3.2.2PH的计算

［过］除了试纸外，我们在实验室最常用的是酸碱指示剂。

[板书](2) 酸碱指示剂
［讲］酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱，它们的颜色变化在一定的pH范围内发生的，因此，可以用这些弱酸、弱碱来测定溶液的pH。

但只能测出pH的范围，一般不能准确测定pH。

［投影］
指示剂甲基橙石蕊酚酞
变色范围
pH
溶液颜色红-橙-黄红-紫-蓝无色-浅红-红
［讲］上述两种测定方法，都不是很精确，要想准确测定溶液的pH应该使用pH计
[板书](3) pH计
［讲］测试和调控溶液的pH，对工农业生产、科学研究、以及日常生活和医疗保健都具有重要意义。

在医疗上，当体内的酸碱平衡失调时，血液的pH是诊断疾病的一个重要参数，而利用药物调控pH则是辅助治疗的重要手段之一。

在生活中，人们洗发时用的护发素，其主要功能也是调节头发的pH使之达到适宜
的酸碱度。

在环保领域中，酸性或碱性废水处理常常利用中和反应，在中和处理的过程中可用pH自动测定仪进行监测和控制。

在农业生产中，因土壤pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性，各种作物生长都对土壤土壤的pH范围有一定的要求。

在科学实验和工业生产中，溶液的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。

[板书]4、pH的应用
[投影]
[过渡]用pH来表示溶液的酸碱性，是十分方便，掌握有关的pH 计算是十分重要的。

（人教版选修4）第三章《水溶液中的离子平衡》教学设计第二节水的电离和溶液的酸碱性（第二课时溶液pH的计算）【答案】 B【解析】 pH 计算方法为：酸按酸，碱按碱，酸碱混合看过量，无限稀释7为限。

稀释后A 项pH ≈7；B 项pH ＝9；C 项pH ≈9.7；D 项pH ≈7。

【板书】活动二、酸、碱溶液混合后pH 的计算方法【问题探究1】（1常温下，pH ＝2的盐酸与pH ＝4的盐酸，若按1∶10的体积比混合后，求混合溶液的c (H ＋)及pH 。

【交流】c (H ＋)＝[1×10－2mol ·L －1+10×10－4mol ·L －1]/(1+10)L ＝1.0×10－3mol ·L －1,故溶液的pH ＝3。

【问题探究2】（2）常温下，将200 mL 5×10－3mol ·L －1NaOH 溶液与100 mL 2×10－2mol ·L－1NaOH 溶液混合后，求溶液的c (OH －)、c (H ＋)及pH 。

【交流】c (OH －)＝1.0×10－2mol ·L －1，c (H ＋)＝1.0×10－12mol ·L －1，pH ＝12。

【问题探究3】（3）常温下，pH ＝12的NaOH 溶液与pH ＝2的硫酸，若等体积混合后，求溶液的pH 为多少？若按9∶11的体积比混合后，溶液的pH 又为多少？【交流】先判断酸、碱谁过量，若酸过量，直接求c (H ＋)和pH ，若碱过量，则先求c (OH －)，再求c (H ＋)和pH 。

可得前者酸碱恰好完全反应，则pH ＝7，后者酸过量pH ＝3。

【方法探究】强酸碱混合后溶液pH 的计算基本思路是什么？【交流1】(1)强酸与强酸混合：c (H ＋)混＝c 1H ＋·V 1＋c 2H ＋·V 2V 1＋V 2，然后再求pH 。

第2课时 溶液pH 的计算【学习目标】掌握pH 的简单计算，了解各类混合溶液pH 的计算。

【学习过程】 一、单一溶液pH 计算 1.计算方法据pH ＝－lgc(H ＋)，求pH 的关键是求溶液中的c(H ＋)。

2．强酸和强碱溶液的pH 计算 (1)强酸溶液(以c mol·L －1的HnA 溶液为例)c(H ＋)＝ncmol·L －1 pH ＝－lg c(H ＋)＝－lgnc 。

(2)强碱溶液(以c mol·L －1的B(OH)n 溶液为例)c(OH －)＝nc mol·L －1c(H ＋)＝Kw nc ，pH ＝－lg c(H ＋)＝－lg Kw nc 【思考】若上述酸、碱都为弱酸、弱碱，其pH 还相同吗？二、pH 的计算及溶液稀释pH 的变化 【思考】1. pH ＝10的NaOH 溶液与pH ＝12的NaOH 溶液等体积混合，混合后的c(H ＋)＝10－10＋10－122对吗？2.将pH ＝5的盐酸溶液稀释1000倍，pH ＝8吗？3.将同pH 的盐酸和醋酸溶液稀释同样倍数后，pH 还相同吗？【总结】1．单一溶液pH的计算(1)强酸溶液：据其物质的量浓度计算出c(H＋)，再通过pH＝－lg c(H＋)求pH。

(2)强碱溶液：据其物质的量浓度计算出c(OH－)，再利用Kw转化为c(H＋)求pH。

2．强酸强碱溶液混合后pH的计算3.稀释后溶液pH的变化规律(1)对于强酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH增大n个单位，即pH＝a＋n(a＋n<7)。

(2)对于强碱溶液(pH＝b)每稀释10n倍，pH减小n个单位，即pH＝b－n(b－n>7)。

(3)对于弱酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH的范围是：a<pH<a＋n(即对于pH相同的强酸与弱酸稀释相同倍数，强酸pH变化的程度大)。

(4)对于弱碱溶液(pH＝b)每稀释10n倍，pH的范围是：b－n<pH<b(即对于pH相同的强碱与弱碱稀释相同倍数，强碱pH变化的程度大)。

第2课时溶液pH的计算[学习目标定位] 1.学会pH的简单计算。

2.了解溶液稀释时pH的变化规律，会计算各类混合溶液的pH。

根据水的离子积K w＝c(H＋)·c(OH－)，回答下列问题：(1)c(H＋)为1.0×10－2 mol·L－1的某溶液中，c(OH－)为1.0×10－12 mol·L－1，其pH 为2。

(2)pH＝3的某溶液中，c(H＋)为1.0×10－3mol·L－1，由水电离产生的c(H＋)为1.0×10－11mol·L－1。

(3)c(H＋)为1.0×10－12 mol·L－1的溶液呈碱性，你判断的依据是c(OH－)>c(H＋)。

探究点一酸、碱溶液混合后pH的计算方法1．计算下列溶液的pH：(1)1.0×10－4 mol·L－1盐酸溶液的pH为4；(2)将0.4 g NaOH固体溶于水得到1 L溶液，该溶液的pH为12。

2．pH＝2的盐酸与pH＝4的盐酸，若按1∶10的体积比混合后，溶液的c(H＋)为1.0×10－3 mol·L－1，pH为3。

3．将200 mL 5×10－3 mol·L－1 NaOH溶液与100 mL 2×10－2 mol·L－1 NaOH溶液混合后，溶液的c(OH－)为1.0×10－2 mol·L－1，c(H＋)为1.0×10－12 mol·L－1，pH为12。

4．pH＝12的NaOH溶液与pH＝2的硫酸，若等体积混合后，溶液的pH为7；若按9∶11的体积比混合后，溶液的pH为3；若按11∶9的体积比混合后，溶液的pH为11。

[归纳总结]溶液pH的计算方法1．强酸、强碱溶液的pH的计算方法先求出强酸、强碱溶液中的c(H＋)，强酸直接由酸的浓度求出，强碱先由碱的浓度求出c(OH－)，再根据水的离子积换算出c(H＋)，然后用公式pH＝－lg c(H＋)求出pH。

溶液的酸碱性与pH〖教学目标〗1.认识溶液的酸碱性及pH。

2.掌握检验溶液pH的方法。

3.了解溶液的pH的计算及溶液稀释时pH的变化规律。

4.了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。

〖教学重难点〗溶液酸碱性与pH的计算〖教学过程〗1.新课导入〖设疑〗酸性溶液中是否存在OH-？碱性溶液中是否存在H+？〖学生活动〗根据常温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分析改变条件后c(H+)和c(OH-)的值或变化趋势（增大或减小）。

〖讲解〗纯水中，对水电离平衡是无影响的，c(H+)=c(OH-)=10-7，在纯水中，加入少量的HCl，引入了H+，导致平衡左移，c(H+)＞10-7，c(OH-)＜10-7，即c(H+)＞c(OH-)；在纯水中，加入少量的NaOH，引入了OH-，平衡左移，c(H+)＜10-7，c(OH-)＞10-7，即c(H+)＜c(OH-)。

2.新课讲授〖板书〗一、溶液的酸碱性与pH的关系〖设疑〗能否用c(H+)等于多少来判断溶液酸、碱性？〖回答〗温度不同，Kw不同，c(H+)不同，不能用c(H+)来判断溶液酸、碱性，只能通过c(H+)和c(OH-)的相对大小来判断。

〖板书〗酸性溶液中：c(H+)＞c(OH-)；中性溶液中：c(H+)=c(OH-)；碱性溶液中：c(H+)＜c(OH-)。

〖讲解〗在初中化学中我们用pH表示溶液的酸碱度，那么pH与c(H+)又是什么关系呢？我们将H+的物质的量浓度的负对数称为溶液的pH。

〖板书〗pH=﹣lgc(H+)。

〖展示〗25℃，溶液的酸碱性与pH的关系图〖讲解〗酸性溶液，c(H+)＞10-7，pH＜7；中性溶液，c(H+)=10-7，pH=7；碱性溶液，c(H+)＜10-7，pH＞7。

pH越小，溶液的酸性越强，碱性越弱，pH的适用范围是0~14。

〖板书〗pH越小，溶液的酸性越强，碱性越弱，pH的适用范围是0~14。

酸性溶液，c(H+)＞10-7，pH＜7；中性溶液，c(H+)=10-7，pH=7；碱性溶液，c(H+)＜10-7，pH＞7。

1 § 3.2.2 pH 的计算（导学案）【课标要求】掌握有关溶液pH 值的计算方法。

【重点、难点】溶液pH 值的计算【课前准备】1、判断：①常温下任何水溶液中都存在K W =1×10-14 （ 正确 ）②某水溶液中c(H +)=1×10-6 mol/L ，一定是酸性溶液（ 错误 ）③如果由水电离出的H + 浓度为1×10-10mol/L ，则K W =1×10-20（ 错误 ）2、100℃时，K W =1.0×10-12 则酸性溶液中 c(H +)＞ 10-6 mol/L ；当c(H +)=1×10-7 mol/L 时，溶液呈 碱 性。

3、常温下，1×10-4mol/L 的盐酸，c(H +)= 10-4 mol/L ，pH= 4 ，c(OH -) =__10-10____mol/L ； 1×10-4mol/L 的NaOH 溶液，c(OH -) =__10-4______mol/L ， c(H +)= 10-10 mol/L ， pH= 10 。

【新知学习】有关溶液pH 的计算一、 单一溶液pH 的计算：方法：强酸 C （H +）pH强碱 C （OH -） C （H +） pH ； c(H +)=K w /c(OH -)【练习1】求下列溶液的pH ：25℃时，求10-5 mol/L 、0.10 mol/L 、1.0 mol/L 的盐酸溶液的pH 分别是多少？5、 1、 025℃时，求0.005mol/L 的H 2SO 4溶液的pH2100℃时，求 0.005mol/L 的Ba （OH ）2溶液的pH12二、两种强酸（或强碱）混合后pH 的计算：（1）强酸溶液混合方法：求c(H +) pH ；c(H +)=（c(H +)1V 1 + c(H +)2V 2）/（V 1 + V 2）【练习2】pH=6和pH=3的两种盐酸，以等体积混合后，溶液的pH 是（ B ）A. 2B.3.3C.4D.8（2）强碱溶液混合求解方法：先求c(OH -) 再求出c(H +) pHC(OH -)=（c(OH -)1V 1 + c(OH -)2V 2）/（V 1 + V 2）； c(H +)=K w /c(OH -)【练习3】将pH=10的NaOH 溶液与pH=12的NaOH 溶液以1:2体积比混合，混合后的pH 最接近于（ B ）A.10.5 B.11.8 C.10.8 D.11三、强酸、强碱混合时pH 的计算：⑴有关pH 的计算要紧紧围绕 c （H +） 进行。

强酸滴定弱碱是化学实验中常见的一种反应，其化学计量点时的pH值对于实验结果的准确性至关重要。

本文将从强酸滴定弱碱的原理、实验操作和pH值的计算方法等方面进行详细介绍。

一、强酸滴定弱碱的原理1.1 强酸和弱碱的定义强酸是指在水溶液中能够完全解离产生H+离子的酸，如HCl、H2SO4等；弱碱是指在水溶液中只部分解离产生OH-离子的碱，如NH4OH、CH3COONa等。

1.2 强酸滴定弱碱反应原理强酸滴定弱碱时，强酸中的H+离子与弱碱中的OH-离子进行中和反应，生成水，同时溶液中的pH值发生变化。

在反应过程中，当强酸和弱碱的摩尔比达到1:1时，即为化学计量点。

二、强酸滴定弱碱实验操作2.1 实验仪器和试剂实验中通常需要用到滴定管、酸度计、PH试纸、标准强酸（如HCl）、标准弱碱（如NaOH）等仪器和试剂。

2.2 实验步骤（1）取一定量的弱碱溶液，加入适量的指示剂。

（2）用标准强酸溶液滴定弱碱溶液，滴定至溶液颜色发生明显变化。

（3）记录滴定消耗的强酸体积，计算弱碱的摩尔浓度。

三、pH值的计算3.1 pH值的定义pH值是表示溶液酸碱性强弱的指标，其数值越小表示溶液越酸，反之越碱。

3.2 pH值的计算方法（1）当强酸和弱碱的摩尔比为1:1时，pH值可通过等式-pH=1/2(pKa-logC)计算，其中pKa为弱碱的酸解离常数，C为弱碱的摩尔浓度。

（2）通过实验数据计算pH值，根据所用强酸消耗量和强酸的标准浓度计算弱碱的摩尔浓度，再代入上述等式计算得出pH值。

四、实验中需要注意的问题4.1 滴定过程中需要保持滴定底物的均匀搅拌，以确保反应能够充分进行。

4.2 使用标准强酸和标准弱碱进行滴定，以保证实验数据的准确性和可比性。

4.3 实验室操作时需佩戴防护眼镜和实验服，严禁嘴巴吹气或直接接触试剂。

强酸滴定弱碱化学计量点时的pH值是通过实验操作和计算得出的重要参数，对于科研工作和实验教学具有重要的指导意义。

在实验中，我们需要严格按照操作规程进行，确保数据的准确性和实验人员的安全。

环境监测中pH平均值的计算探讨作者：段艳华来源：《名城绘》2018年第09期摘要：本文主要围绕着环境监测中pH平均值的计算展开分析，思考了环境监测中pH平均值的计算的方法和计算的具体的措施，希望可以为今后的环境监测中pH平均值的计算工作提供参考。

关键词：环境监测，PH平均值，计算在环境监测中pH平均值的计算过程中，采取的计算方法会直接影响计算的效果，所以，一定要采取更好的计算方法，提高环境监测中pH平均值的计算的效果。

1、常用的pH平均值计算方法1.1 算数平均值如果对pH值取算数品均值，则会与实际情况有非常大的偏差，比如求以下三个pH值的平均值：5.00、8.00、8.00，如果以算数平均值计算，得到的结果为7。

很显然，如果将等量的以上三个不同pH值的水样混合，在只考虑酸碱反应的情况下得到的水样一定是酸性，即pH1.2 氢离子浓度[H+]水量加权法在国家环保局1986年版《环境监测技术规范》第二册中规定，降水pH平均值采用氢离子浓度[H+]水量加权法计算。

此方法即为求出各样品中氢离子浓度的平均值后再由此得出pH 值，此法虽然比单纯求算数平均值有了一定的进步，但是在现实计算中，也会出现一些问题。

《酸沉降监测技术规范》规定，pH是酸沉降监测中湿沉降监测必测项目之一。

在每月的降水监测统计表中，降水pH平均值和酸雨pH平均值是统计编报工作中必须计算的两个重要指标。

《地表水和污水监测技术规范》规定，pH是地表水水质监测必测项目，《地下水环境监测技术规范》也把pH作为必测项目之一。

在所有水质监测工作中，统计编报也要遇到pH平均值的计算问题。

2、[H+][OH-]溶液体积加权中和法本法基本原理如下：如果将n个pH值分别为pH1、pH2…pHi…pHn的溶液混合，由于各溶液的[H+]和[OH-]不同，原来各溶液自身的水电离平衡被打破，全部的氢离子和全部的氢氧根离子相互作用，中和抵消后，剩余的氢离子或氢氧根离子在混合溶液中将建立新的水电离平衡。