新人教版化学选择性必修一 3.2.2 溶液的酸碱性与pH 教案-

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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】
溶液酸碱性与pH的计算
【教学过程】
1.新课导入
【设疑】酸性溶液中只有H+，碱性溶液中只有OH-？
【讲解】纯水中，对水电离平衡是无影响的，c(H+)=c(OH-)=10-7，在纯水中，加入少量的HCl，引入了H+，导致平衡左移，c(H+)＞10-7，c(OH-)＜10-7，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+)＜10-7，c(OH-)＞10-7，即c(H+)＜c(OH-)。所以酸性溶液中存在OH-，碱性溶液中存在H+。
【追问】那么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，c(H+)和c(OH-)的值或变化趋势（增大或减小）。

对水电离平衡的影响
c(H+)
mol/L
c(OH-)
mol/L
c(H+)与c(OH-)
比较
纯水




加入少量的 HCl




加入少量的NaOH





【设疑】1.溶液的酸碱性与H+、OH-浓度的关系
(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－)
【讲】通过表格我们可知，纯水中，溶液为中性，c(H+)=c(OH-)；在纯水中加入酸，溶液为酸性溶液，c(H+)＞c(OH-)；在纯水中加入碱，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。
【设疑】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？
(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+)。
【思考交流】1、动手绘制25℃时溶液酸碱性与pH（0-14） 的关系图。

【讲解】酸性溶液，c(H+)＞10-7，pH＜7；中性溶液，c(H+)=10-7，pH=7；碱性溶液，c(H+)＜10-7，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。
【强调】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>1.0×10-14,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。
【课堂专练】见课件
【名师点拨】
1.在任何水溶液中，都存在H+与OH－，但不能大量共存。
2.溶液呈酸性或碱性的本质在于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。
3.碱溶液中由水电离出的c水(H+)=Kw/c碱(OH－)（忽略水电离出的OH－的浓度）；同理，酸溶液中由水电离出的c水(OH－)=Kw/c酸(H+)(忽略水电离出的H+的浓度)。
4.任何情况下，均可根据溶液中c(H+)和c(OH－)的相对大小来判断溶液的酸碱性。但只有在25℃时才能利用c(H+)与1.0×10-7mol/L的相对大小来判断溶液的酸碱性。
5.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。
6.溶液的pH范围通常是0~14，对于c(H+)≤1 mol/L或c(OH－)≤1mol/L的电解质溶液，用pH表示其酸碱度比直接使用c(H+)或c(OH－)要方便。当c(H+)或c(OH－)大于1 mol/L时，则直接用c(H+)或c(OH－)来表示溶液的酸碱度。
【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。
【强调】甲石酚要记清，红黄红蓝无色红。三点一四点四，五八八十要分清。
【讲解】溶液的pH可以用pH试纸测量，
2.pH试纸法(定量粗略测量)

【讲解】也可以用pH计测量。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；精密pH试纸的pH范围较窄，可以判别0.2或0.3的pH差值。使用时把一小片试纸放在表面皿或点滴板上，用洁净干燥的玻璃棒直接蘸取少量待测液点在干燥的pH试纸上，半分钟内，与标准比色卡对照可确定溶液的pH。
【课堂专练】见课件
【思考交流】某溶液中由水电离产生的c(H+) = 10-12 mol/L ，则该溶液呈酸性还是碱性？
【回答】c(H+) 水= c(OH-) 水= 10-12 mol/L，
若c(H+) aq= c(H+) 水= 10-12 mol/L  ，
 则 c(OH-) aq= 10-2 mol/L    溶液显碱性；
若c(OH-) aq= c(OH-)水= 10-12 mol/L ，
则 c(H+) aq= 10-2 mol/L   溶液显酸性。
【讲解】 关于pH的计算，也是需要我们掌握的内容。若溶液为中性，c(H+)=c(OH－)=1.0× 10-7 mol/L。
若溶质为酸的溶液，H+来源于酸的电离和水的电离，而OH－只来源于水的电离。即
c(H+)=c酸(H+)+c水(H+)，且溶液中Kw=c(H+)•c(OH－)。
溶质为碱的溶液，OH－来源于碱的电离和水的电离，而H+只来源于水的电离。即c(OH－)=c碱(OH－)+c水(OH－)，且溶液中Kw=c(H+)•c(OH－)。
对于单一溶液pH的计算，若为酸性溶液，酸电离出H+，根据c(H+)可得出溶液的pH。若为碱性溶液，碱电离出OH-，根据Kw=c(H+)•c(OH－)，可计算出c(H+)，从而得出溶液的pH。
2、溶液的稀释
（一）、强酸的稀释
【例1】取1mL pH=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_____
【结论1】
1、酸抓住c（H+）离子进行计算！
2、强酸 pH=a，加水稀释10n倍，
则 pH=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______
【结论2】
1、碱先求c(OH-)，再由Kw求c(H+).
2、强碱 pH=b，加水稀释10n倍，则 pH=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
（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.
【规律小结】
酸或碱稀释后溶液pH的计算及图像
类型
稀释10n倍
无限稀释
强酸
c(H+)减小为原来的 ，pH增大n个单位，pH=pH原+n＜7

弱酸
c(H+)减小的程度比强酸的小，pH增大不到n个单位，pH＜pH原+n＜7
强碱
c(OH－)减小为原来的 ，pH减小n个单位，pH=pH原﹣n＞7

弱碱
c(OH－)减小的程度比强碱的小，pH减小不到n个单位，pH＞pH原﹣n＞7
【课堂专练】见课件
【讲解】对于强酸、强碱混合后溶液pH的计算，原则上“谁过量就先求谁”。
（一）强酸与强酸混合
例1、pH=2的盐酸和pH=4的盐酸溶液等体积混合后，所得溶液的pH＝　　　　。
pH=2的盐酸和pH=5的硫酸溶液等体积混合后，所得溶液的pH＝　　　　。
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
（二）强碱与强碱混合
关键：强碱与强碱混合，抓住OH- 进行计算！再转化为H+
【课堂专练】见课件
4、强酸与强碱混合一般中和
实质：酸碱发生中和反应：H++OH-=H2O,
实质上为H+与OH-间的抵消问题；
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。
关键：酸过量抓住 H+ 进行计算！碱过量抓住 OH- 进行计算
【课堂专练】见课件
【规律小结】
【过渡】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】例如，农业生产。土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收剂养分的有效性，各种作物生长都对土壤的pH范围有一定的要求。
【课堂小结】
【师】本节课的内容已经结束了，本节课学习了溶液酸碱性与pH的相关知识，重点掌握溶液酸碱性、pH的计算等，并完成作业。
【板书】
3.2.2溶液酸碱性与pH