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高中化学人教版 (2019)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课文配套课件ppt
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这是一份高中化学人教版 (2019)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课文配套课件ppt，共37页。PPT课件主要包含了－lgcH＋，酸度计，～14，随堂评估·知能落实等内容，欢迎下载使用。
知识点一 溶液的酸碱性与pH
1．常温下，利用平衡移动原理分析比较在不同情况下，c(H＋)和c(OH－)的值与变化趋势(增大或减小)。
10-7 ml·L-1
c(H＋)＝c(OH－)
c(H＋)>c(OH－)
c(H＋)
3．溶液的pH(1)定义pH是c(H＋)的负对数，其表达式是pH＝________________。
(2)25 ℃时，溶液的酸碱性与c(H＋)、pH的关系如图所示：
pH<7，为______溶液；pH＝7，为______溶液；pH>7，为______溶液。(3)pH的适用范围1.0×10-14 ml·L-1≤c(H＋)≤1.0 ml·L-1的溶液。
特别提醒 (1)常温下，比较pH与7的相对大小可用于判断溶液的酸碱性，但在不指明温度的情况下，pH＝7的溶液不一定呈中性。(2)pH＝－lg c(H＋)，这里的c(H＋)指溶液中的氢离子浓度，而非水电离产生的氢离子浓度。(3)溶液呈酸性或碱性的本质在于溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小，而不在于c(H＋)或c(OH－)的绝对大小。在一定温度下，c(H＋)与c(OH－)此增彼减，但Kw＝c(H＋)·c(OH－)始终不变。(4)在分析c(H＋)、pH与溶液的酸碱性的关系时，要注意溶液的温度是否为常温。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)某温度下，某溶液中c(H＋)＝1×10-7ml·L-1，则该溶液一定呈中性。( )(2)常温下，某溶液由水电离出的c(OH－)＝1×10-13 ml·L-1，则该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。( )(3)H＋浓度为1.0×10-7 ml·L-1的溶液一定显酸性。( )(4)利用湿润的pH试纸测溶液的pH，所测数值一定偏大。( )
2．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＋)＝1.0×10-7 ml·L-1C．若水电离出的c(OH－)＝1.0×10-11ml·L-1，则溶液可能呈酸性，也可能呈碱性D．在100 ℃时，纯水的pH<7，因此显酸性
C [A.在100 ℃时，纯水的pH＝6，呈中性，该温度下pH＝7时溶液呈碱性，温度未知，不能根据pH大小判断溶液酸碱性，故A错误；B.常温下中性溶液中c(H＋)＝1.0×10-7 ml·L-1，温度未知，中性溶液中不一定有c(H＋)＝1.0×10-7 ml·L-1，故B错误；C.由水电离出c(OH－)＝1.0×10-11 ml·L-1的溶液中，水的电离受到了抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，故C正确；D.在100 ℃时，纯水的pH＝6，呈中性，故D错误。]
3．强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的强。下列关系一定正确的是( ) A．当溶液中c(H＋)>1×10-7 ml·L-1时，其pH<7，溶液呈酸性B．当溶液中c(H＋)<1×10-7 ml·L-1时，其pH>7，溶液呈碱性C．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10-7 ml·L-1时，其pH<7，溶液呈中性D．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10-7 ml·L-1时，其pH<7，溶液呈酸性
C [根据pH与7的关系判断溶液的酸碱性，必须是在25 ℃时，A、B错误；若c(H＋)和c(OH－)相等，无论其数值等于多少，溶液必定呈中性，C正确，D错误。]
题后归纳 溶液酸碱性的判断依据
知识点二 溶液酸碱性的测定方法
1．酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱，它们的颜色在一定的pH范围内发生变化，因此，可以用这些弱酸、弱碱来粗略测定溶液的pH范围，但不能准确测定出pH的具体值。几种常用指示剂的变色范围和颜色变化如表所示：
2．利用pH试纸测定(1)实验操作取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH。
4．pH的应用(1)医学上血液的pH是诊断疾病的一个重要参数。(2)人体健康调节：如洗发时人们用的护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。(3)环保领域中测定酸性或碱性废水的pH，利用中和反应进行处理。(4)在农业生产中调节土壤的pH，更适宜农作物生长。(5)在科学实验和工业生产中，溶液的pH是影响实验结果或产品质量、产量的一个重要因素。
中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 ℃时，若溶液的pH＝7，试纸不变色；若pH<7，试纸变红色；若pH>7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H＋的浓度来测定溶液的pH。回答下列问题：(1)现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性，甲同学使用pH试纸测定，请推测pH试纸呈什么颜色，溶液的酸碱性如何？
(2)同样测定100 ℃沸水的pH及酸碱性，乙同学选择了pH计，请分析pH计的读数等于7吗？水溶液还呈中性吗？(3)pH试纸使用前能否用蒸馏水润湿？若用润湿的pH试纸测量溶液的pH对结果有何影响？(4)某同学用pH试纸测量新制氯水的pH为1.0，他的结论正确吗？
[提示] (1)试纸呈淡黄色，沸水呈中性。(2)由于沸水电离程度增大，溶液中c(H＋)增大，所以测定的pH<7，但由于c(H＋)＝c(OH－)，溶液仍呈中性。(3)使用pH试纸前不能用蒸馏水润湿，润湿后相当于稀释了溶液。若是酸性溶液，则润湿后测得的pH偏大；若为碱性溶液，则润湿后测得的pH偏小；若为中性溶液，则无影响。(4)不正确。新制氯水具有漂白性，不能使用pH试纸进行测定。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)任何温度下，如果c(H＋)不等于c(OH－)，则溶液一定呈现酸性或碱性。( ) (2)常温下，加入酚酞显无色的溶液一定显酸性。( )(3)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏小。( )(4)用pH计测得某溶液的pH为7.45。( )
2．下列说法正确的是( ) A．可用pH试纸测定NaClO溶液的pHB．能用广泛pH试纸测出稀盐酸的pH为4.3C．中和浓度体积均相同的盐酸与醋酸时，消耗的氢氧化钠的量一样多D．常温下，用盐酸中和体积、pH相同的氢氧化钠与氨水，氢氧化钠消耗的盐酸多
C [A.次氯酸钠水解生成次氯酸具有漂白性，不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH，故A错误；B.广泛pH试纸的精确度是整数，则不能用广泛pH试纸测出稀盐酸的pH为4.3，故B错误；C.盐酸和醋酸均为一元酸，则中和浓度体积均相同的盐酸与醋酸时，消耗的氢氧化钠的量一样多，故C正确；D.氨水为弱碱，氢氧化钠为强碱，体积、pH相同的氢氧化钠与氨水，氨水的浓度大，则常温下，用盐酸中和体积、pH相同的氢氧化钠与氨水，氨水消耗的盐酸多，故D错误。]
题后归纳 测溶液pH时的三注意(1)不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液，也不能将pH试纸先用蒸馏水润湿，否则会将溶液稀释，可能导致所测定的pH不准确，使测得酸性溶液的pH偏大，碱性溶液的pH偏小，但中性溶液不受影响。(2)有强氧化性和有颜色的物质，不能用pH试纸测定其pH，如新制氯水、NaClO溶液、漂白粉溶液、双氧水、高锰酸钾溶液、氯化铁溶液、硫酸铜溶液等。(3)pH试纸不能测c(H＋)>1 ml·L-1或c(OH－)>1 ml·L-1的溶液的pH。
1．下列溶液一定显酸性的是( ) A．使酚酞变红的溶液B．c(H＋)>c(OH－)的溶液C．pH＝6的溶液D．c水(OH－) ＝10-10 ml·L-1的溶液
B [A.酚酞遇酸不变色，遇碱变红色，故A错误；B.c(H＋) >c(OH－)的溶液一定呈酸性，故B正确；C.在不同温度下，水的离子积常数不同，所以pH＝6的溶液不一定显酸性，故C错误；D.在室温，若c水(OH－)＝10-10 ml·L-1，说明水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，故D错误。]
3．测定pH约为4溶液，以下测定方法中误差最大的是( ) A．pH计 B．蓝色石蕊试纸C．广泛pH试纸D．精密pH试纸
B [A.pH计又叫酸度计，可用来精密测量溶液的pH；B.酸遇石蕊变红，石蕊试纸只能定性地判断溶液的酸碱性，不能确认pH多少；C.广泛pH试纸可以识别的pH误差约为1；D.精密pH试纸，可以判别0.2或0.3的pH误差。]
4．(教材互鉴：改编自鲁科版教材)下列说法正确的是( ) A．强碱的水溶液中不存在H＋B．pH＝0的溶液是酸性最强的溶液C．在温度不变时，水溶液中的c(H＋)和c(OH－)不能同时增大D．某温度下，纯水中c(H＋)＝2×10-7 ml·L-1，其呈酸性
C [在酸性或碱性水溶液中均存在H＋和OH－，故A错误；pH＝0的溶液中c(H＋)＝1.0 ml·L-1，并不是酸性最强的溶液，只是c(H＋)>1.0 ml·L-1的溶液用pH表示酸性强弱不方便，故B错误；温度一定时，Kw＝c(H＋)·c(OH－)是一个定值，c(H＋)和c(OH－)不能同时增大，故C对；纯水中，c(H＋)＝c(OH－)，呈中性，故D错误。]
5．某温度下，重水存在电离平衡：D2O⥫⥬D＋＋OD－，D2O的离子积常数为1.0×10-12，若pD＝－lg c(D＋)，该温度下有关分析不正确的是( ) A．0.1 ml NaOD溶于重水制成1 L溶液，pD＝13B．将pD＝4的DCl的重水溶液稀释100倍，所得溶液的pD不等于6C．向30 mL 0.5 ml·L-1 NaOD的重水溶液中加入20 mL 0.5 ml·L-1 DCl的重水溶液，所得溶液的pD＝11D．pD＝10的NaOD的重水溶液中，由重水电离出的c(OD－)为1.0×10-10 ml·L-1
知识点一 溶液的酸碱性与pH
1．常温下，利用平衡移动原理分析比较在不同情况下，c(H＋)和c(OH－)的值与变化趋势(增大或减小)。
10-7 ml·L-1
c(H＋)＝c(OH－)
c(H＋)>c(OH－)
c(H＋)
3．溶液的pH(1)定义pH是c(H＋)的负对数，其表达式是pH＝________________。
(2)25 ℃时，溶液的酸碱性与c(H＋)、pH的关系如图所示：
pH<7，为______溶液；pH＝7，为______溶液；pH>7，为______溶液。(3)pH的适用范围1.0×10-14 ml·L-1≤c(H＋)≤1.0 ml·L-1的溶液。
特别提醒 (1)常温下，比较pH与7的相对大小可用于判断溶液的酸碱性，但在不指明温度的情况下，pH＝7的溶液不一定呈中性。(2)pH＝－lg c(H＋)，这里的c(H＋)指溶液中的氢离子浓度，而非水电离产生的氢离子浓度。(3)溶液呈酸性或碱性的本质在于溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小，而不在于c(H＋)或c(OH－)的绝对大小。在一定温度下，c(H＋)与c(OH－)此增彼减，但Kw＝c(H＋)·c(OH－)始终不变。(4)在分析c(H＋)、pH与溶液的酸碱性的关系时，要注意溶液的温度是否为常温。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)某温度下，某溶液中c(H＋)＝1×10-7ml·L-1，则该溶液一定呈中性。( )(2)常温下，某溶液由水电离出的c(OH－)＝1×10-13 ml·L-1，则该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。( )(3)H＋浓度为1.0×10-7 ml·L-1的溶液一定显酸性。( )(4)利用湿润的pH试纸测溶液的pH，所测数值一定偏大。( )
2．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＋)＝1.0×10-7 ml·L-1C．若水电离出的c(OH－)＝1.0×10-11ml·L-1，则溶液可能呈酸性，也可能呈碱性D．在100 ℃时，纯水的pH<7，因此显酸性
C [A.在100 ℃时，纯水的pH＝6，呈中性，该温度下pH＝7时溶液呈碱性，温度未知，不能根据pH大小判断溶液酸碱性，故A错误；B.常温下中性溶液中c(H＋)＝1.0×10-7 ml·L-1，温度未知，中性溶液中不一定有c(H＋)＝1.0×10-7 ml·L-1，故B错误；C.由水电离出c(OH－)＝1.0×10-11 ml·L-1的溶液中，水的电离受到了抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，故C正确；D.在100 ℃时，纯水的pH＝6，呈中性，故D错误。]
3．强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的强。下列关系一定正确的是( ) A．当溶液中c(H＋)>1×10-7 ml·L-1时，其pH<7，溶液呈酸性B．当溶液中c(H＋)<1×10-7 ml·L-1时，其pH>7，溶液呈碱性C．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10-7 ml·L-1时，其pH<7，溶液呈中性D．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10-7 ml·L-1时，其pH<7，溶液呈酸性
C [根据pH与7的关系判断溶液的酸碱性，必须是在25 ℃时，A、B错误；若c(H＋)和c(OH－)相等，无论其数值等于多少，溶液必定呈中性，C正确，D错误。]
题后归纳 溶液酸碱性的判断依据
知识点二 溶液酸碱性的测定方法
1．酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱，它们的颜色在一定的pH范围内发生变化，因此，可以用这些弱酸、弱碱来粗略测定溶液的pH范围，但不能准确测定出pH的具体值。几种常用指示剂的变色范围和颜色变化如表所示：
2．利用pH试纸测定(1)实验操作取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH。
4．pH的应用(1)医学上血液的pH是诊断疾病的一个重要参数。(2)人体健康调节：如洗发时人们用的护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。(3)环保领域中测定酸性或碱性废水的pH，利用中和反应进行处理。(4)在农业生产中调节土壤的pH，更适宜农作物生长。(5)在科学实验和工业生产中，溶液的pH是影响实验结果或产品质量、产量的一个重要因素。
中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 ℃时，若溶液的pH＝7，试纸不变色；若pH<7，试纸变红色；若pH>7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H＋的浓度来测定溶液的pH。回答下列问题：(1)现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性，甲同学使用pH试纸测定，请推测pH试纸呈什么颜色，溶液的酸碱性如何？
(2)同样测定100 ℃沸水的pH及酸碱性，乙同学选择了pH计，请分析pH计的读数等于7吗？水溶液还呈中性吗？(3)pH试纸使用前能否用蒸馏水润湿？若用润湿的pH试纸测量溶液的pH对结果有何影响？(4)某同学用pH试纸测量新制氯水的pH为1.0，他的结论正确吗？
[提示] (1)试纸呈淡黄色，沸水呈中性。(2)由于沸水电离程度增大，溶液中c(H＋)增大，所以测定的pH<7，但由于c(H＋)＝c(OH－)，溶液仍呈中性。(3)使用pH试纸前不能用蒸馏水润湿，润湿后相当于稀释了溶液。若是酸性溶液，则润湿后测得的pH偏大；若为碱性溶液，则润湿后测得的pH偏小；若为中性溶液，则无影响。(4)不正确。新制氯水具有漂白性，不能使用pH试纸进行测定。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)任何温度下，如果c(H＋)不等于c(OH－)，则溶液一定呈现酸性或碱性。( ) (2)常温下，加入酚酞显无色的溶液一定显酸性。( )(3)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏小。( )(4)用pH计测得某溶液的pH为7.45。( )
2．下列说法正确的是( ) A．可用pH试纸测定NaClO溶液的pHB．能用广泛pH试纸测出稀盐酸的pH为4.3C．中和浓度体积均相同的盐酸与醋酸时，消耗的氢氧化钠的量一样多D．常温下，用盐酸中和体积、pH相同的氢氧化钠与氨水，氢氧化钠消耗的盐酸多
C [A.次氯酸钠水解生成次氯酸具有漂白性，不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH，故A错误；B.广泛pH试纸的精确度是整数，则不能用广泛pH试纸测出稀盐酸的pH为4.3，故B错误；C.盐酸和醋酸均为一元酸，则中和浓度体积均相同的盐酸与醋酸时，消耗的氢氧化钠的量一样多，故C正确；D.氨水为弱碱，氢氧化钠为强碱，体积、pH相同的氢氧化钠与氨水，氨水的浓度大，则常温下，用盐酸中和体积、pH相同的氢氧化钠与氨水，氨水消耗的盐酸多，故D错误。]
题后归纳 测溶液pH时的三注意(1)不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液，也不能将pH试纸先用蒸馏水润湿，否则会将溶液稀释，可能导致所测定的pH不准确，使测得酸性溶液的pH偏大，碱性溶液的pH偏小，但中性溶液不受影响。(2)有强氧化性和有颜色的物质，不能用pH试纸测定其pH，如新制氯水、NaClO溶液、漂白粉溶液、双氧水、高锰酸钾溶液、氯化铁溶液、硫酸铜溶液等。(3)pH试纸不能测c(H＋)>1 ml·L-1或c(OH－)>1 ml·L-1的溶液的pH。
1．下列溶液一定显酸性的是( ) A．使酚酞变红的溶液B．c(H＋)>c(OH－)的溶液C．pH＝6的溶液D．c水(OH－) ＝10-10 ml·L-1的溶液
B [A.酚酞遇酸不变色，遇碱变红色，故A错误；B.c(H＋) >c(OH－)的溶液一定呈酸性，故B正确；C.在不同温度下，水的离子积常数不同，所以pH＝6的溶液不一定显酸性，故C错误；D.在室温，若c水(OH－)＝10-10 ml·L-1，说明水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，故D错误。]
3．测定pH约为4溶液，以下测定方法中误差最大的是( ) A．pH计 B．蓝色石蕊试纸C．广泛pH试纸D．精密pH试纸
B [A.pH计又叫酸度计，可用来精密测量溶液的pH；B.酸遇石蕊变红，石蕊试纸只能定性地判断溶液的酸碱性，不能确认pH多少；C.广泛pH试纸可以识别的pH误差约为1；D.精密pH试纸，可以判别0.2或0.3的pH误差。]
4．(教材互鉴：改编自鲁科版教材)下列说法正确的是( ) A．强碱的水溶液中不存在H＋B．pH＝0的溶液是酸性最强的溶液C．在温度不变时，水溶液中的c(H＋)和c(OH－)不能同时增大D．某温度下，纯水中c(H＋)＝2×10-7 ml·L-1，其呈酸性
C [在酸性或碱性水溶液中均存在H＋和OH－，故A错误；pH＝0的溶液中c(H＋)＝1.0 ml·L-1，并不是酸性最强的溶液，只是c(H＋)>1.0 ml·L-1的溶液用pH表示酸性强弱不方便，故B错误；温度一定时，Kw＝c(H＋)·c(OH－)是一个定值，c(H＋)和c(OH－)不能同时增大，故C对；纯水中，c(H＋)＝c(OH－)，呈中性，故D错误。]
5．某温度下，重水存在电离平衡：D2O⥫⥬D＋＋OD－，D2O的离子积常数为1.0×10-12，若pD＝－lg c(D＋)，该温度下有关分析不正确的是( ) A．0.1 ml NaOD溶于重水制成1 L溶液，pD＝13B．将pD＝4的DCl的重水溶液稀释100倍，所得溶液的pD不等于6C．向30 mL 0.5 ml·L-1 NaOD的重水溶液中加入20 mL 0.5 ml·L-1 DCl的重水溶液，所得溶液的pD＝11D．pD＝10的NaOD的重水溶液中，由重水电离出的c(OD－)为1.0×10-10 ml·L-1
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