高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第二节 水的电离和溶液的pH习题

第三章 水溶液中的离子反应与平衡

第二节 水的电离和溶液的pH

第2课时教学设计

【教学目标】

1.认识溶液的酸碱性及pH。

2.掌握检验溶液pH的方法。

3.了解溶液的pH的计算及溶液稀释时pH的变化规律。

4.了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。

【教学重难点】

溶液酸碱性与pH的计算

【教学过程】

1.新课导入

[设疑]酸性溶液中是否存在OH-？碱性溶液中是否存在H+？

[学生活动]根据常温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分析改变条件后c(H+)和c(OH-)的值或变化趋势（增大或减小）。

[讲解]纯水中，对水电离平衡是无影响的，c(H+)=c(OH-)=10-7，在纯水中，加入少量的HCl，引入了H+，导致平衡左移，c(H+)＞10-7，c(OH-)＜10-7，即c(H+)＞c(OH-)；在纯水中，加入少量的NaOH，引入了OH-，平衡左移，c(H+)＜10-7，c(OH-)＞10-7，即c(H+)＜c(OH-)。

2.新课讲授

[板书]一、溶液的酸碱性与pH的关系

[设疑]能否用c(H+)等于多少来判断溶液酸、碱性？

[回答]温度不同，Kw不同，c(H+)不同，不能用c(H+)来判断溶液酸、碱性，只能通过c(H+)和c(OH-)的相对大小来判断。

[板书]酸性溶液中：c(H+)＞c(OH-)；中性溶液中：c(H+)=c(OH-)；碱性溶液中：c(H+)＜c(OH-)。

[讲解]在初中化学中我们用pH表示溶液的酸碱度，那么pH与c(H+)又是什么关系呢？我们将H+的物质的量浓度的负对数称为溶液的pH。

[板书]pH=﹣lgc(H+)。

[展示]25℃，溶液的酸碱性与pH的关系图

[讲解]酸性溶液，c(H+)＞10-7，pH＜7；中性溶液，c(H+)=10-7，pH=7；碱性溶液，c(H+)＜10-7，pH＞7。pH越小，溶液的酸性越强，碱性越弱，pH的适用范围是0~14。

[板书]pH越小，溶液的酸性越强，碱性越弱，pH的适用范围是0~14。

酸性溶液，c(H+)＞10-7，pH＜7；

中性溶液，c(H+)=10-7，pH=7；

碱性溶液，c(H+)＜10-7，pH＞7。

[设疑]pH=7的溶液一定是中性溶液吗？

[回答]不一定。25 ℃时,pH=7的溶液呈中性,温度高于25 ℃时,由于水的电离程度增大,KW>1.0×10-14,此时pH=7呈碱性。判断溶液酸碱性的唯一标准是溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小,不应看pH的大小,因此只有满足c(H+)=c(OH-)的溶液才一定呈中性。

[总结]1.在任何水溶液中，都存在H+与OH－，但不能大量共存。

2.溶液呈酸性或碱性的本质在于c(H+)与c(OH－)的相对大小；而不在于c(H+)或c(OH－)的绝对大小。在一定温度下，c(H+)与c(OH－)此增彼减，但Kw=c(H+)•c(OH－)始终不变。

3.碱溶液中由水电离出的c水(H+)=Kw/c碱(OH－)（忽略水电离出的OH－的浓度）；同理，酸溶液中由水电离出的c水(OH－)=Kw/c酸(H+)

(忽略水电离出的H+的浓度)。

4.任何情况下，均可根据溶液中c(H+)和c(OH－)的相对大小来判断溶液的酸碱性。但只有在25℃时才能利用c(H+)与1.0×10-7mol/L的相对大小来判断溶液的酸碱性。

5.在分析c(H+)、pH与溶液的酸碱性的关系时，要注意溶液的温度是否为常温。

6.溶液的pH范围通常是0~14，对于c(H+)≤1 mol/L或c(OH－)≤1mol/L的电解质溶液，用pH表示其酸碱度比直接使用c(H+)或c(OH－)要方便。当c(H+)或c(OH－)大于1 mol/L时，则直接用c(H+)或c(OH－)来表示溶液的酸碱度。

[讲解]我们在中学阶段用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性，常见的酸碱指示剂有甲基橙、石蕊、酚酞。

[展示]酸碱指示剂的变色范围。

[强调]甲石酚要记清，红黄红蓝无色红。三点一四点四，五八八十要分清。

[讲解]溶液的pH可以用pH试纸测量，也可以用pH计测量。广泛pH试纸的范围为0~14(最常用)或0~10，用广泛pH试纸测定溶液的pH都为整数；精密pH试纸的pH范围较窄，可以判别0.2或0.3的pH差值。使用时把一小片试纸放在表面皿或点滴板上，用洁净干燥的玻璃棒直接蘸取少量待测液点在干燥的pH试纸上，半分钟内，与标准比色卡对照可确定溶液的pH。

[教师活动] 讲解关于pH的计算。

[过渡]工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性，人们的生活和健康也与溶液的酸碱性有密切关系。因此，测试和调控溶液的pH，对工农业生产、科学研究，以及日常生活和医疗保健等都具有重要意义。

[讲解]例如，人体各种体液都有一定的pH。血液的pH是诊断疾病的一个重要参数，当体内的酸碱平衡失调时，利用药物控制pH则是辅助治疗的重要手段之一。废水处理。酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应，在中和过程中可用pH自动测定仪进行检测和控制。农业生产。土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收剂养分的有效性，各种作物生长都对土壤的pH范围有一定的要求。

3.课堂小结

[师]本节课学习了溶液酸碱性与pH的相关知识，重点掌握溶液酸碱性、pH的计算等，并完成作业。

4.板书

3.2.2溶液酸碱性与pH

1. 溶液的酸碱性与pH的关系

pH=﹣lgc(H+)

pH越小，溶液的酸性越强，碱性越弱，pH的适用范围是0~14。

酸性溶液，c(H+)＞10-7，pH＜7；

中性溶液，c(H+)=10-7，pH=7；

碱性溶液，c(H+)＜10-7，pH＞7。

2.溶液pH的测定方法

酸碱指示剂法

pH试纸法

3.pH的计算

4.测定pH的意义