人教版 (2019)选择性必修1第二节 水的电离和溶液的pH教课内容ppt课件

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溶液的酸碱性由c(H+)和c(OH-)相对大小决定
任何水溶液中都有H＋和OH－
任务一 认识溶液的酸碱性
25 ℃时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度
[追加条件]若该溶液是在25 ℃时，10 ℃时，90 ℃时， 溶液的酸碱性又如何？
t ℃ 时，某溶液中c(H+)＝1×10-7 ml/L，分析该溶液的酸碱性。
c(H+)＝c(OH-)
c(H+)＞c(OH-)
c(H+)＜c(OH-)
Kw＝c(H+)·c(OH-)
“pH”是由丹麦化学家彼得·索仑森1909年提出的。索仑森当时在一家啤酒厂工作，经常要化验啤酒中所含H+浓度。每次化验结果都要记录许多个零，这使他感到很麻烦。经过长期潜心研究，他发现用H+浓度的负对数来表示酸碱性非常方便，并把它称为溶液的pH（p代表德语Ptenz，意思是浓度，H代表H+）。就这样“pH”成为表述溶液酸碱度的一种重要数据。
(1)在25 ℃时，某溶液中由水电离出的c（H＋）＝1×10－12 ml·L－1，则该溶液的pH一定是12(　　)(2)升高温度，纯水的pH变为6，则此时纯水显酸性(　　)(3)溶液中c(H＋)>c(OH－)时，溶液显酸性(　　)
任务二 有关溶液pH的简单计算
跟踪训练1：(1)常温下，有0.01 ml·L－1的三种溶液：a．HCl　b．NaOH　c．NaHSO4①三种溶液中水电离的c(H＋)＝__________________________。②三种溶液的pH分别是：a.__________，b.__________，c．__________。(2)25 ℃某溶液由水电离出的c(H＋)＝1×10－12ml·L－1，请探究该溶液的pH可能是________。
答案　(1)①1×10－12 ml·L－1 ②2　12　2 (2)2或12
前提：稀溶液密度近似为1g·cm-3，故稀溶液总体积等于各组分体积之和（体积差忽略不计）。
跟踪训练2：(1)常温下，pH均为2的稀盐酸与稀硫酸等体积混合后，pH＝______。
思路：混合前后H+的物质的量守恒
跟踪训练2： (3)常温下，将pH＝8和pH＝10的两种强碱溶液等体积混合，溶液的pH是_______(已知lg 2 ≈ 0.3) 。
思路：混合前后OH-的物质的量守恒
pH ＝ -lgC(H+) ＝ -lg2×10-10 ＝ 10 - 0.3
若是碱过量，则先求出反应后溶液中剩余碱的C(OH-)，再求pH 。
若是酸过量则应先求出反应后溶液中剩余酸的c(H+)，再求pH 。
跟踪训练3：25 ℃时，稀溶液混合后的体积可认为是二者体积之和，根据要求进行有关pH的计算。(1)0.1 ml·L－1的盐酸和0.05 ml·L－1的氢氧化钡溶液等体积混合后pH为________。(2)pH＝12的NaOH溶液和pH＝4的HCl溶液等体积混合，pH为________。(3)将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝5，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。
　(1)7　(2)11.7　(3)9∶2
可知 c(H+)总＝10-6.96 ml/L
c(OH-)＝
＝9.1×10-8 ml/L
＝ 9.1×10-8 ml/L
OH-只来自H2O的电离
H+来自HCl和H2O的电离
＝ 1×10-8 ml/L
常温时，将1 mL 1×10-5 ml/L的盐酸稀释至1000 mL，测得稀释后溶液的pH为6.96。试分析：（1）稀释后溶液中存在哪些粒子？（2）这些粒子的来源是什么？（3）每种离子的浓度是多少？
稀释后pH＝6.96
pH=12的NaOH溶液1mL加水稀释至100mL，pH ；pH=3的HCl溶液1mL加水稀释至1000mL，pH ；pH=5的HCl溶液1mL加水稀释至1000mL，pH .
③无限稀释时，7为限。
结论:①PH=a的强酸，稀释10n倍, PH=a+n
②PH=b的强碱，稀释10n倍,PH=b-n
酸碱溶液稀释时pH的变化
pH=3的醋酸1mL加水稀释至100mL，pH ；pH=11的氨水1mL加水稀释至100mL，pH 。
弱酸、弱碱稀释时，电离程度增大；故其pH的变化值比强酸、强碱相同程度稀释时的变化值小。
①PH=a的弱酸，稀释10n倍,PH﹤a+n,PH的变化量不足n个单位。
②PH=b的弱碱，稀释10n倍,PH﹥b-n,PH的变化量不足n个单位。
1.pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
酸碱溶液稀释时pH的变化图像
2.c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
无论是c相等还是pH相等，加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。
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。
在日常生活中，人们洗发时使用的护发素具有调节头发的pH使之达到适宜酸碱度的功能。
在环保领域，酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应。例如，酸性废水可通过投加碱性废渣或通过碱性滤料层过滤使之中和；碱性废水可通过投加酸性废水或利用烟道气中和，在中和过程中可用pH自动测定仪进行检测和控制
在农业生产中，因土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性（如图3-9),各种作物生长都对土壤的pH范围有一定的要求（如表3-2)。
在科学实验和工业生产中，溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。在用于测定酸碱浓度的酸碱中和滴定中，溶液pH的变化是判断滴定终点的依据。
1.常温下，按要求完成关于溶液稀释的问题。(1)将1 L 0.1 ml·L－1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L，pH＝___。
稀释后c(H＋)＝10－6 ml·L－1，c(OH－)＝10－8 ml·L－1，c(H＋)水＝c(OH－)＝10－8 ml·L－1。
(2)pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝_______________。
1×10－8 ml·L－1
(3)体积相同、pH均为3的盐酸和醋酸，加入水稀释至a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则a__ b。(填“>”“<”或“＝”)
若将盐酸和醋酸同等程度地稀释到体积都为a mL，则盐酸的c(H＋)比醋酸的c(H＋)小。若要稀释到两溶液的c(H＋)相等，则醋酸应该继续加水稀释，则有b>a。
pH＝5的H2SO4中，c(H＋)＝10－5 ml·L－1
2..在室温下，下列叙述正确的是( )A.将1 mL pH＝3的一元酸溶液稀释到10 mL，若溶液的pH＜4，则此酸为弱酸B.将1 mL 1.0×10－5 ml·L－1盐酸稀释到1 000 mL，得到pH＝8的盐酸C.用pH＝1的盐酸分别中和1 mL pH＝13的NaOH溶液和氨水，NaOH消耗盐酸的体积大D.pH＝2的盐酸与pH＝1的硫酸比较，c(Cl－)＝c(SO42-)
A项，假设该酸是强酸，稀释10倍后，溶液的pH为4，实际上溶液的pH小于4，说明溶液中存在酸的电离平衡，所以该酸是弱酸；C项，pH相同的NaOH溶液和氨水，氨水的物质的量浓度大于氢氧化钠溶液，所以用pH＝1的盐酸分别中和1 mL pH＝13的NaOH溶液和氨水，氨水消耗盐酸的体积大。
3.常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为( )①1 ml·L－1的盐酸　 ②0.1 ml·L－1的盐酸　③0.01 ml·L－1的NaOHA.1∶10∶100 B.0∶1∶12 C.14∶13∶12 D.14∶13∶2
由水电离出的氢离子浓度之比为10－14 ml·L－1∶10－13 ml·L－1∶10－12 ml·L－1＝1∶10∶100，故选A