溶液的酸碱性与pH教学设计高二上学期化学人教版选择性必修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第2课时溶液的酸碱性与pH【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】重点：溶液的酸碱性及PH的计算难点：①溶液混合PH的计算②溶液稀释PH的计算【辅助工具】多媒体【教学过程】1.复习导入【师】上节课我们学习了谁的离子积常数，知道了在25℃时，水的离子积常数为1014。且任何溶液中水电离出来的等于c(H+)=c(OH)=107。酸性溶液中只有H+，碱性溶液中只有OH？【学生】改变条件会对水的电离产生影响。加酸或加碱会抑制水的电离（在纯水中，加入少量的HCl，引入了H+，导致平衡左移，c(H+)＞107，c(OH)＜107，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+)＜107，c(OH)＞107，即c(H+)＜c(OH)）。【小结】酸性溶液中存在OH，碱性溶液中存在H+。【提问】如何判断溶液的酸碱性？2.新课讲授【思考交流】比较(25℃)下列情况中，分析下列溶液中的c(H+)和c(OH)的变化情况c(H+)mol/Lc(OH)mol/Lc(H+)与c(OH)的相对大小比较溶液的酸碱性纯水107107c(H+)=c(OH)中性HCl1011013c(H+)>c(OH)酸性NaOH1013101c(H+)<c(OH)碱性【讲】通过表格我们可知，纯水中，溶液为中性，c(H+)=c(OH)；HCl溶液为酸性溶液，c(H+)＞c(OH)；溶液为碱性溶液，c(H+)＜c(OH)。【强调】不能用c(H+)等于多少来判断溶液酸、碱性，只能通过c(H+)与c(OH)的相对大小来判断。【过渡】如何更为方便的描述溶液的酸碱性呢？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？【PPT展示】PH的由来(1)溶液pH的定义：H+的物质的量浓度的负对数。表达式为pH=【板书】pH=﹣lgc(H+)。练习：求100℃下，纯水中的c(H+)与pH(100℃下，Kw=1012)。c(H+)=c(OH)=Kw=1.0×106pH=lgc(H+)=lg(1.0×106)=6【思考交流】展示25℃时溶液酸碱性与pH（014）的关系图。【讲解】常温下，酸性溶液中c(H+)＞107，pH＜7；中性溶液中c(H+)=107，pH=7；碱性溶液中c(H+)＜107，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。【思考交流】pH=7的溶液一定呈中性吗?【讲解】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>1.0×1014，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。【小结】pH=7的溶液呈中性,只适用于25℃，所以在判断时要看温度。【思考交流】常用的pH值的测定方法有哪些？如何用pH试纸测定溶液的pH值？【展示】1.酸碱指示剂法(只能粗略测定溶液的pH范围，不能准确测定出pH的具体值)【展示】酸碱指示剂的变色范围。【讲解】溶液的pH还可以用pH试纸测量。2.pH试纸法(定量粗略测量)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；使用方法：取一小片pH试纸放在干燥、洁净的玻璃片(或表面皿)上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部，试纸变色后，立即与标准比色卡对照比色，读出数值，确定溶液的pH。注意事项：a.试纸不能用水润湿b.不能将试纸伸到溶液中c.广泛pH试纸只能读出整数d.pH试纸不能测c(H＋)或c(OH－)>1mol·L－1的溶液的pH不能用pH试纸测定pH的溶液a.漂白性溶液：氯水、双氧水、次氯酸盐溶液b.强氧化性溶液：浓硫酸、浓硝酸精密pH试纸的pH范围较窄，可以判别或的pH差值。【讲解】也可以用pH计测量。【播放视频】pH计的使用【师】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】2、pH的计算单一溶液pH的计算①酸性溶液中，先求c(H+)，再计算pH=lgc(H+)；②碱性溶液中，先求c(OH)，再由c(H+)=eq\f(Kw,c(OH))求c(H+)，最后计算pH=lgc(H+)。混合溶液pH的计算强酸+强酸关键：强酸与强酸混合，抓住H+进行计算！酸按氢离子进行计算，当相加、减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略强碱+强碱关键：强碱与强碱混合，抓住OH进行计算！再转化为H+强酸+强碱恰好反应pH=7(25℃)酸过量→PH碱过量→c(H+)→PH方法：所发生的酸碱中和反应，需先判断过量与适量问题，后再进行计算。3、溶液的稀释（一）、强酸的稀释【例1】取1mLpH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL，溶液的pH变为多少？（忽略溶液体积变化）若将上述溶液加水稀释到原体积的1000倍，则pH=____若稀释到原体积的105倍，则溶液的pH_____规律一：对于强酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH增大n个单位，即pH＝a＋n(a＋n<7)（二）、强碱的稀释【例2】：取pH=11的NaOH溶液与水按1:99的体积比混合后，溶液的pH变为多少？（忽略溶液体积变化）若将上述溶液加水稀释到原体积的1000倍，则pH=___若稀释到原体积的105倍，则溶液的pH______规律二：对于强碱溶液(pH＝b)每稀释10n倍，pH减小n个单位，即pH＝b－n(b－n>7)。（三）.弱酸、弱碱的稀释【例3】：pH=2的盐酸稀释100倍后pH=？pH=2的醋酸稀释100倍后pH=？【结论3】弱酸稀释10n倍pH变化（增大）＜n规律三：对于弱酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH的范围是：a<pH<a＋n(即对于pH相同的强酸与弱酸稀释相同倍数，强酸pH变化的程度大)（2）.弱碱稀释【例4】pH=12的NaOH溶液稀释100倍后pH=？pH=12的氨水稀释100倍后pH=？【结论4】弱碱稀释10n倍pH变化（减小）＜n.规律四：对于弱碱溶液(pH＝b)每稀释10n倍，pH的范围是：b－n<pH<b(即对于pH相同的强碱与弱碱稀释相同倍数，强碱pH变化的程度大)【规律小结】酸或碱稀释后溶液pH的计算及图像【巩固练习】1.室温下，有关pH计算结果一定正确的是①强酸pH=a，加水稀释到10n倍，则pH=a+n②弱酸pH=a，加水稀释到10n倍，则pH<a+n(a+n<7)③强碱pH=b，加水稀释到10n倍，则pH=b−n④弱碱pH=b，加水稀释到10n倍，则pH>b−n(b−n>7)A．①② B．②③ C．③④ D．②④2.pH=2的A、B两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，其pH值与溶液体积V的关系如图所