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(共34張PPT)
第三章 水溶液中的離子反應(yīng)與平衡
第一節(jié) 電離平衡
3.2.2溶液的酸堿性與PH
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、認(rèn)識(shí)溶液的酸堿性及pH, 掌握檢測(cè)溶液pH 的方法
2、能進(jìn)行pH 的簡(jiǎn)單計(jì)算，并能計(jì)算各類混合溶液的pH
定性判斷：用酸堿指示劑定性測(cè)定 定量判斷：①粗略測(cè)定—pH試紙
②精確測(cè)定—PH計(jì)
1、如何簡(jiǎn)單進(jìn)行判斷溶液的酸堿性
思考
2、酸性溶液中是否存在c(OH-), 堿性溶液中是否存在c(H+)
任何溶液中都同時(shí)存在c(OH-) 和c(H+)
3、溶液的酸堿性如何確定
思考
c(H+)與c(OH-)相對(duì)大小
c(H+)/mol ·L-1的范圍(25 ℃)
中性溶液 c(OH-)=c(H+)
c(H+)=1.0×10-7
酸性溶液 c(OH-)c(H+)>1.0×10-7
堿性溶液 c(OH-)>c(H+)
c(H+)<1.0×10-7
(1 )溶液的酸堿性：溶液酸堿性的判斷標(biāo)準(zhǔn)是溶液中c(H+)與c(OH-) 的相對(duì)大小
一、溶液的酸堿性與pH
(2)溶液的酸堿性與c(H±)和c(OH 三)的關(guān)系
1、溶液的酸堿性
任意條件下，溶液酸堿性的判斷依據(jù)：
若c(H+)=c(OH-),中性
若c(H+)>c(OH-), 酸 性 ，c(H+) 越大，酸性越強(qiáng)
若c(H+)溶液的酸堿性對(duì)人類的生產(chǎn)、生活有十分重要的影響。植物的 生長(zhǎng)也需要適宜的pH 范圍。許多化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，需控制在一 定pH 的溶液中進(jìn)行，否則會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量，有的甚至得不到 產(chǎn)物。因此，準(zhǔn)確測(cè)定和控制溶液的酸堿度就顯得十分必要。
主要載培植物生長(zhǎng)適宜的PH范圍表 名稱 馬鈴著 棟樹(shù) 撣樹(shù) 社鵑 水稻 西瓜 枕樹(shù) 甘蔗 黃瓜 向日葵 杏 水仙 適宜PH 4.8~5,4 名稱 煙草 冷杉 檢、柑 梔子 小麥 甘藍(lán) 大麥 草果 白 楊 泡相 牡丹 紫色苜蓿 適宜PH 5.0-6.0 名稱 花生 胡夢(mèng)卜 玉米 荔枝 番茄 銀杏 文竹 桃、梨 適宜PH 名稱 茶樹(shù) 粟 柑梅 松樹(shù) 云杉 大豆 南瓜 棉花 核桃 榆樹(shù) 菊花 夾竹杭
適宜PH
5.0-6.0
5.0-5.5
5.0~6.0 5.0-6.0 5.0-6.0
5.0-6.0
5.0-6.0 5.0-7.0 6.0-7.0
5.0-6.0
5.0-6.5 6.0~7.0 6.0-7.0 5.5~6.5 6.0~7.0
5.0~6.0
6.0-7.0 6.0~7.0 6.0-7.0
5.0-6.0 6.0~7.0
6.0~7.0 6.0~7.0 6.0~8.0 6.0-7.5 6.0-7.0
6.0-8.0
6.0~8.0 6.0~8.0
6.0-8.0
6.0-8.0 6.0-8.0 6.0-8.0 6.5~7,5 6.0-8.0 6.0-8.0 洋槐 油桐 石竹 大豆 6.0-8.0 6.0-8.0
6.0-8.0
6.0-8.0
6.9-7.2 7.0-8,5 7.0-8.0 7.0~8.1
6.5~7.5
7.3-8.0
胃液 尿液 唾液 血液 小腸液
PH
人體幾種體液和代
謝產(chǎn)物的正常PH
(3)溶液的pH與c(H±) 及酸堿性的關(guān)系
①pH的定義：p H是( H+) 的負(fù)對(duì)數(shù)，其表達(dá)式是pH= -Ig c(H二)
②pH 的意義：p H越大，溶液的堿性越強(qiáng)；pH 越小，溶液的酸性越
強(qiáng)
③溶液酸堿性與pH的關(guān)系(常溫下): pH<7 ,為 酸性溶液；pH = 7 為中性溶液；pH>7, 為 堿性溶液
pH 0 123 45 67 8910 ll 121314
④pH 的適用范圍：1×10-14 moloL-1 ≤c(H±)≤1 m o loL=1的溶液
堿性增強(qiáng)
10-10 10-1210-14
酸性增強(qiáng) 10-2 10-4
中性
10-7
(mol-L-1) 0°
【幾點(diǎn)強(qiáng)調(diào)】
①酸性(堿性)溶液并不一定是酸類(堿類)物質(zhì)②判斷溶液的酸堿性
不能根據(jù)c(H+) 和c(OH-) 絕對(duì)大小，而應(yīng)比較二者相對(duì)大小 ，
溫度影響③溶液的酸堿性也不能只根據(jù)pH 來(lái)判斷，如：p H= 7 的溶
液不一定為中性溶液，100℃時(shí)，pH=6 為中性溶液 ④當(dāng)d(H +) 或
d(OH-) 大于1 mol·L-1 時(shí)，通常用c(H+)或c(OH- ) 直接表示⑤當(dāng)
c(H+) 或c(OH-) 小于或等于1 mol L-1 時(shí)，通常用pH 表示
【練一練】
1、下列關(guān)于溶液酸堿性的說(shuō)法正確的是( AC )
A.常溫下，pH=7 的溶液呈中性
B.中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1
C.c(H+)=c(OH-)的溶液呈中性
D.在100 ℃時(shí)，純水的pH<7, 因此呈酸性
指示劑 變色范圍(顏色與pH的關(guān)系) 石蕊 <5.0紅色 5.0～8.0紫色
>8.0藍(lán)色
酚酞 <8.2無(wú)色 8.2～10.0淺紅色
>10.0紅色
甲基橙 <3.1紅色 B.1～4.4橙色
>4.4 黃色
①使用p H 試紙的正確操作：取一小塊pH 試紙于干燥潔凈的玻 璃片或表面皿上，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取試液點(diǎn)在試紙上， 當(dāng)試紙顏色變化穩(wěn)定后迅速與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，讀出pH
2、溶液酸堿性的測(cè)定方法
(1)酸堿指示劑法(只能測(cè)定溶液的pH 范圍)
(2)利用pH 試紙測(cè)定
②pH 試紙分類a .廣泛pH 試紙：其pH 范圍是1～14 (最常用), 可 以識(shí)別的pH差約為1,只能讀整數(shù)b .精密pH試紙：可判別0.2或
0.3的pH差值c. 專用pH試紙：用于酸性、中性或堿性溶液的專用 pH 試紙
(3)用pH 計(jì)測(cè)量：pH計(jì)也叫酸度計(jì)，該儀器可精密測(cè)量溶液的
pH。 其量程為0～14 ,可精確測(cè)定試液的pH ( 讀至小數(shù)點(diǎn)后2
【幾點(diǎn)強(qiáng)調(diào)】
①使用pH 試紙測(cè)溶液pH 時(shí)不能用蒸餾水潤(rùn)濕，如果檢驗(yàn)氣體，需 要把試紙潤(rùn)濕
②不能把pH 試紙直接插入待測(cè)液中；
③廣泛pH 試紙的讀數(shù)是整數(shù)，不能是小數(shù)，不估讀。
④pH 試紙不能測(cè)漂白性的物質(zhì) 的pH (如：氯水、次氯酸鹽、濃硝酸), pH 試紙不能測(cè)脫水性的物質(zhì)的pH( 如：濃硫酸)
1、pH 試紙潤(rùn)濕后測(cè)得pH 一定有誤差嗎
不一定，若原溶液呈中性則無(wú)影響
思考
(1)醫(yī)療上：血液中的pH 是診斷疾病的一個(gè)重要參數(shù)，而利用藥物 調(diào)控血液的pH 是輔助治療的重要手段之一
(2)生活中：人們使用的護(hù)發(fā)素的主要功能也是調(diào)節(jié)頭發(fā)的pH, 使 之達(dá)到適宜的酸堿度
(3)環(huán)保領(lǐng)域：酸性和堿性廢水的處理常利用中和反應(yīng)，處理過(guò)程 中可利用pH 自動(dòng)測(cè)定儀進(jìn)行檢測(cè)和控制
(4)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中：各種農(nóng)作物生長(zhǎng)都對(duì)土壤的pH 范圍有一定的要求
(5)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中：溶液pH的控制常常是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 或產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的一個(gè)關(guān)鍵因素。如在用于測(cè)定酸堿溶液濃度的 酸堿中和反應(yīng)滴定中，溶液pH 的變化是判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)
3、pH的應(yīng)用
【練一練】
2、用 pH 試紙測(cè)定溶液pH 的正確操作是(D)
A. 將一小條試紙先用蒸餾水潤(rùn)濕后，在待測(cè)液中蘸一下，取出后與標(biāo)準(zhǔn) 比色卡對(duì)照
B.將一小塊試紙用蒸餾水潤(rùn)濕后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測(cè) 液點(diǎn)在試紙中央，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照
C.將一小條試紙?jiān)诖郎y(cè)液中蘸一下，取出后放在表面皿上，與標(biāo)準(zhǔn)比色 卡對(duì)照
D. 將一小塊試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙中央， 再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照
先找出溶液中c(H+), 再計(jì)算PH
先找出溶液中c(OH-), 再利用Kw 求出c(H+), 最后求PH
二 、pH 的計(jì)算(25℃)
1、單一溶液的pH計(jì)算
酸性 溶液
堿性 溶液
解題 模板
例：計(jì)算25 ℃時(shí)1×10-3 mol/L H SO 溶液的pH
例：計(jì)算25℃時(shí)pH的溶液的物質(zhì)的量濃度為多少
0.1mol/L
(1)求強(qiáng)酸溶液的pH :
已知c mol·L-1的H,A強(qiáng)酸溶液，則c(H+)=nc mol·L-1;
例：計(jì)算25℃時(shí)0.1 mol/L Ba(OH) 溶液的pH
例：計(jì)算25℃時(shí)pH些2的882) 溶液的物質(zhì)的量濃度為多少
5×10-3mol/L
(2)求強(qiáng)堿溶液的pH :
已知c mol·L-1 B(OH),強(qiáng)堿溶液，則d(OH-)=nc mol·L-1;
解題思路：
利用電離度或者電離平衡常數(shù)K計(jì)算c(H+), 再 計(jì) 算PH
1、已知常溫下濃度為0.01 mol/L 的CH COOH 溶液的電離度
為1%,求該溶液的pH 值 2、已知常溫下濃度為0.1 m ol/L 的CH COOH 溶液的電離 常數(shù)為1.75x10-5, 求該溶液的pH 值
√ 1.75=1.32
PH=3-lg1.32
(3)求一元弱酸溶液的pH
解題思路：
利用電離度或者電離平衡常數(shù)K計(jì)算c(OH-), 再利用Kw 求 出c(H+), 最后求PH
1、已知常溫下濃度為0.01 mol/L 的氨水溶液的電離度為1%,求 該溶液的pH 值 2、已知常溫下濃度為0.1 mol/L 的氨水溶液的 電離常數(shù)為1.75x10-5, 求該溶液的pH值
(4)求一元弱堿溶液的pH
先找出混合溶液中c(H+), 再計(jì)算
PH
先找出混合溶液中c(OH-),再利用 Kw求出c(H+), 最后求PH
①中 性 ：PH=7
②酸性：先找出混合溶液中c(H+), 再計(jì)算PH
③堿性：先找出混合溶液中c(OH-) 再利用Kw 求出c(H+), 最后求PH
酸溶液
混合
堿溶液 混合
酸堿溶 液混合
先判斷混合 溶液酸堿性
2、酸堿溶液混合后pH 的計(jì)算
解題 模板
然后再用PH=-lgc(H+) 求pH
速算規(guī)律：兩種強(qiáng)酸等體積混合，混合后的pH混=pH 示+0.3
(1)強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合(稀溶液體積變化忽略)
兩強(qiáng)酸混合：先求混合后的c(H+)混
1、1L 0.2 mol/L HCl與2L 0.2 mol/L HCl混合，求該混合溶液 的pH 值 2 、 將pH=2 的H SO 溶液與pH=4 的H SO 溶液等體積 混合后，求溶液的pH值 PH=lg3-1
PH=2.3
(2)強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合(稀溶液體積變化忽略)
兩強(qiáng)堿混合：先求混合后的d(OH-)混
再求c(H+)混
最后再用PH=-lgcd(H+)求pH
速算規(guī)律：兩種強(qiáng)堿等體積混合，混合后的pH 混三pH 天-0.3
1、1L 0.1 mol/L NaOH與2L 0.2 mol/L Ba(OH) 混合，求該混 合溶液的pH 值2、將pH=11 和pH=13 的NaOH 溶液等體積混合， 求該混合溶液的pH值 PH=13-lg3
PH=12.7
(3)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合(稀溶液體積變化忽略)
強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液混合：根 據(jù)n(H±)與n(OH 二)的相對(duì)大小先判斷酸、 堿的過(guò)量情況
①恰好完全反應(yīng)，溶液呈中性，pH=7(25℃)
②若酸過(guò)量[ n(H+)>n(OH-)]: 先 求c(H+ )
最后再用PH=-lgd(H+) 求pH
③若堿過(guò)量[n(OH-)>n(H+)]: 先求c(OH-)
最后再用PH=-lgc(H+) 求pH
再求c(H+)
1、常溫下pH=4 的HCl和pH=10 的NaOH 分別按體積比為1:1, 11:9,9:11混合，分別求三種情況下溶液的pH 值
PH=7,5,9
4、常溫下，酸與堿pH 之和為14,等體積混合(1) 若為強(qiáng)酸與強(qiáng)堿，則混合后pH=7 (2)若為強(qiáng)酸與 弱堿，則混合后pH>7 (3)若為弱酸與強(qiáng)堿，則混 合后pH<7
誰(shuí)弱偏向誰(shuí)，都強(qiáng)顯中性
酸(pH=a) 堿(pH=b) 弱酸 強(qiáng)酸 弱堿
強(qiáng)堿
稀釋10n倍 apH>b-n
pH=b-n
無(wú)限稀釋 pH趨向于7,略小于7 pH趨向于7,略大于7
三、溶液的稀釋與pH
1、酸堿溶液稀釋時(shí)pH 的變化
pH
b
弱堿
7 強(qiáng)堿
稀釋過(guò)程
(1)pH相等的酸或堿溶液稀釋后溶液pH的變化示意圖
2、酸堿溶液稀釋時(shí)pH 的變化圖像
稀釋過(guò)程
ApH
弱酸
強(qiáng)酸
7
(2)c 相 等的酸或堿溶液稀釋后溶液pH 的變化示意圖
無(wú)論是c 相等還是pH 相 等 ，加水稀釋相同倍數(shù)pH 變化大的都是強(qiáng)酸或強(qiáng)堿
稀釋過(guò)程 稀釋過(guò)程
【注意】

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