高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第3章 物质在水溶液中的行为第1节 水与水溶液图片ppt课件

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素养新目标1.了解溶液的酸碱性与溶液中c平(H＋)和c平(OH－)的关系。2．知道pH的定义，了解溶液的酸碱性与pH的关系。3．能够进行有关pH的简单计算。4．掌握检测溶液pH的方法。
一、溶液的酸碱性1．溶液酸碱性的判断标准：_______________的相对大小。2．溶液的酸碱性与溶液中c平(H＋)和c平(OH－)的关系
c平(H＋)与c平(OH－)
状元随笔　(1)c平(H＋)＝10－7 ml·L－1的溶液不一定呈中性，只有在常温(或室温)下，c平(H＋)＝10－7 ml·L－1的溶液才呈中性。(2)c平(H＋)＞c平(OH－)，溶液呈酸性，且c平(H＋)越大，酸性越强c平(H＋)＝c平(OH－)，溶液呈中性c平(H＋)＜c平(OH－)，溶液呈碱性，且c平(OH－)越大，碱性越强
二、溶液pH的计算类型1．溶液的pH(1)概念：pH是c平(H＋)的负对数，其表达式是pH＝__________。(2)25 ℃时，溶液酸碱性与c平(H＋)、pH的关系(如图所示)：①图示：
－lg c平(H＋)　
②关系：a．中性溶液：c平(H＋)_____c平(OH－)_____1.0×10－7 ml·L－1，pH_____7。b．酸性溶液：c平(H＋)____c平(OH－)，c平(H＋)_____1.0×10－7 ml·L－1，pH_____7，酸性越强，pH越____。c．碱性溶液：c平(H＋)_____c平(OH－)，c平(H＋)_____1.0×10－7 ml·L－1，pH____7，碱性越强，pH越大。
2．溶液酸碱性的测量方法(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)：(2)pH试纸法：取一小块pH试纸于干燥洁净的______________，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后与___________对照，读出pH(整数)。(3)pH计法：精确测量溶液的pH的方法。(读至小数点后2位)
【即学即练】1．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(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．常温下，某H2SO4溶液的浓度是0.005 ml·L－1，此溶液的pH(　　)A．1 B．3C．2 D．2.3
解析：常温下，某H2SO4溶液的浓度是0.005 ml·L－1，c平(H＋)＝0.005 ml·L－1×2＝0.01 ml·L－1，pH＝2，C项正确。
4．(双选)下列溶液一定呈碱性的是(　　)A．由水电离出的H＋为10－12 ml·L－1(25 ℃)的溶液B．pH＜7的溶液C．使石蕊试液呈蓝色的溶液D．常温下，pH＝10的氨水与pH＝4的盐酸等体积混合后的溶液
解析：溶液中水的电离被抑制，该溶液可能为酸溶液，A项错误；未指明温度，如100 ℃时pH＝6的溶液呈中性，B项错误；石蕊溶液呈蓝色时，pH大于7.0，此时溶液呈碱性，C项正确；常温下，pH＝10的氨水与pH＝4的盐酸等体积混合后氨水过量，溶液呈碱性，D项正确。
5．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最接近于(lg 2≈0.3)(　　)A．8.3 B．8.7C．9.3 D．9.7
6．离子积常数是化学平衡常数的一种形式，多用于纯液体和难溶电解质的电离。已知，某温度(t ℃)时，水的离子积Kw＝1×10－12。请完成下列问题：(1)将此温度下pH＝11的NaOH溶液与pH＝1的HCl溶液等体积混合，混合后溶液的pH是多少？(2)将此温度下pH＝11的NaOH溶液a L与pH＝1的H2SO4溶液b L混合：若所得混合溶液呈中性，则a∶b是多少？
答案：(1)6　(2)1∶1
解析：(1)此温度下pH＝11的NaOH溶液中c平(OH－)＝1×10－1 ml·L－1，pH＝1的HCl溶液中c平(H＋)＝1×10－1 ml·L－1，所以两溶液等体积混合后应恰好完全反应，则混合后溶液的pH＝6。(2)若所得混合溶液呈中性，则0.1 ml·L－1×a L＝0.1 ml·L－1×b L，所以a∶b＝1∶1。
目标一　溶液酸碱性的判断例1 下列叙述正确的是(　　)A．无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，其c平(H＋)·c平(OH－)＝1×10－14 ml2·L－2B．c平(H＋)等于1×10－7 ml·L－1的溶液一定是中性溶液C．0.2 ml·L－1 CH3COOH溶液中的c平(H＋)是0.1 ml·L－1 CH3COOH溶液中的c平(H＋)的2倍D．任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
解析：Kw＝c平(H＋)·c平(OH－)，且Kw只与温度有关，所以在常温下，无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，其c平(H＋)·c平(OH－)＝Kw＝1×10－14 ml2·L－2，A项正确；在温度不确定时，c平(H＋)等于1×10－7 ml·L－1的溶液不一定是中性溶液，B项错误；0.2 ml·L－1 CH3COOH溶液中CH3COOH的电离程度比0.1 ml·L－1 CH3COOH溶液中CH3COOH的电离程度小，所以0.2 ml·L－1 CH3COOH溶液中的c平(H＋)小于0.1 ml·L－1 CH3COOH溶液中的c平(H＋)的2倍，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。
状元随笔　(1)Kw与化学平衡常数一样，温度一定，Kw一定，所以稀释酸(或碱)性溶液时，溶液中的c(OH－)[或c(H＋)]是增大的。(2)溶液的酸碱性与氢氧根离子浓度和氢离子浓度的相对大小有关，与某一种离子浓度无关。
[提升1]　下列说法正确的是(　　)A．HR溶液的导电性较弱，HR属于弱酸B．用广泛pH试纸测得某酸溶液pH＝3.1C．25 ℃时，由水电离出的c(H＋)<10－7 ml·L－1的溶液一定是酸性溶液D．常温下，在1 ml·L－1 NaOH溶液和1 ml·L－1盐酸中水的离子积相等
解析：HR溶液的导电性较弱，只能说明溶液中离子浓度较小，与酸的强弱没有关系，A项错误；用广泛pH试纸测得的pH是正整数，B项错误；25 ℃时，由水电离出的c(H＋)＜10－7 ml·L－1的溶液，说明水的电离受到抑制，溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，C项错误；常温下，Kw＝1.0×10－14 ml2·L－2，与溶液中的离子浓度无关，D项正确。
状元随笔　明晰溶液酸碱性的五个易失分问题(1)理不清溶液中H＋或OH－的来源。误认为由水电离出的c(H＋)＝10－13 ml·L－1的溶液一定呈碱性。如25 ℃时，0.1 ml·L－1的盐酸或氢氧化钠溶液中由水电离出的c(H＋)都是10－13 ml·L－1。(2)误认为溶液的酸碱性取决于pH。如pH＝7的溶液在温度不同时，可能是酸性溶液、碱性溶液或中性溶液。(3)误认为酸碱恰好中和时溶液一定显中性。如强酸和弱碱恰好中和，溶液显酸性，强碱和弱酸恰好中和，溶液显碱性，强酸和强碱恰好中和，溶液显中性。
(4)不能正确理解酸、碱的无限稀释规律。常温下任何酸或碱溶液无限稀释时。溶液的pH都不可能大于7或小于7，只能无限接近于7。(5)不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律。
关键能力1.溶液的酸碱性与c平(H＋)、c平(OH－)、pH的关系
2.在25 ℃时，溶液的酸碱性与c平(H＋)、pH的关系图示(1)图示 (2)相关说明：溶液中c平(H＋)越小，c平(OH－)越大，溶液的酸性越弱，碱性越强，pH越大，溶液中c平(H＋)越大，c平(OH－)越小，溶液的酸性越强，碱性越弱，pH越小。
目标二　溶液pH的计算及应用例2 25 ℃下，求下列溶液的pH。(1)0.005 ml·L－1的稀硫酸。(2)0.005 ml·L－1的Ba(OH)2溶液。
答案：(1)2　(2)12
(2)强酸、强碱的稀释①强酸pH＝a，加水稀释10n倍，则pH＝a＋n(＜7)，无限稀释，pH约等于7。②强碱pH＝b，加水稀释10n倍，则pH＝b－n(＞7)，无限稀释，pH约等于7。
[提升2]　25 ℃时，求下列混合溶液的pH。(1)0.12 ml·L－1盐酸与0.025 ml·L－1 H2SO4按体积比5∶2混合。(2)pH＝2的盐酸与pH＝4的硫酸，按体积比1∶10混合。
答案：(1)1　(2)3
关键能力溶液pH计算的思维方法
1．(双选)常温下，关于pH＝12的NaOH溶液，下列说法正确的是(　　)A．溶液中c平(H＋)＝1.0×10－2 ml·L－1B．溶液中由水电离出的c平(OH－)＝1.0×10－12 ml·L－1C．加水稀释到体积为原来的100倍后，溶液的pH＝10D．加入等体积pH＝2的醋酸溶液，反应后溶液呈中性
3．室温时，取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2的体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度均为(　　)A．0.01 ml·L－1 B．0.017 ml·L－1C．0.05 ml·L－1 D．0.50 ml·L－1
4．(双选)pH＝2的a、b两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，其中pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)A．a、b两酸溶液的物质的量浓度一定相等B．稀释后，a酸溶液的酸性比b酸溶液强C．x＝5时，a是强酸，b是弱酸D．若a、b都是弱酸，则2解析：由图可知，稀释过程中，b酸的pH变化小，则b酸较a酸弱，两者pH相等时，物质的量浓度一定不同，A项错误；由图知稀释后a溶液的pH大于b溶液的pH，则a中c平(H＋)小于b中c平(H＋)，a酸溶液的酸性比b酸溶液的酸性弱，B项错误；pH＝2的a酸溶液稀释1 000倍，pH增加3，则a为强酸，稀释1 000倍b的pH<5，故b为弱酸，C项正确；若a、b都是弱酸，稀释1 000倍后，a、b两溶液pH均要增大，且增加量均小于3，故25．已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示： 
(1)95 ℃时，0.01 ml·L－1的NaOH溶液中pH等于____。(2)95 ℃时，若100体积pH1＝a的某强酸溶液与1体积pH2＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸溶液的pH1与强碱溶液的pH2之间应满足的关系是_______________________。
a＋b＝14或pH1＋pH2＝14
6．某温度(T)下的溶液中，c平(H＋)＝10－x ml·L－1，c平(OH－)＝10－y ml·L－1，x与y的关系如图所示。请回答下列问题： (1)此温度下，水的离子积Kw＝_________________，则该温度T____25 ℃(填“>”“<”或“＝”)。
1×10－12 ml2·L－2
解析：Kw＝c平(H＋)·c平(OH－)＝10－x ml·L－1·10－y ml·L－1＝10－(x＋y) ml2·L－2，根据图示可知当x＝12时，c平(OH－)＝1 ml·L－1，当y＝12时，c平(H＋)＝1 ml·L－1，故Kw＝1×10－12 ml2·L－2。根据温度越高水的电离程度越大，Kw也随之越大，所以此时的T＞25 ℃。
(2)在此温度下，向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝a的盐酸，测得混合溶液的部分pH如表所示：假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则a＝____，实验②中由水电离产生的c水(OH－)＝_____ ml·L－1。
解析：此条件下，pH＝6时溶液呈中性。根据表中实验①的数据可得Ba(OH)2溶液中c平(OH－)＝10－4 ml·L－1，根据表中实验③的数据有22.00×10－3 L×10－4 ml·L－1＝22.00×10－3 L×10－a ml·L－1，可得a＝4，即盐酸的pH＝4。实验②中，所得溶液pH＝7，Ba(OH)2过量，溶液呈碱性，由H2O电离产生的c水(OH－)等于由水电离产生的c水(H＋)，即由水电离产生的c水(OH－)＝10－7 ml·L－1。
(3)在此温度下，将0.1 ml·L－1的NaHSO4溶液与0.1 ml·L－1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：
①按丁方式混合后，所得溶液显_____ (填“酸”“碱”或“中”)性。②写出按乙方式混合后，反应的离子方程式：__________________________________________。③按甲方式混合后，所得溶液的pH为____。
练后反思1．水的电离(1)水的电离方程式为H2O⇌H＋＋OH－。(2)25 ℃时Kw＝c平(H＋)c平(OH－)＝1.0×10－14 ml2·L－2。(3)水的电离是吸热的可逆过程，升高温度，Kw增大，水的离子积只受温度的影响。(4)任何水溶液中均存在水的电离平衡。(5)强电解质溶于水时完全电离，以离子形式存在，弱电解质溶于水时部分电离，在水溶液中主要以分子形式存在。
2．溶液酸碱性的判断依据