【化学】溶液酸碱性与pH课件 2023-2024学年高二上学期人教版（2019）选择性必修1

第二节水的电离和溶液的pH第2课时

溶液的酸碱性与PH

第三章水溶液中的离子反应与平衡溶液的酸碱性与pH21本节重点本节难点计算溶液pH的方法(2)比较下列情况，溶液中c(H+)、c(OH-)的值或变化趋势（增大或减小）？体系纯水向纯水中加盐酸向纯水中加NaOHc(H＋)c(OH－)c(H＋)和c(OH－)大小酸碱性10－7mol·L－110－7mol·L－1增大减小减小增大中性酸性碱性(1)酸性溶液中是否存在OH-？碱性溶液中是否存在H+？根据常温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分析下列问题。c(H+)

=c(OH-)1、酸性溶液：c(H＋)_____c(OH－)2、中性溶液：c(H＋)_____c(OH－)3、碱性溶液：c(H＋)_____c(OH－)＞=＜判断溶液酸、碱性，只能通过比较c(H+)和c(OH-)的相对大小。讨论：①c(H+)＞1×10-7mol/L的溶液一定是酸性溶液吗？②c(H+)=

c(OH-)的溶液一定是中性溶液吗？1.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系

如何通过溶液中的c(H+)或者c(OH-)计算溶液的pH呢？彼得·索仑森丹麦化学家“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，颇为繁琐，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Potenz，意思是浓度，H代表H+)

显然，对于c(H+)和c(OH-)都较小的稀溶液(<1mol/L)，用pH表示其酸碱度比直接用c(H+)或c(OH-)表示要方便。c(H+)=1×10-9mol/L的碱性溶液，pH＝-lg10-9＝9c(H+)=1×10-5mol/L的酸性溶液，pH＝-lg10-5＝5中性溶液的pH＝7碱性溶液的pH>7酸性溶液的pH<7即pH＝-lgc(H+)c(H+)=1×10-7mol/L的中性溶液，pH＝-lg10-7＝7

结论：pH越大，溶液的碱性越强；pH越小，溶液的酸性越强。2.溶液的酸碱性与pH的关系

pH是c(H+)的负对数使用范围c(H+)<1mol/L【例1】①1.0×10-3的盐酸溶液pH为

；②常温下，1.0×10-4的氢氧化钠溶液pH为

。③pH=7的溶液一定呈中性？c(H+)＝1×10-3mol/L，pH＝-lg10-3＝3pH＝-lg10-10＝10c(OH-)＝1×10-4mol/Lc(H+)＝KW/c(OH-)＝1×10-10mol/L

100°C时，KW=1×10-12

，则c(H+)＝c(OH-)＝1×10-6mol/L溶液呈中性，PH=6结论：溶液中H+的浓度相同，不同温度下，溶液的酸碱性不同，也就是pH＝7，溶液不一定是中性2.溶液的酸碱性与pH的关系

3.pH的测定方法

酸碱指示剂法广泛PH试纸法精密PH试纸法PH计（酸度计）1234只能测出PH的范围粗略测定溶液PH，读取整数；PH试纸不能润湿可读到小数点后一位PH试纸的使用：将试纸放在干燥洁净的玻璃片(表面皿)上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸中央，当试纸变色稳定后立即与标准比色卡对照，读出pH。可读到小数点后2位，量程0~14血液的正常pH范围是7.35~7.45。大多数体液都要保持一个较小的pH变化范围，如果pH变化超出范围，就可能产生危害。血浆中H2CO3/HCO3-缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用。H+(aq)+HCO3-(aq)H2CO3(aq)CO2(g)+H2O(l)当体系中增加少量强酸时，平衡向正反应方向移动而消耗H+

；当增加少量强碱时，平衡向逆反应方向移动而消耗OH-。由于HCO3-和H2CO3的浓度较大且可以调节，因此可以防止体系的pH出现较大幅度的变化。（1）.医学上血液的pH是诊断疾病的一个重要参数4.pH的应用

洗发水是碱性的，能够洗去油污，但是对头发有一定的伤害护发素是酸性的，和洗发水发生中和反应，减少对头发的伤害，起到护发的作用（2）.人体健康调节，如洗发时，护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度4.pH的应用

H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O

硫酸厂的污水中常含有硫酸等物质，可以用熟石灰进行中和处理（3）.环保领域中酸性或碱性废水常利用中和反应进行处理（4）.农业生产中，调节土壤的pH，使其更适宜农作物生长4.pH的应用

适宜高粱种植的土地酸碱度为5.5-7.5适宜西瓜种植的土地酸碱度为5-7（5）.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、产量的一个重要因素4.pH的应用

1．下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是(

)A．pH＝7的溶液呈中性B．中性溶液中一定有c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1C．c(OH－)＝c(H＋)的溶液呈中性D．在100℃时，纯水的pH<7，因此显酸性答案C解析A项中运用pH判断溶液的酸碱性时，用到了水的离子积常数，它与温度有关，但A项未给出温度，所以错误；在中性溶液中c(H＋)和c(OH－)一定相等，但并不一定等于1.0×10－7mol·L－1，所以B项错误，C项正确；100℃的纯水中，虽然pH<7，但c(H＋)＝c(OH－)，还是呈中性，所以D错误。2．用pH试纸测定某无色溶液的pH，下列说法正确的是(

)A．将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化并与标准比色卡对照B．用广泛pH试纸测得氯水的pH为2C．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，观察其颜色并与标准比色卡对照D．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在湿润的pH试纸上，测量的pH一定偏低答案C解析pH试纸直接浸入待测液，会污染溶液，A错误；氯水有强氧化性，pH试纸会被漂白，应用pH计测定氯水的pH，B错误；测定溶液pH的正确操作方法为用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液滴到放在玻璃片或表面皿上的pH试纸上，显色后，与标准比色卡比较，C正确；湿润的pH试纸测量的pH不一定偏低，如用湿润的pH试纸测量氯化钠溶液的pH，测定结果不变，D错误。

1．单一溶液pH的计算

思维建模5.pH的计算

据pH＝

，求pH的关键是求溶液中的c(H＋)。－lgc(H＋)

酸性溶液求c(H+)PH=-lgc(H+)

PH碱性溶液求c(OH-)解：c(H+）=2c(H2SO4）=0.05×2=10-1mol/LpH=-lgc（H+）=1常温下,计算浓度为0.05mol/L的硫酸溶液的pH。解:c(OH-）=2c[Ba(OH)2]

=0.005×2=10-2mol/Lc（H+）=KWc（OH—）=10-12mol/LpH=-lgc（H+）=12常温时，计算浓度为0.005mol/L的氢氧化钡溶液的pH。

1．单一溶液pH的计算

强酸溶液中c(H＋)＝n·c(HnA)强碱溶液中c(OH-)＝n·c[B(OH)n]解：pH=-lgc(H+)=5已知CH3COOH的电离常数Ka＝2×10－5,计算浓度为0.5mol/L的醋酸溶液的pH。Ka=c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(H+)=mol·L-1=0.5×2×10－5=10-5mol/LCH3COOHCH3COO-+H+

1．单一溶液pH的计算

3c(H+)=mol·L-1HAH++A-cmol·L-1弱酸HA溶液,电离常数为Ka2．混合溶液pH的计算（1）两种强酸混合先求出c混(H＋)，再求pHn1(H+)+n2(H+)V总c(H+)==c1(H+)×V1+c2(H+)×V2V1+V2⇒pH

pH=5和pH=3的两种盐酸，以等体积混合后，计算溶液的pH。c（H+）==10-5V+10-3V2V≈

10-3V2V=

10-32mol/LpH=-lgc(H+)=3.3n1（H+）+n2（H+）V总2．混合溶液pH的计算（2）两种强碱混合先求c混(OH－)，再据KW求出c混(H＋)，最后求pHn1(OH-)+n2(OH-)V总c(OH-)==c1(OH-)×V1+c2(OH-)×V2V1+V2⇒pHc(H+)=KWc(OH-）常温时，将pH=10的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液以1:1体积比混合，混合后的pH为多少？解:c（OH-）==10-4V+10-2V2V≈

10-2V2V=

10-22mol/LpH=-lgc(H+)=11.7n1（OH-）+n2（OH-）V总=2×10-12mol/Lc(H+)=KWc(OH-）常温时，将pH=10的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液以1:1体积比混合，混合后的pH为多少？(lg2=0.3)2．混合溶液pH的计算思维建模2．混合溶液pH的计算强酸混合PH=-lgc(H+)强碱混合

PH两种溶液等体积混合且pH相差大于等于2两种强碱等体积混合，混合液pH＝pH大－lg2＝pH大－0.3两种强酸等体积混合，混合液pH＝pH小＋lg2＝pH小＋0.3

思维建模2．混合溶液pH的计算（3）强酸和强碱混合常温时，0.1mol/L的NaOH和0.06mol/L的H2SO4溶液等体积混合，求混合溶液的pH。n(H+)=2c(H2SO4)V=0.12V解：设两溶液的体积都为Vn(OH-)=c(NaOH)V=0.1V因为0.12V＞0.1V所以酸过量c(H+)=n(H+)—n(OH-)V(总）=0.12V-0.1V2V=10-2mol/LpH=2pH的计算

总的原则3、25℃，将100mL0.14mol·L－1NaOH溶液与100mL0.06mol·L－1硫酸溶液混合，所得200mL混合溶液的pH为(

)A．12 B．12.3C．13 D．14A酸：n(H+）=0.06×2×0.1=0.012mol碱：n(OH-)=0.14×0.1=0.014mol

n(H+）<n(OH-)碱过量，反应后：c(OH－)＝[n(H+)-n(OH-)]/V总

=（0.014-0.012)/0.2=0.01mol·L－1c(H+)＝1×10－14/0.01mol·L－1＝1×10－12mol·L－1pH＝124、已知在100℃时水的离子积Kw＝1×10－12，下列溶液的温度均为100℃。其中说法正确的是()

A．0.005mol·L－1

的H2SO4溶液，pH＝2

B．0.001mol·L－1

的NaOH溶液，pH＝11

C．0.005mol·L－1

的H2SO4溶液与0.01mol·L－1

的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性

D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50mL，需要pH＝9的NaOH溶液100mLAc(H+）=0.005×2=0.01mol·L－1

c(OH-)=0.001mol·L－1

c(H+）=10-9mol·L－1

n(H+）=0.005×2V

n(OH-)=0.01Vn(H+）=n(OH-)中性

酸：n(H+）=0.05×10-3=5×10-5mol碱：PH=9则

c(H+）=10-9

c(OH-)=10-3

中和时