2019-2020年高中化学（大纲版）第二册 第三章 电离平衡 第二节水的电离和溶液的pH(第二课时).doc

2019-2020年高中化学（大纲版）第二册 第三章 电离平衡 第二节水的电离和溶液的pH(第二课时)复习提问常温下，溶液中的c(H+)和c(OH)有什么关系？生乘积等于11014师溶液的酸碱性由什么决定？生由H+和OH浓度的相对大小决定。引入新课既然溶液中H+和OH浓度的乘积为一常数，那么只要我们知道溶液中的H+或OH浓度，就会知道溶液显酸性还是显碱性，如某溶液中H+浓度为1109molL1，我们一看就知道该溶液显碱性，但对于很稀的溶液，离子浓度小，用H+或OH浓度来表示其酸碱性很不方便，因此，在化学上常用pH来表示溶液的酸碱性，我们这节课就学习pH的有关计算。板书2.溶液的pH师我们已经知道，pH=7时溶液呈中性，pH7溶液显碱性，pH7溶液显酸性，那么pH与溶液中H+浓度有何关系呢？规定，溶液的pH等于H+浓度的负对数。板书pH=lgc(H+)讲述并板书若某溶液c(H+)=m10nmolL1，那么，该溶液的pH=nlgm师请同学们根据pH的计算方法填写下表。投影c(H+) molL110010110210310410510610710810910101011101210131014PH酸碱性学生填完后，指定学生汇报结果，最后得出下列结论c(H+) molL110010110210310410510610710810910101011101210131014PH01234567891011121314酸碱性酸性减弱 中性碱性增强问在上表中，c(H+)=103molL1的溶液中c(OH)等于多少？生1011molL1师你是怎样求出来的？生用水的离子积除以c(H+)。师请同学们做以下练习。投影1.求0.05 molL1的H2SO4溶液的pH。2.求0.5 molL1的Ba(OH)2溶液的H+浓度及pH指定两个学生板演答案：1.pH=1 2.c(H+)=1014（molL1），pH=14师如果我们已知某溶液的pH，怎样求该溶液的H+或OH浓度呢？下面我们看一道题。投影例：计算pH=2的H2SO4溶液中浓度及溶液中OH浓度。问根据pH的计算公式，可推出由pH计算溶液H+浓度的公式吗？学生回答教师板书c(H+)=10pH师下面我们来算一下这道题。副板书解：c(H+)=102molL1以下师生边分析边板书因为1 mol H2SO4电离出2 mol H+，所以c(H2SO4)=c(H+)=0.5102molL1=5103molL1因为c(OH)=，所以c(OH)=师请同学们自己完成以下练习：投影求pH=9的NaOH溶液中的c(OH)及由水电离出的c(OH)水。答案c(OH)=105 molL1 c(OH)水=109 molL1问题探究已知100时，纯水的离子积为11012，此时纯水的pH等于多少？呈酸性吗？为什么？学生讨论得出答案此时纯水中的但并不呈酸性，而是中性，。因为此时水中的c(H+)=c(OH)=106 molL1，和H+和OH的浓度相等，所以水仍是中性的师那么请同学们计算一下，100时，pH=7的溶液是酸性还是碱性的？生因为100时，pH=6的溶液是中性的，pH6的溶液中, c(OH) c(OH+),因而pH=7的溶液碱性的.总结从这个问题我们可以看出，只有在常温下，才能说pH=7的溶液显中性，温度改变时，中性溶液的pH可能大于7，也可能小于7。师下面我们看一看溶液在稀释时pH有何变化。板书溶液稀释后pH的计算投影1.常温下，取0.1 mL 0.5 molL1的硫酸，稀释成100 mL的溶液，求稀释后溶液的pH。师请同学们先求一下稀释前溶液的pH。学生计算后回答pH=0。师稀释后H+的物质的量是否改变？生不变。师请同学们算一下稀释后溶液的pH。一个学生板演c(H+)=1103 molL1pH=lg1103=3师碱稀释后如何求溶液的pH呢？下面我们再做一道题。投影2.pH=13的NaOH溶液稀释1000倍，求稀释后溶液的pH。师pH=13的NaOH溶液中c(H+)和c(OH)分别为多少？生c(H+)为1013 molL1，c(OH)为101 molL1。师NaOH溶液中的H+来源于什么？OH主要来源于什么？生H+来自水的电离，而OH主要来自NaOH的电离。讲述NaOH溶液稀释时，由于水的电离平衡发生移动，所以溶液中H+的物质的量也有很大变化，但由NaOH电离出的OH的物质的量是不变的，所以稀释时溶液中OH的物质的量几乎不变（由水电离出的OH可忽略不计）。在计算碱溶液稀释后的pH时，必须先求出稀释后溶液中的OH浓度，再求出H+，然后再求溶液的pH。下面我们做一下第2题。以下边分析边板书解：pH=13的NaOH溶液中c(OH)= =101 molL1，稀释1000倍后，c(OH)=104 molL1，所以c(H+)=1010molL1pH=lg1010=10投影练习1.常温下，将0.05 mL 1 molL1的盐酸滴加到50 mL纯水中，求此溶液的pH。2.pH=10的NaOH加水稀释至原来的100倍，求稀释后溶液的pH。答案：1.pH=3 2.pH=8师如将pH为5的HCl溶液稀释1000倍，溶液的pH为多少？生甲pH=8生乙pH接近于7但比7小。师酸稀释后可能变成碱吗？生不能。师所以甲的回答是错误的。讲述在上述的几道题中，实际上我们都忽略了水的电离。但当溶液很稀，由溶质电离出的H+或OH-浓度接近10-7 molL1时，水的电离是不能忽略的，忽略水的电离，会引起很大误差。下面我们共同计算pH=5的HCl溶液稀释1000倍后的pH.副板书解：设pH=5的HCl取1体积，水取999体积。则稀释后：c(H+)=1.1107molL1pH=7lg1.17师同学们从以上的几道例题可以找出溶液稀释时pH的计算规律吗？学生讨论后回答，教师总结并板书a.pH=n的强酸稀释10m倍，稀释后pH=n+m；b.pH=n的强碱稀释10m倍，稀释后pH=nm；c.若按上述公式算出的pH改变了溶液本身的性质，则稀释后pH一定接近7，酸略小于7，碱略大于7。师下面我们再讨论溶液混合时pH的计算方法。板书溶液混合后pH的计算投影1.将pH=8和pH=10的两种NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H+)最接近（ ）A.(108+1010) molL1B.(108+1010) molL1C.(1104+51010) molL1D.21010 molL1分析两种性质相同的溶液混合后，所得溶液的浓度可根据溶质和溶液体积分别相加后，再重新求解，要求碱溶液的pH，必须先求混合液OH浓度。副板书解：因为pH=8，所以c(H+)=108 molL1则c(OH)= =106 molL1又因为pH=10,所以c(H+)=1010 molL1则c(OH)= =104 molL1等体积混合后：c(OH)= 104 molL1所以c(H+)=21010 molL1所以答案为D。投影2.常温下，pH=4的HCl和pH=10的NaOH等体积混合，求混合液的pH。启发学生思考酸的c(H+)和碱的c(OH)分别为多少？盐酸和NaOH以等物质的量反应后生成什么？结论混合液pH=7。师请同学们讨论一下pH=5的盐酸和pH=10的NaOH等体积混合溶液显什么性？pH=3的盐酸与pH=10的NaOH等体积混合后溶液显什么性？你从中可找到什么规律？学生讨论后回答，教师总结并板书pH酸+pH碱14，pH混7pH酸+pH碱14，pH混7pH酸+pH碱=14，pH混=7强酸和强碱等体积混合讲述我们这节课主要学习了pH的计算方法，从pH的取值范围我们可以看出，当H+或OH浓度大于1 molL1时，用pH表示溶液酸碱性并不简便，此时pH会出现负值，因此，对于c(H+)或c(OH)大于1 molL1的溶液，直接用H+或OH浓度来表示溶液的酸碱性。我们这节课学习的溶液的pH与生产、生活有着密切的联系，是综合科目考试的热点，下面请同学们讨论以下两题：血液肺投影1.人体血液的pH保持在7.357.45，适量的CO2可维持这个pH变化范围，可用以下化学方程式表示：H2O+CO2 H2CO3 H+HCO。又知人体呼出的气体中CO2体积分数约5%。下列说法正确的是（ ）A.太快而且太深的呼吸可以导致碱中毒。（pH过高）B.太快而且太深的呼吸可导致酸中毒。（pH过低）C.太浅的呼吸可导致酸中毒。（pH过低）D.太浅的呼吸可导致碱中毒。（pH过高）答案：AC2.生物上经常提到缓冲溶液，向缓冲溶液中加少量酸或少量碱，pH几乎不变。举例说明生物上常见的缓冲溶液加酸或加碱时pH几乎不变的原因。答案：常见的缓冲溶液：Na2CO3与NaHCO3 NaH2PO4与Na2HPO4 NH4Cl与NH3H2O等。以NH4Cl与NH3H2O为例说明：在NH4Cl与NH3H2O的混合溶液中，NH4Cl=NH+Cl，NH3H2O NH+OH，加酸时NH3H2O电离出的OH中和了加进去的H+，使NH3H2O电离平衡正向移动，溶液pH几乎不变。加碱时，溶液中的NH与OH结合，生成NH3H2O，使溶液pH几乎不变。布置作业课本习题二 三、2板书设计2.溶液的pHpH=lgc(H+)若c(H+)=m10nmolL1，则pH=nlgm溶液稀释后pH的计算a.pH=n的强酸稀释10m倍，稀释后pH=n+m；b.pH=n的强碱稀释10m倍，稀释后pH=nm；c.若按上述公式算出的pH改变了溶液本身的性质，则稀释后pH一定接近7，酸略小于7，碱略大于7。溶液混合后pH的计算pH酸+pH碱14，pH混7pH酸+pH碱14，pH混7pH酸+pH碱=14，pH混=7强酸、强碱等体积混合教学说明本节的重点是溶液pH的计算，但在给出pH的计算公式之后，求出H+浓度，再代入公式求pH学生是很容易掌握的。本节课在教学中通过典型例题和练习，在使学生掌握pH的简单计算的同时理解以下几个问题：pH7 的溶液不一定不是中性的；要计算碱的混合液的pH，必须先求OH浓度，再求H+浓度，最后再求pH；溶液稀释，混合时pH的计算规律。从而使学生从更深更广的角度认识pH。参考练习1某溶液在25时由水电离出的H+的浓度为110-12 molL1，下列说法正确的是（ ）A.HCO、HS-、HPO等离子在该溶液中不能大量共存B.该溶液的pH可能为2C.向该溶液中加入铝片后，一定能生成H2D.若该溶液中的溶质只有一种，它一定是酸或者是碱解答提示：“由水分子电离出的H+浓度为110-12 molL1，这是水的电离平衡被抑制的结果。抑制水电离的物质，可能是NaOH等碱，也可能是HCl等非强氧化性酸，还可能是HNO3这样的强氧化性酸，另外也可能是NaHSO4这样的盐。”答案：AB 225，NaOH溶液pH为a，某酸溶液pH为b，a + b=14, a11，将两种溶液按等体积混合，下列说法中正确的是（ ） A.混合溶液的pH必定为7B.混合溶液pH7C.向混合溶液中加入Cl2溶液，可能生成Mg（OH）2沉淀D.混合溶液中可能有两种溶液解答提示：酸溶液中的酸可能是强酸，也可能是弱酸答案：BD3在25时，若10体积的强酸溶液与1体积的强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前，该强酸溶液的pH与强碱溶液的pH之和应满足的关系是（ ）答案：pH酸+ pH碱=15