高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 水与水溶液教课课件ppt

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基础落实•必备知识全过关
重难探究•能力素养全提升
学以致用•随堂检测全达标
1.了解水溶液的酸碱性与溶液中c平(H+)和c平(OH-)的关系,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.知道pH的定义,了解水溶液的酸碱性与pH的关系。能够进行有关pH的简单计算,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。
1.水溶液的酸碱性(1)溶液酸碱性的判断标准:c平(H+)与c平(OH-)的相对大小。(2)水溶液的酸碱性与溶液中c平(H+)和c平(OH-)的关系:
2.水溶液的pH(1)pH的定义公式:pH=-lgc平(H+)。(2)室温下,水溶液pH与溶液酸碱性的关系:
【微点拨】pH<7的溶液不一定是酸性溶液;pH>7的溶液不一定是碱性溶液;pH=7的溶液也不一定是中性溶液。如在某温度下,水的离子积常数为1×10-12 ml2·L-2,此时pH=6的溶液为中性溶液,pH>6的溶液为碱性溶液,pH<6的溶液为酸性溶液。
3.溶液pH的测量方法(1)酸碱指示剂:不同的指示剂在不同的pH范围内变色。
中和滴定实验不能用石蕊指示剂
一般强酸、强碱的滴定实验中,甲基橙和酚酞均可用
(2)pH试纸:将pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸的中部,待颜色变化稳定后对照标准比色卡可以得到溶液pH,所得pH均为正整数。(3)酸度计:能够直接测量溶液的pH,读数可以精确到小数点后两位。
【微思考】某同学用pH试纸测得某硫酸溶液的pH为4.2,该同学的结论正确吗?提示不正确。用pH试纸测定pH时,只能读取整数值。
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)升高温度,水的电离平衡向电离方向移动,c平(H+)增大,溶液呈酸性。(　　)(2)任何温度下,利用溶液中c平(H+)和c平(OH-)的相对大小判断溶液的酸碱性。(　　)(3)25 ℃时pH的范围通常是0~14。(　　)(4)4 ℃时,纯水的pH=7。(　　)(5)1.0×10-3 ml·L-1盐酸的pH=3.0,1.0×10-8 ml·L-1盐酸的pH=8.0。(　　)(6)100 ℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性。(　　)(7)pH=4.5的番茄汁中c平(H+)是pH=6.5的牛奶中c平(H+)的100倍。(　　)
土壤的酸碱性直接影响植物的生长发育,浙江的“龙井茶”只能生长于弱酸性的土壤中。可以用pH试纸测定pH,判断土壤的酸碱性。
1.如何使用pH试纸测定溶液的pH?提示用镊子取一小片试纸放于玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸中央,变色后与标准比色卡对照可确定其pH。2.用pH试纸测pH时,若先用蒸馏水润湿,可能有什么结果?提示用蒸馏水润湿,相当于将溶液稀释,若是酸性溶液,则c平(H+)变小,pH偏大;若是碱性溶液,则c平(OH-)变小,pH偏小;若是中性溶液,则c平(H+)和c平(OH-)不变,pH不变。
水溶液的酸碱性与c平(H+)、c平(OH-)以及pH的关系
【微点拨】pH越小,酸性越强;pH越大,碱性越强。
【典例1】下列说法正确的是(　　)A.pH=7的溶液一定显中性B.室温下由水电离的c水(OH-)为1×10-8 ml·L-1的溶液一定呈酸性C.c平(H+)答案C解析溶液的酸碱性决定于c平(H+)与c平(OH-)的相对大小,利用pH或c平(H+)判断时应注意温度。室温下由水电离的c水(OH-)=1×10-8 ml·L-1,可能溶液中c平(OH-)=1×10-8 ml·L-1,c平(H+)=1×10-6 ml·L-1,溶液呈酸性,也可能溶液中c平(H+)=1×10-8 ml·L-1,c平(OH-)=1×10-6 ml·L-1,溶液呈碱性。
规律方法 溶液酸碱性的判断依据
变式训练1下列叙述正确的是(　　)A.在室温下,无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液中,c平(H+)·c平(OH-)=1.0×10-14 ml2·L-2B.c平(H+)=1.0×10-7 ml·L-1的溶液一定是中性溶液C.0.2 ml·L-1 CH3COOH溶液与0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液中c平(H+)相同D.任何浓度的溶液都要用pH来表示其酸性的强弱
答案 A解析 KW=c平(H+)·c平(OH-),且KW只与温度有关,所以室温下,无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液中,其KW=1.0×10-14 ml2·L-2,A项正确;在温度不确定时,中性溶液中的c平(H+)不一定等于1.0×10-7 ml·L-1,B项错误;0.2 ml·L-1 CH3COOH溶液与0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度不同,所以溶液中的c平(H+)不同,C项错误;当c平(H+)或c平(OH-)大于1 ml·L-1时,用pH表示溶液的酸碱性就不简便了,所以,当c平(H+)或c平(OH-)大于1 ml·L-1时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,而是直接用c平(H+)或c平(OH-)来表示,D项错误。
相同温度时,pH=10的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,混合后的c平(H+)是
1.单一溶液的pH计算(1)强酸溶液,如HnA溶液,设溶质的物质的量浓度为c ml·L-1,c平(H+)=nc ml·L-1,pH=-lgc平(H+)=-lgnc。(2)强碱溶液,如B(OH)n溶液,设溶质物质的量浓度为c ml·L-1,
2.混合溶液的pH计算
(3)强酸与强碱混合:强酸与强碱溶液混合,要先根据H++OH-==H2O计算出哪种物质过量,一般有如下三种情况:若酸过量:先算c混(H+)=
若恰好完全反应,c酸(H+)·V(酸)=c碱(OH-)·V(碱),溶液呈中性;
若碱过量:先算c混(OH-)=
3.酸、碱稀释后溶液pH的计算
【典例2】已知某温度下纯水的pH=6。(1)pH=7的溶液呈　　　　　(填“酸性”“中性”或“碱性”)。 (2)该温度下0.1 ml·L-1的盐酸的pH=　。 (3)该温度下0.05 ml·L-1的Ba(OH)2溶液的pH=　　　　　　。 (4)该温度下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=　 。 
答案(1)碱性　(2)1　(3)11　(4)9∶11
解析题给温度下,KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-12 ml2·L-2。(1)pH=7时,c平(H+)=10-7 ml·L-1,c平(OH-)=10-5 ml·L-1,c平(H+)易错警示 计算溶液pH时注意的几个问题(1)温度是否为25 ℃。(2)水电离出来的c水(H+)何时忽略不计,何时不能忽略。(3)两种pH不同的碱溶液混合时,由于两碱溶液中水的电离程度不同,所以混合后溶液中水的电离平衡必发生移动,因此不可将两溶液中的H+的物质的量相加得到混合溶液中H+的物质的量。
变式训练2室温下,pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合溶液的pH=11,则强碱溶液与强酸溶液的体积比是(　　)A.11∶1B.9∶1C.1∶11D.1∶9
解析可设碱溶液与酸溶液的体积分别为V(碱)L和V(酸)L,由题意可知,混合后碱过量,可列等式: =10-(14-11),解之可得V(碱)∶V(酸)=1∶9。
1.(2022北京平谷高二期末)下列溶液一定呈中性的是(　　)A.pH=7的溶液B.c(H+)=c(OH-)=10-6 ml·L-1的溶液C.使石蕊溶液呈紫色的溶液D.酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液
答案 B　解析 pH=7的溶液不一定呈中性,故A错误;c(H+)=c(OH-)=10-6 ml·L-1的溶液,氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,溶液一定呈中性,故B正确;使石蕊溶液呈紫色的溶液,室温下溶液可能呈酸性,故C错误;CO2与NaOH恰好反应生成的Na2CO3溶液呈碱性,故D错误。
2.(2022福建三明高二期末)室温下,下列事实不能说明某一元酸HX是弱酸的是(　　)A.0.1 ml·L-1 HX溶液的pH=3B.0.1 ml·L-1 HX溶液中存在溶质分子C.pH=4的HX溶液稀释到体积为原来的10倍,溶液pH小于5D.10 mL 0.1 ml·L-1 NaOH溶液与10 mL 0.1 ml·L-1 HX溶液恰好中和
解析 0.1 ml·L-1HX溶液的pH=3,说明该溶液中c(H+)=10-3 ml·L-13.25 ℃时,a ml·L-1一元酸HA的溶液与b ml·L-1 NaOH溶液等体积混合,充分反应后溶液的pH=7,则下列关系一定正确的是(　　)A.a=b B.a>bC.c平(A-)=c平(Na+) D.c平(A-)答案C解析根据题意分析,一元酸HA可能是强酸也可能是弱酸,溶液的pH=7时溶液中c平(H+)=c平(OH-),根据电荷守恒可得c平(A-)=c平(Na+)。
4.室温下,将0.1 ml·L-1 NaOH溶液与0.04 ml·L-1 H2SO4溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于(　　)A.1.7D.12.4
解析由题意知反应后NaOH过量,混合溶液中的c平(OH-)=
5.(1)室温下0.01 ml·L-1 HCl溶液:①由水电离出的c水(H+)=　　　　　　; ②溶液的pH=　　　　　　; ③加水稀释到体积为原来的100倍,pH=　。 (2)室温下0.01 ml·L-1 NaOH溶液:①溶液的pH=　　　　　　; ②加水稀释到体积为原来的100倍,pH=　。 
答案(1)①1.0×10-12 ml·L-1　②2　③4(2)①12　②10
解析(1)①0.01 ml·L-1 HCl溶液中的OH-只来源于水的电离,且c平(OH-)=c水(H+),H+来源于水和HCl的电离,由于水的电离程度很小,计算时水电离的H+可忽略,c平(H+)=0.01 ml·L-1,
②pH=-lg0.01=2。③加水稀释到体积为原来的100倍,c平(H+)变为原来的 ,即c平(H+)=1.0×10-4 ml·L-1,pH=4。