江蘇省連云港市贛榆縣贛榆縣海頭高級(jí)中學(xué)2015高中化學(xué) 溶液的酸堿性教案 蘇教版選修4教學(xué)課題專題單元第二單元溶液的酸堿性節(jié)題第1、2課時(shí)溶液的酸堿性教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能了解溶液pH的定義，能進(jìn)行pH的簡(jiǎn)單計(jì)算。過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)聯(lián)想、比較等培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和思維能力情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)溶液PH的測(cè)定，何會(huì)化學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算教學(xué)方法討論法教學(xué)過(guò)程教師主導(dǎo)活動(dòng)學(xué)生主體活動(dòng)知識(shí)回顧1、 寫出醋酸、一水合氨溶于水和水的電離方程式：CH3COOHCH3COOH NH3·H2ONH4+OHH2O H+OH2、 水的離子積常數(shù) 完成下表溶液酸堿性c（H+）與c（OH）關(guān)系任意溫度室溫（mol/L）pH值（室溫）酸性c（H+）>c（OH）小于7中性c（H+）=c（OH）7堿性c（H+）<c（OH）大于7一、 溶液的酸堿性1、 c（H+）與c（OH）比較2、 PH與73、PH試紙的使用練習(xí)口答、檢查25 H+·OH= 107=1014=Kw 閱讀P67本質(zhì)對(duì)昭表36大于7顯堿性，小于7顯酸性等于7顯中性教學(xué)過(guò)程教師主導(dǎo)活動(dòng)學(xué)生主體活動(dòng)取試紙置于表面皿上，用玻璃棒蘸取試液少許，點(diǎn)在試紙上觀察顏色變化，與比色卡，讀出。講解 （二）有關(guān)pH的計(jì)算1溶液簡(jiǎn)單混合 V1、V2的一元強(qiáng)酸或強(qiáng)堿.2強(qiáng)酸和強(qiáng)堿混合（發(fā)生中和反應(yīng)，忽略體積變化）可能情況有三種：若酸和堿恰好中和. 即nH+=nOH，pH=7.若酸過(guò)量，求出過(guò)量的H+，再求pH值.若堿過(guò)量，求出過(guò)量的OH，求出pOH后求pH值.特例：若強(qiáng)酸與強(qiáng)堿等體積混合若pH酸+pH堿=14，則完全中和pH=7.若pH酸+pH堿14，則堿過(guò)量pHpH堿0.3若pH酸+pH堿14，則酸過(guò)量pHpH酸+0.3分析 呈中性：即pH=7. nH+=nOH 10a·V1=10（14b）·V2 V1 ：V2=1014+a+b 10n=10a+b14 n=a+b14 a+b=14+n 若呈酸性. 即pH7 nH+nOH 10a·V110（14b）·V2 V1 ：V21014+a+b 10n1014+ a+b a+b14+n若呈堿性，即pH7，同理可知 a+b14+n 不濕潤(rùn)注意：強(qiáng)酸直接由H+總求pH值 強(qiáng)堿由OH總求pOH，后再求pH值（注意）先判斷顯性離子！了解即可練習(xí)pH=a的HCl溶液和pH=b的NaOH溶液按體積比V1 ：V2混合.當(dāng)混合液分別呈中性、酸性、堿性時(shí)，且V1 ：V2=10n時(shí)，a+b分別為多少？教學(xué)過(guò)程教師主導(dǎo)活動(dòng)學(xué)生主體活動(dòng)3關(guān)于酸、堿混合時(shí)的定性判斷（常溫） 酸與堿混合時(shí)發(fā)生中和反應(yīng)，但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和，也不一定溶液呈中性，由生成的鹽能否水解及水解情況而定，另外酸堿的強(qiáng)弱不同，提供反應(yīng)物的量不同也影響著反應(yīng)后溶液的性質(zhì)。一般酸或堿過(guò)量化生成的鹽水解對(duì)溶液的酸堿性影響大。 下面把常見的幾種情況分列出來(lái). 等物質(zhì)的量濃度的一元弱酸一元強(qiáng)堿溶液等體積混合溶液pH7（由生成的強(qiáng)堿弱酸鹽水解決定）等物質(zhì)的量濃度的一元強(qiáng)酸與一元弱堿溶液等體積混合后溶液pH7（由生成的強(qiáng)酸弱堿鹽水解決定）等物質(zhì)的量濃度的一元強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液等體積混合后溶液pH=7（因生成強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不水解）想一想：若酸或堿之一是多元，情況又怎樣？當(dāng)pH=pOH的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液以等體積混合后pH=7（與酸、堿的幾元性無(wú)關(guān)）當(dāng)pH=3的某一元酸溶液與pH=11的一元強(qiáng)堿以等體積混合后pH7。（考慮酸有強(qiáng)弱之分，若分弱酸，制反應(yīng)后酸過(guò)量）當(dāng)pH=3的某一元強(qiáng)酸pH=11的一元堿溶液的以等體積混合后pH7（同理，弱堿過(guò)量）將pH=3的酸溶液和pH=11的堿溶液以等體積混合后溶液pH=無(wú)法確定.再想一想：與酸、堿的幾元性有無(wú)關(guān)系？例1將0.5L0.1mol/L Fe2(SO4)3溶液與1L0.6mol/L氨水溶液完全混合并過(guò)濾，溶液總體積不變，則所得濾液的pH值與下列選項(xiàng)符合的是_A等于0.3mol/L氨水的溶液的pH值B等于0.2mol/L氨水溶液的pH值C大于0.3mol/L氨水溶液的pH值D小于0.2mol/L氨水溶液的pH值解析：先考慮反應(yīng)，寫出反應(yīng)的離子方程式 Fe3+ + 3NH3·H2O=Fe(OH)3+3NH4+ 1mol 3mol 0.1mol 0.3mol由此可知氨水過(guò)量0.3mol，但體積已為1.5L，此時(shí)氨水濃度為C=0.2mol/L請(qǐng)注意，上反應(yīng)還生成了0.3ml NH4+，但NH3·H2O的電離會(huì)產(chǎn)生抑制作用，故后成性沒有0.2ml/L的純氨水強(qiáng)，本題應(yīng)選D. 例2求下列混合溶液的pH：（1）pH=3和pH=5的兩強(qiáng)酸等體積混合；（2）pH=8和pH=10的兩強(qiáng)堿等體積混合。 分析 酸溶液混合后，H+的物質(zhì)的量等于原來(lái)兩酸溶液H+的物質(zhì)的量之和，從而求出H+及溶液的pH，堿溶液混合后，OH的物質(zhì)的量等于原來(lái)兩堿溶液OH的物質(zhì)的量之和，從而求出OH，根據(jù)Kw換算出H+，最后求出溶液的pH。在第（2）題中，切不可直接將兩堿溶液中的H+的物質(zhì)的量相加，不能認(rèn)為這是混合溶液的H+的總量，否則就會(huì)造成很大錯(cuò)誤。 解：（1）H+= =5×104mol/L pH=lg(5×104)=3.3 （2）OH= =5×105mol/LH+=2×1010mol/LpH=lg(2×1010) =9.7 總結(jié)：兩種強(qiáng)酸等體積混合的pH等于混合前pH數(shù)值小的加上0.3；兩種強(qiáng)堿等體積混合的pH等于混合前pH數(shù)值大的減去0.3。（2）必須按顯性離子計(jì)算。 例3常溫下有體積為V1L，pH值為m的稀硫酸和體積為V2L、pH值為n的NaOH溶液混合后. （1）如果V1=V2時(shí).當(dāng)m+n=13時(shí)，則混合后溶液呈_性.當(dāng)m+n=15時(shí)，則混合后溶液呈_性.（2）如果混合后pH=7時(shí)；當(dāng)m+n=14時(shí)，則V1 ：V2=_.當(dāng)m+n=13時(shí)，則V1 ：V2=_.當(dāng)m+n14時(shí)，則V1 ：V2=_.（填表達(dá)表），且V1_V2（填、或= 解析 H2SO4盡管為二元強(qiáng)酸，但當(dāng)用pH值表示時(shí)，與幾元?jiǎng)t無(wú)關(guān).（1）根據(jù)上文提及的特例，可知當(dāng)m+n=1314，即混合液呈酸性.當(dāng)m+n=1514，即混合液呈堿性，pH7.（2）若混合后溶液pH=7，即中性.根據(jù)上文提到，a+b=14+n，可推知當(dāng)m+n=14時(shí)，則V1 ：V2=1當(dāng)m+n=13時(shí)，則V1 ：V2=當(dāng)m+n14時(shí)，則nH+=nOH10m·V1=10(14n)·V2V1 ：V2=1014+n+m=10m+n14m+n14，V1 ：V21 即V1V2例4Ba(OH)2和NaOH混合溶液的pH=14，取該溶液100mL，持續(xù)通入CO2，當(dāng)CO2通入0.56L時(shí)生成沉淀最多（體積指標(biāo)準(zhǔn)狀況，設(shè)溶液體積不發(fā)生改變），試通過(guò)計(jì)算回答：（1）Ba(OH)2和NaOH的物質(zhì)的量濃度各為多少？（2）當(dāng)通入CO2的體積為2.24L時(shí)，溶液中各種離子（除H+、OH）物質(zhì)的量濃度各為多少？解析：（1）混合液中總OH=1mol/L， n(OH)=0.1mol當(dāng)CO2道入0.56L時(shí)沉淀最多，此時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)： Ba(OH)2 + CO2=BaCO3+H2O1mol 1mol0.025mol 0.025molCBa(OH)2=0.25mol/Ln(NaOH)= n(OH)總2 nBa(OH)2 =0.12×0.025=0.05(mol)C(NaOH)=0.5mol/L（2）當(dāng)n(CO2)=0.1mol時(shí)，發(fā)生下列反應(yīng) CO2 + OH = HCO3 0.1mol 0.1mol 0.1mol 此時(shí)溶液中無(wú)沉淀，故Na+=0.5mol/L Ba2+=0.25mol/L HCO3=1mol/L小結(jié)：溶液中發(fā)生多種反應(yīng)時(shí)常用關(guān)系式法、電得失守恒、電荷守恒。小結(jié)能定性判斷溶液的酸堿性，會(huì)進(jìn)行PH的簡(jiǎn)單計(jì)算。作業(yè)講義板書計(jì)劃一、溶液的酸堿性二、溶液PH計(jì)算反饋PH試紙的使用要講，PH計(jì)算只講簡(jiǎn)單的。課后練習(xí)1下列溶液中，pH最大的是（ ）ApH=4的鹽酸和pH=10的燒堿溶液等體積混合 BpH=5的鹽酸稀釋1000倍CpH=11的燒堿溶液稀釋1000倍 DpH=11的氨水溶液稀釋1000倍講解 pH最大，即溶液堿性最強(qiáng)，氫氧根離子濃度最大，D2有pH值都等于4的硝酸和醋酸，均取1mL加水稀釋至amL和bmL，測(cè)得稀釋后溶液的pH均為5，則稀釋后溶液的體積（ ）Aa=b=100mL Ba=b=1000mL Cab Dab講解 pH相等強(qiáng)酸與弱酸，加水稀釋相同倍數(shù)，強(qiáng)酸溶液PH變化大。C3中和相同體積，相同pH值的H2SO4、HCl、CH3COOH三種稀溶液時(shí)，用去同種濃度的NaOH溶液的體積依次為V1、V2、V3，則V1、V2、V3的大小關(guān)系正確的是（ ）AV1=V2=V3 BV1=V2V3 CV1=V2V3 DV1V2V3講解 相同pH值的H2SO4、HCl、CH3COOH三種稀溶液中，硫酸、鹽酸氫離了子濃度相同，酸強(qiáng)濃度較大。4等體積混合0.1mol/L鹽酸和0.06mol/LBa(OH)2溶液后，溶液的pH等于（ ）A2.0 B12.3 C1.7 D12.0講解 氫氧化鋇是二元堿，且過(guò)量。B5有pH值相等的A、B、C、D四種一元酸的溶液各20ml，與過(guò)量鎂充分反應(yīng)后，產(chǎn)生氫氣質(zhì)量是DCB=A.這說(shuō)明：D的酸性最強(qiáng). A與B的酸性最強(qiáng)且彼此相當(dāng).原D反應(yīng)后溶液的pH值最大. 反應(yīng)后原A和B的溶液的pH值最大；反應(yīng)前D的電離程度最大，反應(yīng)前四種酸的電離程度相同，其中正確的是（ ）A B C D講解 D，采用排除法。6pH值相同、體積相同的鹽酸和醋酸分別與等體積、等濃度的NaOH溶液混合，若醋酸與氫氧化鈉混合后溶液的pH值的7，則鹽酸與氫氧化鈉的混合后溶液的pH值（ ）A7 B7 C=7 D無(wú)法判斷講解 B 7相同條件下pH=3的鹽酸和pH=3的醋酸：（1）取等體積兩溶液，分別稀釋pH=4時(shí)，兩者加水量的關(guān)系是： 前者_(dá)后者（填、或=，下同；（2）取等體積的兩溶液，分別加入等物質(zhì)的量的相應(yīng)鈉鹽固體少量，兩溶液的pH大小關(guān)系是：前者_(dá)后者；（3）各取兩溶液VL，分別加入VLpH=11的NaOH，充分反應(yīng)后，兩溶液pH大小關(guān)系是：前者_(dá)后者。 8某工業(yè)廢水，經(jīng)化驗(yàn)含游離氯的濃度為0.001mol/L，且此廢水的pH=4，為除去10L此廢水中的游離氯，需加入濃度為0.025mol/L的Na2SO3溶液多少毫升？除氯后溶液的pH約為多少？直擊高考1室溫下，下列溶液等體積混合后，所得溶液的pH一定大于7的是（06上海）A0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的氫氧化鈉溶液B0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的氫氧化鋇溶液CpH4的醋酸溶液和pH10的氫氧化鈉溶液DpH4的鹽酸和pHl0的氨水2室溫時(shí)，將x mL pH=a 的稀NaOH溶液與ymL pH=b的稀鹽酸充分反應(yīng)。下列關(guān)于反應(yīng)后溶液pH的判斷，正確的是（06廣東）A若x=y，且a+b=14，則pH>7 B若10x=y，且a+b=13，則pH=7C若ax=by，且a+b=13，則pH=7 D若x=10y，且a+b=14，則pH>7