鲁科版高中化学选择性必修1第3章物质在水溶液中的行为第1节第2课时水溶液的酸碱性与pH课件

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第3章　物质在水溶液中的行为第1节　第2课时　水溶液的酸碱性与pH素 养 目 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。基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升目录索引 基础落实•必备知识全过关必备知识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 mol2·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作为指示剂 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的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。自我检测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)4 ℃时,纯水的pH=7。(　　)(4)1.0×10-3 mol·L-1盐酸的pH=3.0,1.0×10-8 mol·L-1盐酸的pH=8.0。(　　)(5)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。(　　)(6)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。(　　)√ × × × × √ 重难探究•能力素养全提升探究一　溶液酸碱性的判断方法问题探究土壤的酸碱性直接影响植物的生长发育,如浙江的“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。归纳拓展水溶液的酸碱性与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。 应用体验视角1 判断溶液的酸碱性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 mol·L-1的溶液一定呈酸性C.c平(H+)c平(H+),溶液呈碱性。3.下列溶液一定呈中性的是(　　)A.pH=7的溶液B.c平(H+)=c平(OH-)=10-6 mol·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B解析 pH=7的溶液不一定呈中性,故A错误;c平(H+)=c平(OH-)=10-6 mol·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。视角2 pH试纸的使用4.关于pH的测定,下列说法正确的是(　　)A.用pH试纸测定溶液的pH,在使用之前应用蒸馏水润湿B.用pH试纸测得某氢氧化钠溶液的pH=10.6C.利用酸、碱指示剂可以测溶液的pHD.pH计是精确测定溶液pH的仪器D解析 用pH试纸测定溶液的pH时不能用水润湿,A错误;pH试纸的测量结果只能是整数,B错误;酸碱指示剂只能测定溶液的酸碱性,不能测定溶液的pH,C错误;pH计能够精确测定溶液的pH,D正确。探究二　溶液的pH问题探究相同温度时,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+)是否为 mol·L-1?归纳拓展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 mol·L-1,c平(H+)=nc mol·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 mol·L-1,c平(H+)= mol·L-1,pH=-lgc平(H+)=14+lgnc。3.酸、碱稀释后溶液pH的计算 应用体验视角1 溶液pH的计算1.室温下,将0.1 mol·L-1 NaOH溶液与0.04 mol·L-1 H2SO4溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于(　　)A.1.7 B.2.0C.12 D.12.4C解析 由题意知反应后NaOH过量,混合溶液中的c平(OH-)= =0.01 mol·L-1,故混合溶液的pH=12。2.在常温下,将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近(　　)A.8+lg 2 B.9-lg 2C.9 D.10-lg 2D解析 两种碱溶液混合,混合后溶液中c平(OH-)接近0.5×10-4 mol·L-1,故c平(H+)会接近2×10-10 mol·L-1,pH≈10-lg 2,故答案选D。3.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∶1 B.9∶1C.1∶11 D.1∶9D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。4.(1)室温下0.01 mol·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=　　　　　　　　　。 1.0×10-12 mol·L-1 24(2)室温下0.01 mol·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=　　　　　　　　　。 1210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。视角2 溶液的酸、碱性与pH的关系5.25 ℃时,a mol·L-1一元酸HA的溶液与b mol·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-)