=7的溶液一定呈中性？c(H+)＝1×10-3mol/L，pH＝-lg10-3＝3pH＝-lg10-10＝10c(OH-)＝1×10-4mol/Lc(H+)＝KW/c(OH-)＝1×10-10mol/L

100°C時(shí)，KW=1×10-12

，則c(H+)＝c(OH-)＝1×10-6mol/L溶液呈中性，PH=6結(jié)論：溶液中H+的濃度相同，不同溫度下，溶液的酸堿性不同，也就是pH＝7，溶液不一定是中性2.溶液的酸堿性與pH的關(guān)系

3.pH的測定方法

酸堿指示劑法廣泛PH試紙法精密PH試紙法PH計(jì)（酸度計(jì)）1234只能測出PH的范圍粗略測定溶液PH，讀取整數(shù)；PH試紙不能潤濕可讀到小數(shù)點(diǎn)后一位PH試紙的使用：將試紙放在干燥潔凈的玻璃片(表面皿)上，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取待測液點(diǎn)在試紙中央，當(dāng)試紙變色穩(wěn)定后立即與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，讀出pH。可讀到小數(shù)點(diǎn)后2位，量程0~14血液的正常pH范圍是7.35~7.45。大多數(shù)體液都要保持一個(gè)較小的pH變化范圍，如果pH變化超出范圍，就可能產(chǎn)生危害。血漿中H2CO3/HCO3-緩沖體系對(duì)穩(wěn)定體系的酸堿度發(fā)揮著重要作用。H+(aq)+HCO3-(aq)H2CO3(aq)CO2(g)+H2O(l)當(dāng)體系中增加少量強(qiáng)酸時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)而消耗H+

；當(dāng)增加少量強(qiáng)堿時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)而消耗OH-。由于HCO3-和H2CO3的濃度較大且可以調(diào)節(jié)，因此可以防止體系的pH出現(xiàn)較大幅度的變化。（1）.醫(yī)學(xué)上血液的pH是診斷疾病的一個(gè)重要參數(shù)4.pH的應(yīng)用

洗發(fā)水是堿性的，能夠洗去油污，但是對(duì)頭發(fā)有一定的傷害護(hù)發(fā)素是酸性的，和洗發(fā)水發(fā)生中和反應(yīng)，減少對(duì)頭發(fā)的傷害，起到護(hù)發(fā)的作用（2）.人體健康調(diào)節(jié)，如洗發(fā)時(shí)，護(hù)發(fā)素主要功能是調(diào)節(jié)頭發(fā)的pH使之達(dá)到適宜的酸堿度4.pH的應(yīng)用

H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O

硫酸廠的污水中常含有硫酸等物質(zhì)，可以用熟石灰進(jìn)行中和處理（3）.環(huán)保領(lǐng)域中酸性或堿性廢水常利用中和反應(yīng)進(jìn)行處理（4）.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，調(diào)節(jié)土壤的pH，使其更適宜農(nóng)作物生長4.pH的應(yīng)用

適宜高粱種植的土地酸堿度為5.5-7.5適宜西瓜種植的土地酸堿度為5-7（5）.在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)中，溶液pH的控制常常是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果或產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的一個(gè)重要因素4.pH的應(yīng)用

1．下列關(guān)于溶液的酸堿性，說法正確的是(

)A．pH＝7的溶液呈中性B．中性溶液中一定有c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1C．c(OH－)＝c(H＋)的溶液呈中性D．在100℃時(shí)，純水的pH<7，因此顯酸性答案C解析A項(xiàng)中運(yùn)用pH判斷溶液的酸堿性時(shí)，用到了水的離子積常數(shù)，它與溫度有關(guān)，但A項(xiàng)未給出溫度，所以錯(cuò)誤；在中性溶液中c(H＋)和c(OH－)一定相等，但并不一定等于1.0×10－7mol·L－1，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；100℃的純水中，雖然pH<7，但c(H＋)＝c(OH－)，還是呈中性，所以D錯(cuò)誤。2．用pH試紙測定某無色溶液的pH，下列說法正確的是(

)A．將pH試紙放入溶液中，觀察其顏色變化并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照B．用廣泛pH試紙測得氯水的pH為2C．用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，觀察其顏色并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照D．用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在濕潤的pH試紙上，測量的pH一定偏低答案C解析pH試紙直接浸入待測液，會(huì)污染溶液，A錯(cuò)誤；氯水有強(qiáng)氧化性，pH試紙會(huì)被漂白，應(yīng)用pH計(jì)測定氯水的pH，B錯(cuò)誤；測定溶液pH的正確操作方法為用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取待測液滴到放在玻璃片或表面皿上的pH試紙上，顯色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，C正確；濕潤的pH試紙測量的pH不一定偏低，如用濕潤的pH試紙測量氯化鈉溶液的pH，測定結(jié)果不變，D錯(cuò)誤。

1．單一溶液pH的計(jì)算

思維建模5.pH的計(jì)算

據(jù)pH＝

，求pH的關(guān)鍵是求溶液中的c(H＋)。－lgc(H＋)

酸性溶液求c(H+)PH=-lgc(H+)

PH堿性溶液求c(OH-)解：c(H+）=2c(H2SO4）=0.05×2=10-1mol/LpH=-lgc（H+）=1常溫下,計(jì)算濃度為0.05mol/L的硫酸溶液的pH。解:c(OH-）=2c[Ba(OH)2]

=0.005×2=10-2mol/Lc（H+）=KWc（OH—）=10-12mol/LpH=-lgc（H+）=12常溫時(shí)，計(jì)算濃度為0.005mol/L的氫氧化鋇溶液的pH。

1．單一溶液pH的計(jì)算

強(qiáng)酸溶液中c(H＋)＝n·c(HnA)強(qiáng)堿溶液中c(OH-)＝n·c[B(OH)n]解：pH=-lgc(H+)=5已知CH3COOH的電離常數(shù)Ka＝2×10－5,計(jì)算濃度為0.5mol/L的醋酸溶液的pH。Ka=c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(H+)=mol·L-1=0.5×2×10－5=10-5mol/LCH3COOHCH3COO-+H+

1．單一溶液pH的計(jì)算

3c(H+)=mol·L-1HAH++A-cmol·L-1弱酸HA溶液,電離常數(shù)為Ka2．混合溶液pH的計(jì)算（1）兩種強(qiáng)酸混合先求出c混(H＋)，再求pHn1(H+)+n2(H+)V總c(H+)==c1(H+)×V1+c2(H+)×V2V1+V2?pH

pH=5和pH=3的兩種鹽酸，以等體積混合后，計(jì)算溶液的pH。c（H+）==10-5V+10-3V2V≈

10-3V2V=

10-32mol/LpH=-lgc(H+)=3.3n1（H+）+n2（H+）V總2．混合溶液pH的計(jì)算（2）兩種強(qiáng)堿混合先求c混(OH－)，再據(jù)KW求出c混(H＋)，最后求pHn1(OH-)+n2(OH-)V總c(OH-)==c1(OH-)×V1+c2(OH-)×V2V1+V2?pHc(H+)=KWc(OH-）常溫時(shí)，將pH=10的NaOH溶液與pH=12的NaOH溶液以1:1體積比混合，混合后的pH為多少？解:c（OH-）==10-4V+10-2V2V≈

10-2V2V=

10-22mol/LpH=-lgc(H+)=11.7n1（OH-）+n2（OH-）V總=2×10-12mol/Lc(H+)=KWc(OH-）常溫時(shí)，將pH=10的NaOH溶液與pH=12的NaOH溶液以1:1體積比混合，混合后的pH為多少？(lg2=0.3)2．混合溶液pH的計(jì)算思維建模2．混合溶液pH的計(jì)算強(qiáng)酸混合PH=-lgc(H+)強(qiáng)堿混合

PH兩種溶液等體積混合且pH相差大于等于2兩種強(qiáng)堿等體積混合，混合液pH＝pH大－lg2＝pH大－0.3兩種強(qiáng)酸等體積混合，混合液pH＝pH?。玪g2＝pH?。?.3

思維建模2．混合溶液pH的計(jì)算（3）強(qiáng)酸和強(qiáng)堿混合常溫時(shí)，0.1mol/L的NaOH和0.06mol/L的H2SO4溶液等體積混合，求混合溶液的pH。n(H+)=2c(H2SO4)V=0.12V解：設(shè)兩溶液的體積都為Vn(OH-)=c(NaOH)V=0.1V因?yàn)?.12V＞0.1V所以酸過量c(H+)=n(H+)—n(OH-)V(總）=0.12V-0.1V2V=10-2mol/LpH=2pH的計(jì)算

總的原則3、25℃，將100mL0.14mol·L－1NaOH溶液與100mL0.06mol·L－1硫酸溶液混合，所得200mL混合溶液的pH為(

)A．12 B．12.3C．13 D．14A酸：n(H+）=0.06×2×0.1=0.012mol堿：n(OH-)=0.14×0.1=0.014mol

n(H+）<n(OH-)堿過量，反應(yīng)后：c(OH－)＝[n(H+)-n(OH-)]/V總

=（0.014-0.012)/0.2=0.01mol·L－1c(H+)＝1×10－14/0.01mol·L－1＝1×10－12mol·L－1pH＝124、已知在100℃時(shí)水的離子積Kw＝1×10－12，下列溶液的溫度均為100℃。其中說法正確的是()

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溶液與0.01mol·L－1

的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH為6，溶液顯酸性

D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50mL，需要pH＝9的NaOH溶液100mLAc(H+）=0.005×2=0.01mol·L－1

c(OH-)=0.001mol·L－1

c(H+）=10-9mol·L－1

n(H+）=0.005×2V

n(OH-)=0.01Vn(H+）=n(OH-)中性

酸：n(H+）=0.05×10-3=5×10-5mol堿：PH=9則

c(H+）=10-9

c(OH-)=10-3

中和時(shí)