321溶液的酸堿性課件高二上學(xué)期化學(xué)選擇性必修1

專題3水溶液中的離子反應(yīng)第二單元

溶液的酸堿性第一課時(shí)

溶液的酸堿性課前導(dǎo)入溶液的酸堿性與人體健康的關(guān)系溶液的酸堿性在25℃時(shí)，水的離子積常數(shù)Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14

0.01mol·L－1NaCl溶液0.01mol·L－1NaOH溶液0.01mol·L－1鹽酸c(H＋)/(mol·L－1)c(OH－)/(mol·L－1)c(H＋)、c(OH－)的相對(duì)大小溶液的酸堿性1×10－71×10－120.011×10－7c(H＋)＝c(OH－)0.01c(H＋)<c(OH－)1×10－12c(H＋)>c(OH－)中性堿性酸性溶液的酸堿性溶液的酸堿性由c(H+)和c(OH-)相對(duì)大小決定c(H+)＞c(OH-)c(H+)＜c(OH-)中性酸性堿性0.01mol·L－1HCl、NaCl、NaOH溶液中氫離子和氫氧根離子的濃度（25℃）c(H+)＝c(OH-)用c(H＋)、c(OH－)的相對(duì)大小來(lái)判斷溶液酸堿性，不受溫度影響。溶液的酸堿性當(dāng)c(H+)或c(OH-)很小時(shí)，用c(H+)或c(OH-)表示溶液的酸堿性方便嗎？你知道還可以用什么方法表示溶液的酸堿性？“pH”是由丹麥化學(xué)家彼得·索侖森在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(guò)長(zhǎng)期潛心研究，他發(fā)現(xiàn)：用H+濃度的負(fù)對(duì)數(shù)來(lái)表示酸堿性非常方便，并把它稱為溶液的pH(p代表德語(yǔ)Potenz，意思是濃度，H代表H+)。溶液的酸堿性當(dāng)c(H+)/c(OH-)≤1×10-1mol·L-1時(shí)，為了方便且直觀，可用pH表示溶液酸堿性規(guī)定pH是c(H+)的負(fù)對(duì)數(shù)：pH=-lgc(H+)如：已知在常溫下某溶液的

c(H+)=1×10-5mol·L-1，則其pH=_____。

pH=-lgc(H+)=-lg10-5=55已知在常溫下某溶液的

c(OH-)=1×10-5mol·L-1，則其pH=_____。

pH=-lgc(H+)=-lg10-9=99

從數(shù)學(xué)角度研究，c(H+)越大，pH越小溶液的酸堿性請(qǐng)利用水的離子積常數(shù)，根據(jù)溶液的pH與氫離子濃度的關(guān)系填寫下表。c(H+)/mol·L-1c(OH-)

/mol·L-1pH溶液11×10-5溶液21×10-7溶液310溶液的pH、c(H＋)及c(OH-)關(guān)系(25℃)571×10-91×10-71×10-101×10-4溶液的酸堿性溶液的pH、c(H＋)及酸堿性的關(guān)系圖(25℃)c(H+)增大，pH減小，酸性增強(qiáng)c(H+)減小，pH增大，堿性增強(qiáng)10-510-410-310-210-110-710-810-910-1010-1110-1210-1310-1410-6c(H+)pH1234567891011121314中性酸性堿性通過(guò)一系列計(jì)算，可得到25℃時(shí)溶液中的氫離子濃度和對(duì)應(yīng)溶液的pH，兩者的轉(zhuǎn)化關(guān)系可用下圖表示：溶液pH的測(cè)定方法1.酸堿指示劑法酸堿指示劑只能粗略測(cè)定溶液的pH范圍，不能準(zhǔn)確測(cè)定出pH的具體值指示劑變色范圍(pH)遇酸的顏色遇堿的顏色甲基橙石蕊酚酞3.14.4橙色紅色pH<3.1黃色pH>4.4紫色5.08.0紅色pH<5.0藍(lán)色pH>8.08.210.0粉紅色無(wú)色pH<8.2紅色pH>10.0溶液pH的測(cè)定方法溶液pH的測(cè)定方法2.定量測(cè)量——pH試紙法（2）種類（1）pH試紙是將試紙用多種酸堿指示劑的混合溶液浸透，經(jīng)晾干制成的。它對(duì)不同pH的溶液能顯示不同的顏色，可用于迅速測(cè)定溶液的pH。廣泛pH試紙：其pH范圍是

(最常用)，可以識(shí)別的pH差約為

。精密pH試紙：可判別0.2或0.3的pH差值。專用pH試紙：用于酸性、中性或堿性溶液。1～141溶液pH的測(cè)定方法C、用廣泛pH試紙測(cè)得的pH是整數(shù)，不會(huì)有小數(shù)（3）使用方法：取一小塊試紙放在干凈的玻璃板上，用干凈的玻璃棒蘸取溶液點(diǎn)在試紙的中央，待顯色后，與標(biāo)準(zhǔn)的比色卡對(duì)比，得出溶液的pHA、測(cè)定溶液的pH時(shí)，不能將試紙用水潤(rùn)濕。(將溶液稀釋，導(dǎo)致所測(cè)定的pH不準(zhǔn)確)B、使用的玻璃器皿要干凈溶液pH的測(cè)定方法pH范圍：0~14(常用)/0~10識(shí)別的pH差：約為1pH范圍：范圍較窄識(shí)別的pH差：約為0.2/0.3溶液pH的測(cè)定方法pH計(jì)可以精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位，即0.012.定量測(cè)量——pH計(jì)法（可精確到0.1）pH的應(yīng)用血液的正常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。CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)H+(aq)+HCO3-(aq)當(dāng)體系中增加少量強(qiáng)酸時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)而消耗H+

；當(dāng)增加少量強(qiáng)堿時(shí)，平衡向正反應(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)測(cè)試和調(diào)控溶液的pH，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究，以及日常生活和醫(yī)療保健等都具有重要意義。pH的應(yīng)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pH的應(yīng)用適宜西瓜種植的土地酸堿度為5-7適宜高粱種植的土地酸堿度為5.5-7.5適宜蘆薈種植的土地酸堿度為6-74、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(zhǎng)pH的應(yīng)用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pH的計(jì)算2、酸性溶液，先算c(H+)，pH=-lgc(H+)，堿性溶液，先算c(OH-)，pOH=-lgc(OH-)，pH=14–pOH（常溫）3、在加法運(yùn)算中，相差100倍以上（含100）可忽略小的數(shù)！4、lg2≈0.3；lg3≈0.5；lg5≈0.7。pH計(jì)算的解題思路1、pH=﹣lgc(H+)，c(H+)·c(OH-)=KwpH的計(jì)算1、單一溶液pH的計(jì)算②若為堿性，先求c(OH-)后，由Kw求c(H+)，再求pH①若為酸性，先求出c(H+)后，由pH=-lgc(H+)求pH例如：強(qiáng)酸(HnA)溶液的濃度為c

mol/L，則c(H＋)＝nc

mol/L，pH＝－lgc(H＋)＝－lg(nc)。例如：25℃，強(qiáng)堿[B(OH)n]溶液的濃度為c

mol/L，c(OH-)＝nc

mol/L，則

c(H＋)＝10-14/nc

mol/L，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lg(nc)。pH的計(jì)算2、混合溶液pH的計(jì)算①兩種強(qiáng)酸混合：直接求出c(H＋)混，再據(jù)此求pH。關(guān)鍵：1、抓住氫離子進(jìn)行計(jì)算！2、當(dāng)相加、減的兩個(gè)量相差100倍以上時(shí)，小的可忽略例1：計(jì)算pH=3的鹽酸與pH=5的硫酸等體積混合后的pH。c(H＋)＝mol/L＝5×10－4

mol/L

V10－3＋V10－52VpH＝－lgc(H＋)＝－lg(5×10－4)＝3.3

【結(jié)論】?jī)煞NpH不同的強(qiáng)酸等體積混合時(shí)ΔpH≥2時(shí)，pH混=pH小+0.3pH的計(jì)算②兩種強(qiáng)堿混合：先求出c(OH－)混，再據(jù)Kw求出c(H＋)混，最后求pH。關(guān)鍵：抓住OH-進(jìn)行計(jì)算！再轉(zhuǎn)化為H+例2：計(jì)算pH=10與pH=12的NaOH溶液等體積混合后的pH。c(OH－)＝mol/L＝5×10－3

mol/L

10－4

V+10－2V2VpH＝－lgc(H＋)＝－lg(2×10－12)＝11.7【結(jié)論】?jī)煞NpH不同的強(qiáng)堿等體積混合時(shí)ΔpH≥2時(shí)，pH混=pH大-0.3pH的計(jì)算③強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合：”誰(shuí)過(guò)量先求誰(shuí)”pH=7（常溫）a、當(dāng)n(H＋)＝n(OH－)時(shí)，恰好中和b、當(dāng)n(H＋)＞n(OH－)時(shí)，酸過(guò)量c、當(dāng)n(H＋)＜n(OH－)時(shí)，堿過(guò)量pH的計(jì)算例4：在25℃時(shí)，100ml0.4mol/L的鹽酸與等體積0.6mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH值等于多少？例3：在25℃時(shí)，100ml0.6mol/L的鹽酸與等體積0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH值等于多少？NaOH+HCl==NaCl+H2O0.060.04NaOH+HCl==NaCl+H2O0.060.04pH=1pH=13pH的計(jì)算3、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液等體積混合后，pH的變化規(guī)律1、pH1+pH2=142、pH1+pH2＞143、pH1+pH2＜14混合后為中性pH=7

混合后為堿性pH＞7

混合后為酸性pH＜7

例5：常溫時(shí)，pH=4的H2SO4溶液與pH=11的NaOH溶液混合，當(dāng)混合溶液的pH=10時(shí)，則兩溶液的體積比為

。9∶24、一強(qiáng)一弱等體積混合且pH之和等于141、若為強(qiáng)酸、弱堿溶液，則混合后溶液顯

堿

性。2、若為弱酸、強(qiáng)堿溶液，則混合后溶液顯

酸

性。弱的濃度大！pH的計(jì)算1、若為一元強(qiáng)酸（amol·L－1）、一元強(qiáng)堿（bmol·L－1）溶液等體積混合后呈中性，則混合前a＝b。2、若為一元強(qiáng)酸（amol·L－1）、一元弱堿（bmol·L－1）溶液等體積混合后呈中性，則混合前a＜b。3、若為一元弱酸（amol·L－1）、一元強(qiáng)堿（bmol·L－1）溶液等體積混合后呈中性，則混合前a＞b。5、一元酸和一元堿溶液混合呈中性弱的濃度大！規(guī)律：誰(shuí)弱誰(shuí)過(guò)量，誰(shuí)弱顯誰(shuí)性。原因：酸和堿已電離出的H＋與OH－恰好中和，誰(shuí)弱誰(shuí)的H＋或OH－有儲(chǔ)備(即物質(zhì)過(guò)量)，還能繼續(xù)電離。pH的計(jì)算5、酸或堿稀釋后溶液pH的計(jì)算（25℃）

無(wú)限稀釋酸溶液，pH接近7，略小于7（不可能等于/大于7）

無(wú)限稀釋堿溶液，pH接近7，略大于7（不可能等于/小于7）稀釋酸溶液，pH增大(不超過(guò)7)；稀釋堿溶液，pH減小(不小于7)pH的計(jì)算73pHV水1、強(qiáng)酸的稀釋鹽酸醋酸V水32pH10倍117pHV水NaOH氨水V水1211pH10倍2、弱酸的稀釋3、強(qiáng)堿的稀釋4、弱堿的稀釋可以看出無(wú)論是c相等還是pH相等，加水稀釋相同倍數(shù)pH變化大的都是強(qiáng)酸或強(qiáng)堿。隨堂訓(xùn)練1．pH試紙使用操作中正確的是（）A．將pH試紙的一端浸入溶液，觀察顏色的變化B．將pH試紙浸入溶液一會(huì)兒，再取出跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比C．用潔凈的玻璃棒蘸取被測(cè)溶液，滴在pH試紙上，待顏色變化后立即與比色卡對(duì)比D．先將pH試紙用蒸餾水潤(rùn)濕，再用潔凈的玻璃棒蘸取被測(cè)溶液，滴在pH試紙上，顏色變化后與比色卡對(duì)比C隨堂訓(xùn)練3．下列溶液在常溫下酸性最強(qiáng)的是（

）A．pH＝4的溶液B．1L溶液里溶有22.4mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)HCl的溶液C．c(OH﹣)＝10-12mol·L-1的溶液