1、第1节 水与水溶液第2课时 水溶液的酸碱性与pH 教学目标【知识与技能】使学生理解水的电离以及水的离子积常数的含义，并能应用水的离子积常数进行相关计算；认识溶液的酸、碱度与H+、OH-浓度，以及与pH的关系，会进行有关pH的简单计算；知道强、弱电解质的区别，理解弱电解质电离平衡的含义，并掌握其表示方法。【过程与方法】使学生了解从单一物质到多种物质、分清主次矛盾的研究思路，初步学会对复杂体系研究的一般方法。【情感态度与价值观】通过认识调控溶液的酸碱度、pH在工农业生产中的重要作用，使学生体会化学对人类生产、生活的作用。 教学重难点【教学重点】各类混合溶液的pH的计算方法。【教学难点】各类混合溶液
2、的pH的计算方法。 教学过程一、导入新课【复习提问】1.什么是强电解质？强电解质包括哪些物质？在水溶液中能够全部电离的电解质是强电解质。强电解质包括强酸、强碱和绝大多数盐。2.什么是弱电解质？弱电解质包括哪些物质？在水溶液中部分电离的电解质是弱电解质。弱电解质包括弱酸、弱碱、水和少数盐。【过渡】那么为什么酸的溶液会呈酸性？碱的溶液会呈碱性？这是本节课要学习的内容。二、讲授新课利用水的离子积可以计算溶液中H+或OH-的浓度。例如，室温下测得某酸溶液中的c (H+)为1.010-5 molL-7，根据：Kw= c平(H+)c平(OH-)=1.010-14 mol2L-2可得该酸溶液中的c平(OH-
3、)为：c平(OH-)= Kwc平(H+) = 1.010-14 mol2L-21.010-5 molL-1 = 1.010-14 molL-11.下表列出了室温下一些溶液的c平(H+)或c平(OH-)，请填上空缺的数据。化合物c/molL-1 c平(H+)/molL-1c平(OH-)/molL-1HCl1.010-21.010-21.010-12HNO31.010-31.010-31.010-11NaOH1.010-21.010-121.010-2KOH1.010-31.010-111.010-3NaCl1.010-21.010-71.010-72.由表中的数据你能发现什么规律？【讲解】研究表
4、明，在酸性溶液中也存在着OH-，只是H+的浓度比OH-的浓度大；在碱性溶液中也存在着H+，只是OH-的浓度比H+的浓度大。1.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系(室温)中性溶液：c(H+)=c(OH-)=1.010-7 molL-1酸性溶液：c(H+)c(OH-)c(H+)1.010-7molL-1c(OH-)1.010-7molL-1碱性溶液：c(H+)c(OH-)c(H+)1.010-7molL-1【交流研讨】(1)c(H+)1.010-7 molL-1的溶液一定呈酸性吗？如何判断溶液的酸碱性？(2)当c(H+)或c(OH-)很小时，用c(H+)或c(OH-)表示溶液的酸碱性适不
5、适合？【师生互动】(1)不一定，利用c(H+)和c(OH-)的相对大小来判断溶液的酸碱性。(2)不适合。【过渡】既然在c(H+)或c(OH-)很小时，不适合用其表示溶液的酸碱性，那么还可以用什么方法来表示溶液的酸碱性？2.pH(室温)(1)定义：pH是c(H+)的负对数，即pH=lgc(H+)。当溶液中c(H+)或c(OH-)大于1 molL-1时，不用pH表示溶液的酸碱性。中性溶液：c(H+)=1.010-7 molL-1 pH=7酸性溶液：c(H+)1.010-7 molL-1 pH7碱性溶液：c(H+)7(2)数值范围：pH在014之间。(3)溶液的酸碱性和pH的关系室温下，水溶液的pH
6、、c平(H+)与酸碱度的关系如图：【当堂检测】求0.01 molL-1 NaOH溶液的pH。解：c(OH-)=0.01 molL-1c(H+)=Kwc(OH-)=10-12 molL-1pH=-lgc(H+)=-lg10-12=12【课堂练习】说出下列溶液的pH值：1.010-2molL-1HCl pH = 21.010-3molL-1HNO3 pH = 31.010-2molL-1NaOH pH = 121.010-3molL-1KOH pH = 111.010-2molL-1NaCl pH = 7(4)pH的测定【投影展示】pH试纸的使用与pH计将pH试纸放在表面皿上，用洁净、干燥的玻璃棒
7、蘸取少量待测液点在pH试纸上，变色后与标准比色卡对照，读出读数。 pH试纸的使用pH 计教学环节二：pH的应用1.人体健康调节：如洗发时人们用的护发素，它的主要功能是调节头发的pH，使之达到适宜的酸碱度。2.环保治理污水：酸性废水可投加碱性废渣或通过碱性滤料层过滤使之中和，碱性废水可投加酸性废水或利用烟道气中和。3.农业生产调节：控制作物活官生长的土壤的pH，提高作物的产量。4.在科学实验和工业生产中，溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。教学环节三 pH的计算一、酸和碱溶液的pH的计算1.酸溶液：直接求c(H+)，再计算pH。pH=lgc(H+)2.碱溶液：先求c(
8、OH-)，再求c(H+)，最后计算pH。c(H+)= Kwc(OH-)pH=lgc(H+)二、强酸与强酸溶液混合后pH的计算【交流研讨】试求算pH=3的盐酸与pH=5的硫酸溶液等体积混合后的pH。解：c(H+)= 1.010-3+1.010-52molL-15.010-4 molL-1pH=lgc(H+)=lg(5.010-4)3.3两酸溶液混合后的pH为3.3。【师生总结】强酸与强酸溶液混合后计算pH的方法。方法：先求c(H+)，再求pH。c(H+)混=c(H+)1V1+c(H+)2V2V1+V2三、强碱与强碱溶液混合后pH的计算【交流研讨】试求算pH=10与pH=12的氢氧化钠溶液等体积混
9、合后的pH。解：c(H+)= 1.010-4+1.010-22molL-15.010-3 molL-1c(H+)= Kwc(OH-)=2.010-2 molL-1pH=lgc(H+)=lg(2.010-12)11.7两碱溶液混合后的pH为11.7【师生总结】强碱与强碱溶液混合后计算pH的方法。方法：先求c(OH-)，通过c(H+)= Kwc(OH-)，再求pH。c(OH-)混=c(OH-)1V1+c(OH-)2V2V1+V2四、强酸与强碱溶液混合后pH的计算【交流研讨】试求算pH=4的盐酸与pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合后的pH。解：据题意可知碱过量，计算过量的氢氧根的浓度：c(OH-)=
10、 1.010-2-1.010-42molL-15.010-3 molL-1c(H+)= Kwc(OH-)=2.010-12 molL-1pH=lgc(H+)=lg(2.010-12)11.7两者混合后的pH为11.7。【师生总结】强酸与强碱溶液混合后计算pH的方法。方法：1.强酸和强碱恰好完全反应，溶液呈中性，室温时pH=7。2.酸过量，先求剩余的c(H+)，再求pH。c(H+)余=cH+VH+-c(OH-)V(OH-)VH+V(OH-)2.碱过量，先求剩余的c(OH-)，通过c(H+)= Kwc(OH-)，再求pH。c(OH-)余=cOH-VOH-cH+VH+VH+V(OH-)五、酸、碱溶液
11、稀释后pH的计算【交流研讨】1.求0.005 molL-1硫酸溶液的pH;2.求用水稀释到原来体积的100倍后的pH；3.求再继续稀释到原来体积的106倍后的pH。解：1.pH=lgc(H+)=lg0.01=22. c(H+)=0.01100 molL-1=0.0001 molL-1pH=lgc(H+)=lg0.0001 =43. pH7【师生总结】酸、碱溶液稀释后计算pH的方法强酸(pH=a)弱酸(pH=a)强碱(pH=b)弱碱(pH=b)稀释10n倍后的pHa+napHa+nb-nb-npHc(OH-)c(H+)1.010-7molL-1c(OH-)1.010-7molL-1碱性溶液：c(H+)c(OH-)c(H+)1.010-7molL-12.pH的计算酸性溶液的pH计算：c(酸)c(H+)pH碱性溶液的pH计算：c(碱)c(OH-)c(H+)pH(1)计算方法酸酸混合碱碱混合酸碱混合混合问题(2.)类型稀释问题
