《2016届高三化学二轮专题复习教案：溶液pH的求算 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016届高三化学二轮专题复习教案：溶液pH的求算 （12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考资源网（） 您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！溶液 pH 的求算教学目标知识技能：掌握简单酸、碱体系的 pH 计算。能力培养：通过 pH 的计算，培养学生定量解决化学问题的能力，并进一步加强对弱电解质电离平衡的理解。科学思想：注重学科之间的交叉，学会用数学公式解决化学问题。科学品质：通过 pH 在医疗及工业生产上应用的介绍，激发学生学习化学的兴趣。科学方法：归纳，总结法。重点、难点 有弱电解质参予的简单体系 pH 的计算。教学过程设计第一课时教师活动【引入】我们知道，正常情况下人体血液略显碱性。但是一些疾病却可以使血液的酸性增强。医生就此可以通过测血液 pH 的办法来帮助诊断病
2、情。同样在工业生产中反应液的酸碱性对化学反应能否发生及反应产物的判断也非常重要。那么如何定量计算溶液的 pH 呢？这就是我们这节课要解决的问题。首先请同学回忆下面已学过的旧知识：pH 定义 溶液物质的量浓度的计算公式 电离度的定义 水的离子积常数。学生活动回忆并回答（略）。酸性体系：高考资源网（） 您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！1强酸的 pH例 1 求 0.1mol/L 盐酸溶液的 pH？求 0.05mol/L 硫酸溶液的 pH？【设问】通过以上两题请同学思考，已知强酸溶液的物质的量浓度，如何求 pH，并且应注意什么？心算口答。解答：因、中H+=0.1mol/L，所以 pH 相
3、等均为 1。两两议论。结论：求 pH 实际是求H+，在已知溶液的物质的量浓度求H+浓度时一定要注意强酸的元数。【小结】由于完全电离，强酸溶液的H+=nc，其中 n 表示强酸的元数。那么对于不完全电离的弱酸H+又如何计算呢？2一元弱酸的 pH例 2 求 0.1mol/L 醋酸溶液的 pH。已知 a=1.32。【设问】在一元弱酸溶液中H+为什么不等于溶液的物质的量的浓度？动笔解答。解答：因为H+=c a=0.11.3所以 pH=-lgH+=2.87回答：弱酸部分电离，所以H+小于物质的量浓度这一点就好像有一个仓库一样，仓库外面是已电离的离子，而仓库内是未电离的离子，仓库的门是双向的。已电离的离子的
4、物质的量永远小于总的溶质的物质的量。若 pH 相同的一元强酸与一元弱酸H+关系如何？溶液的物质的量浓度关系又如何？讨论后回答：pH 相同的一元强酸与弱酸 之间，H+相同，而溶液的物质的量浓度是弱酸大于强酸。【小结】弱酸是弱电解质，要通过电高度求溶液中的氢离子浓度。3稀释强酸溶液高考资源网（） 您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！例 3 将 0.1mol/L 的盐酸溶液稀释成原体积的 10 倍，求稀释后溶液的pH。将 pH=5 的盐酸溶液分别稀释成原体积的 10 倍、1000 倍。求稀释后溶液的 pH。【设问】常温下，当无限稀释酸时，溶液的 pH 为何接近 7？计算。解答：由于盐酸完全
5、电离，所以稀释过程中氢离子的物质的量不变。有稀释后的H+=0.01 mol/L，pH=2。稀释 10 倍时 pH=6，稀释 1000 倍时 pH 近似等于 7。两两讨论。总结：当对溶液无限稀释时，溶液中由水电离出的氢离子浓度远大于酸电离出的氢离子浓度，这时可忽略酸电离出的氢离子，以水电离出的氢离子为主，所以 pH 趋近 7。【设问】在求上述例 1 溶液的 pH 时，我们忽略了水电离出的氢离子。但是在对酸溶液无限稀释时又忽略了酸电离的氢离子，这样做的道理是什么？讨论并回答：在浓度较大的酸溶液中，计算氢离子浓度时忽略水电离出的氢离子，在浓度极稀的酸溶液中又可以忽略酸电离出的氢离子。原因就是两种情况
6、下影响溶液氢离子浓度的主要因素不同。【小结】同学们总结的非常好，这样做正是抓住了解决问题的主要方面，下面让我们一起讨论稀释弱酸溶液的问题。4稀释弱酸溶液例 4 将 pH 为 1 的醋酸溶液稀释成原体积的 10 倍，求稀释后溶液 pH 与 2的关系。讨论并回答：因为弱电解质的电离度与浓度成反比，所以在稀释过程中一方面将已电离出的氢离子稀释成原浓度的 1/10，另一方面弱电解质还会继续电离出部分氢离子，所以溶液中氢离子的物质的量会大于原溶液的物质的量。因此稀释后溶液的 pH2。【小结】由于在弱酸中存在电离平衡，所以弱酸稀释与强酸的情况有所不同。高考资源网（） 您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵
7、权必究！【设问】pH 相同的强酸与弱酸同倍数稀释时，pH 变化的情况是否相同，这是为什么？【过渡】由于弱电解质溶液中存在电离平衡，对于弱电解质参与的化学反应会有什么影响？请思考下面的例题：例 5 体积相同，pH 相同的盐酸与醋酸溶液，分别投入足量的锌粉，试比较最初时反应的速率和最终放出氢气的物质的量的关系。回答：强酸的 pH 变化大于弱酸的 pH 变化，原因是在弱电解质溶液中存在电离平衡。小组讨论，并由代表发言。回答：由于氢离子浓度相等，所以最初时反应速率相等。但由于盐酸中溶质的物质的量小于醋酸中溶质的物质的量，所以最终放出氢气是盐酸小于醋酸。5求混合酸溶液的 pH例 6 若下列混合过程中体积
8、的变化忽略不计：将 0.1mol/L 的盐酸与 0.1mol/L 的硫酸等体积混合，求混合后溶液的pH。将 pH 均为 1 的盐酸与硫酸以体积比 12 的比例混合，求混合后溶液的pH。将 pH=1 的盐酸与 pH=5 的盐酸等体积混合，求混合后溶液的 pH。动笔计算，由三名同学板演过程。解答：pH=0.824pH=1高考资源网（） 您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！pH=1.3【小结】通过以上练习可知，求酸溶液的 pH 须先求H+，再求 pH。求算中注意混合溶液的体积变化。【过渡】以上我们讨论了酸性体系的 pH 计算。请同学来小结一下解题的思路。【过渡】那么在碱性溶液中呢？我们又应
9、该如何求 pH？让我们带着这个问题进入下节课的学习。第二课时二、碱性体系【过渡】希望我们通过下面例题的训练，总结出求碱性溶液 pH 的方法，并与酸性溶液对比，理解其中相同与不同的原因。1强碱溶液的 pH 计算例 7 常温下，求 0.1mol/L 氢氧化钠溶液的 pH。常温下，求 0.05 mol/L 氢氧化钡溶液的 pH。口算回答。解答：因为、中氢氧根离子浓度相等，且OH-=0.1mol/L，所以H+=10-13mol/L。pH=132弱碱溶液的 pH例 8 已知常温下，0.1mol/L 氨水的电离度为 1.33。求 pH。动笔计算。解答：因为OH-=1.3310-3mol/L高考资源网（）
10、您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！所以H+=7.5210-12mol/LpH=11.12或：因为OH-=1.3310-3mol/L所以 pOH=-lgOH-=2.876pH=14pOH=11.123稀释碱溶液例 9 常温下，将 0.1mol/L 的氢氧化钠稀释成原体积的 10 倍，求 pH？常温下，将 0.1mol/L 的氨水稀释成原体积的 10 倍，求 pH 与中结果的大小关系。解答：pH=12PH12【设问】通过上述练习，试总结求碱性溶液 pH 的方法。回答：先求OH-的浓度，再求溶液的 pH。【设问】为什么先求OH- 的浓度？通过计算可知上例中H+=10-13mol/L。若按
11、氢离子浓度计算，则稀释后溶液中H+=10-14mol/L， pH 为 14。这个结果显然不对，为什么？两两讨论。因为氢离子是水电离产生的。【讲解】上述计算成立的前提是稀释过程中氢离子的物质的量保持不变。在碱性溶液中氢离子是水电离产生的，水是弱电解质，当溶液中OH- 变化时，OH- 对水的电离平衡影响的程度也在变化。其结果是溶液中水电离的氢离子的物质的量发生改变，因此计算结果是错误的。4强碱溶液混合例 10 若混合过程中体积变化忽略不计：0.1mol/L 的氢氧化钠溶液与 0.05mol/L 的氢氧化钡溶液混合，求 pH。pH=13 的氢氧化钠与 pH=10 的氢氧化钠溶液混合，求 pH。高考资
12、源网（） 您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！解答：pH=13pH=12.7【思考】请总结出在酸性或碱性溶液中求 pH 的顺序。小结：在酸性溶液中先求氢离子浓度再求 pH，碱性溶液中先求氢氧根离子浓度，再求 pH。【小结】求 pH，一定要先求显性离子的浓度，再利用数学工具求 pH。三、酸、碱混合体系的 pH 计算例 11 99 mL0.5 mol/L 硫酸与 101mL1 mol/L 氢氧化钠溶液混合，求混合后的 pH。动笔计算。解答：已知 n（H+）=0.099 moln（OH-）=0.101 mol/L因为 H+OH-=H2O 经判断为碱过量，且过量的 OH- 的物质的量为 0.
13、002mol。=0.01 mol/LpH=12把 pH=3 的盐酸和 pH=9 的氢氧化钠溶液混合成中性溶液，求酸和碱的体积比。解答：已知H+=10-3mol/L，OH-=10-5 mol/L，若反应后溶液呈中性，则有酸提供的氢离子的物质的量等于碱提供的氢氧根离子的物质的量。有10-3V 酸=10-5V 碱V 酸V 碱=1100高考资源网（） 您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！【设问】请总结出强酸与强碱反应后求 pH 的程序，并总结出解题过程的注意事项。讨论：先判断酸碱反应进行的程度，再求过量的显性离子的浓度，最后再求 pH。解题过程中应注意多元强酸和多元强碱物质的量浓度与相应离子
14、浓度的换算。【过渡】强酸与强碱的反应进行程度很容易判断。如果题目中没有明确指出酸碱的强弱，又如何处理呢？例 12 常温下，将 pH=3 的盐酸与 pH=11 的一元碱等体积混合，求混合后的 pH。解答：已知酸溶液中H+=10-3mol/L，碱溶液中OH-=10-3mol/L。如果碱是强碱，则反应后溶液为中性，pH=7；如果碱是弱碱，则碱中已电离出的氢氧根恰好能中和酸中的所有氢离子。这样反应后碱过量，pH7。综合起来应是pH7。方法 2：若碱是弱碱，则 c 碱=OH-/a10-3mol/L，c 酸=10-3mol /L，所以碱过量，pH7。【设问】上述题目是碱的强弱未知，如果改成酸的强弱未知的话，相应的试题应如何出呢？你能否举出一例？举例：例如室温下将 pH=3 的酸与 pH=11 的氢氧化钠等体积混合，求混合后的PH？（答案为 pH7）。【过渡】若酸碱的强或弱都未知呢？例 13 pH=3 的酸与 pH=11 的碱等体积混合，求混合后
