溶液PH计算 教案

教案标题 常见的天气系统

教师姓名 邢玲玲 学生姓名 ××××

学科 地理 适用年级 高二 适用范围 全国 课时/时间 1课时/1.5小时

教学目标 知识

目标

1.了解单一溶液pH求算方法；

2.掌握溶液稀释规律。

3.掌握混合溶液pH值的计算

能力

目标

1.通过复习回顾pH的定义、计算方法为后面的学习打下基础；

2.通过不同类型溶液的pH值的计算来巩固提高学生的分析、解决计算问题的能力。

情感

态度

价值观 1.培养学生的归纳思维能力和知识的综合运用能力

2.通过pH值的教学，培养学生的计算能力，并对学生进行科学方法的指导

知识点 熟练掌握锋面系统、低压系统、高压系统的特点

重难点

1.溶液稀释规律

2.混合溶液的pH值计算

教学过程：

一、 回顾：溶液pH的定义表达式，求算简单pH，突出抓住c（H+）计算。

二、 知识讲解：

溶液PH计算的整体思路是：

1、根据pH的定义pH=-lgc(H+)，溶液PH计算的核心是确定溶液中的c(H+)相对大小。

2、根据pH定义pH=-lgc(H+)的引申，溶液的pOH=-lgc(OH-)，溶液pOH计算的核心是确定溶液中的c(OH-)相对大小，再根据pH+pOH=-lgKw得出pH

3、在溶液pH的计算时，当两种溶液的浓度相差100及其以上，浓度相差悬殊，浓度较小的pH可以忽略不计。 一、单一溶液pH的计算

若该溶液是酸性溶液，必先确定c(H+)，再进行pH的计算；若该溶液是碱性溶液，必先确定c(OH-)，可根据c(H+)·c(OH-)=Kw换算成c(H+)，再求pH，或由引用pH定义，由c(OH-)直接求pOH，再根据pH+pOH=-lgKw，换算出pH。

等物质的量浓度的下列物质，求其pH或pOH

物质 化学式 pH

强酸 HnA pH=-lg(nc)

弱酸 HmB pH=-lg(ncα)

强碱 A(OH)n pOH=-lg(nc)

弱碱 B(OH)m pOH=-lg(ncα)

例1：求室温条件下 0.005mol/L的H2SO4溶液的pH值

解: ∵ C（H2SO4） = 0.005mol/L

∴ [H+] = 0.005×2 = 0.01 mol/L

pH = -lg[H+] = -lg0.01 = 2

例2：求室温条件下 0.005mol/L的Ba(OH)2溶液的pH值

解: ∵ C（Ba(OH)2） = 0.005mol/L

∴ [OH-] = 0.005×2 = 0.01mol/L

[H+] = Kw/[OH-] = 10－14/0.01 = 10－12mol/L

∴ PH = -lg[H+] = -lg10－12 = 12

例3：已知室温条件下,某溶液的pH = 4,求此溶液中H+和OH-的浓度．

解: ∵PH =4 = -lg[H+] = 4

∴[H+] = 10－4mol/L

[OH-] = Kw/[H+] = 10－14/10－4= 10－10mol/L

例4：25℃时,0.1mol/L某一元弱酸的电离度为1％,求此溶液的pH值．

解： [H+] = cα= 0.1mol/L ×1％ = 10-3 mol/L

pH = 3

例5：25℃时,0.1mol/L某一元弱碱的电离度为1％,求此溶液的PH值．

解： [OH-] = cα= 0.1mol/L ×1％ = 10-3 mol/L

[H+] = Kw/[OH-] = 10－14/10－3= 10－11mol/L

pH = 11 二、溶液混合后pH的计算

(1) 两强酸混合,先求混合后的c(H+)混,再直接求pH值：

c(H+)混==[c(H＋)1·V1＋c(H＋)2·V2]/(V1＋V2)

速算规律： pH相差2个单位以上的强酸等体积混合，混合后的pH混 = pH小 + 0.3

例6、pH=4的盐酸和pH=2的盐酸等体积混合后，溶液的pH为多少？

解析：由题意pH=4的盐酸，c(H+)1=1.0×10-4mol/L；pH=2的盐酸，c(H+)2=1.0×10-2mol/L。c(H+)混=（1.0×10-4mol/L×V+1.0×10-2mol/L×V）/2V=5.0×10-3mol/L，pH=2.3

例7、pH=2的盐酸与pH＝4的盐酸按体积比2：3混合后溶液的pH值为多少？

解析：由题意pH=2的盐酸，c(H+)1=1.0×10-2mol/L；pH=4的盐酸，c(H+)2=1.0×10-4mol/L,c(H+)混=（1.0×10-2mol/L×2V+1.0×10-4mol/L×3V）/5V=4.0×10-3mol/L，pH=2.4

(2) 两强碱混合：先求混合后c(OH― )混，再间接求pH值：

c(OH― )混==[c(OH－)1·V1＋c(OH－)2·V2]/(V1＋V2)

速算规律： pH相差2个单位以上的强碱等体积混合，混合后的pH混 = pH大 - 0.3

例8、室温下pH＝11和pH＝13的两种强碱溶液等体积混合，则混合液的pH为多少？

解析：由题意pH=11的强碱，c(OH-)1=1.0×10-3mol/L；pH=13的强碱，c(OH-)2=1.0×10-1mol/L,c(OH-)混=（1.0×10-3mol/L×V+1.0×10-1mol/L×V）/2V=5.0×10-2mol/L，pOH=1.3所以混合溶液的pH=14-1.3=12.7

例9、VmLpH=10的NaOH溶液跟2VmLpH=11的Ba(OH)2溶液混合,混合液的pH为多少？

解析：由题意pH=10的NaOH溶液，c(OH-)1=1.0×10-4mol/L；pH=11的Ba(OH)2溶液，c(OH-)2=1.0×10-3mol/L,c(OH-)混=（1.0×10-4mol/L×V+1.0×10-3mol/L×2V）/3V=7.0×10-4mol/L，pOH=4-0.85=3.15所以混合溶液的pH=14-3.15=10.85

(3) 强酸与强碱溶液混合：根据n(H+)与n(OH―)的相对大小先判断酸、碱的过量情况。

 强酸与强碱恰好完全反应，溶液呈中性，pH=（-lgKω）/2。

 若酸过量，溶液呈酸性，n(H+)＞n(OH-)，c(H+)混=[n(H+)－n(OH-)]/V总。

 若碱过量，溶液呈碱性，n(OH-)＞n(H+)，c(OH-)混=[n(OH-)－n(H+)]/V总，再求出c(H+)混进而求出溶液的pH；或者由c(OH-)混求出pOH，再根据pH+pOH=-lgKω求出溶液的pH即可。

例10、60ml0.5mol/LNaOH溶液和40ml0.4mol/L硫酸混合后，溶液的pH最接近于（ ）

解析：由题意知，酸碱中和反应后，酸过量，c(H+)混=[n(H+)－n(OH-)]/V总=（0.032mol－0.03mol）/0.1L=0.02mol/L，pH=1.7。

 若未标明酸碱的强弱，混合后溶液PH不定，应分析讨论。

⑴室温下，若强酸（pH1）和强碱（pH2）等体积混合:

pH1+pH2=14，则溶液呈中性，pH=7；

pH1+pH2＞14，则溶液呈碱性，pH＞7；

pH1+pH2＜14，则溶液呈酸性，pH＜7。 ⑵室温下，若酸（pH1）和碱（pH2）等体积混合:pH1+pH2=14，

若为强酸与强碱（弱酸与弱碱），则恰好反应，pH=7；

若为弱酸与强碱，则酸有剩余，pH＜7；

若为强酸与弱碱，则碱有剩余，pH＞7。

（室温下pH=a的酸与pOH=b的碱溶液等体积混合，且a+b=14，混合后溶液的酸碱性：谁弱显谁性、同强同弱显中性）

例11、在室温下等体积的酸和碱的溶液，混合后pH一定小于7的是（ ）

A．pH=3的硝酸和pH=11的氢氧化钠溶液 B．pH=3的盐酸和pH=11的氨水

C．pH=3的硫酸和pH=11的氢氧化钠溶液 D．pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液

解析：A、C两选项为强酸与强碱的混合，且pH1+pH2=14，则溶液呈中性，pH=7。B选项为强酸与弱碱的混合，且pH1+pH2=14，则溶液呈碱性，pH＞7。D选项为弱酸与强碱的混合，且pH1+pH2=14，则溶液呈酸性，pH＜7。故应选D。

(4) 两种溶液混合后体积的关系

室温下强酸和强碱两种溶液混合，若混合后溶液显中性，则根据酸碱反应的原理n(H+)=c(OH-)计算溶液的体积比。由c酸v酸=c碱v碱得出10-pH酸v酸=10pH碱-14v碱由此得出酸和碱的体积比：v酸：v碱=10pH酸+pH碱-14

对任意温度下强酸和强碱反应，其pH之和（pH酸+pH碱）与体积比的关系如下表

物质 pH V酸：V碱

pH酸+pH碱

＜-lgKw

10pH酸+pH碱+lgKω＜1

pH酸+pH碱 -lgKw 10pH酸+pH碱+lgKω=1

pH酸+pH碱 ＞-lgKw 10pH酸+pH碱+lgKω＞1

例12、25℃时，有pH=a的盐酸和pH=b的NaOH溶液，取VaL盐酸溶液与NaOH中和，需VbLNaOH溶液，问：（1）若a + b =14, 则 VbVa= （填数字）

（2）若a + b =13, 则 VbVa= （填数字）

（3）若a + b >14, 则 VbVa= （填表达式），且Va Vb(填“>”“<”或“=”)

解析：设而这恰好中和，则根据酸碱反应的原理n(H+)=c(OH-)计算溶液的体积比。

由c酸v酸=c碱v碱得出10-ava=10b-14vb由此得出酸和碱的体积比：va：vb=10a+b-14

分别将（1）-（3）题干代入，即得答案：（1）1； （2）；（3）10a+b-14；>

三、溶液稀释后pH的计算及pH变化曲线

pH=a的强酸与弱酸和pH=b的强碱与弱碱溶液，稀释10-n倍(相同倍数)，溶液的PH及其变化情况如何如下表

物质 pH 稀释后溶液的pH

强酸 a pH=a+n

弱酸 a a＜pH＜a+n