化学加工制造类第三节 水的离子积和溶液的pH评优课课件ppt

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1．能从原子的结构和组成出发，初步
【学习目标】1.认识水的解离，了解水的离子积常数，认识溶液的酸碱性及pH，知道用pH表示溶液酸碱度的方法，掌握检测溶液pH的方法； 2.了解溶液的pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用
【核心素养】1.通过生活中常见物质的pH的测定，培养学生现象观察与规律认知、科学态度与社会责任等化学学科核心素养； 2.通过讨论溶液酸碱性对生产、环境和生活的影响，培养学生科学态度与社会责任等化学学科核心素养
为了实现对金属的最佳保护，汽车防冻液的pH需维持在7.0 ~ 9.0。
各种农作物的生长都对土壤的pH范围有一定的要求。
不同动物适宜生长的pH范围也不同，鲤科鱼类最适宜生长的pH范围为7.0～8.5，若超出这样的范围可造成鱼的死亡。
根据精密仪器测定，纯水中存在着极少量的H+和OH-，说明水是一种极弱的电解质，能发生极其微弱的解离：
从纯水的导电实验测得，在25 ℃时，1 L纯水中解离出的H+和OH-都是1.0×10-7ml，也就是说，纯水中H+和OH-的浓度都等于1.0×10-7ml/L，即
由于水的解离程度极小，相对1 L的水来说，已解离部分可以忽略不计。因此，可以把解离前后的[H2O]看作定值，所以[H+]与[OH-]的乘积也是一个常数，常用Kw表示
Kw是水中[H+]和[OH-]的乘积。通常，我们把Kw称为水的离子积常数，简称水的离子积。
表 3-3-1  不同温度下水的离子积常数
Kw只随温度的升高而增大
在常温（25℃）下，Kw值为1.0×10-14
二、溶液的酸碱性和 pH
实验表明，不仅在纯水中[H+]和[OH-]乘积是一个常数，在以水作溶剂的溶液中也是如此。总之，不管稀溶液是酸性、碱性中性，都同时存在H+与OH-，且在常温下，[H+]与[OH-]的乘积都等于1.0×10-14。常温下，溶液的酸碱性与[H+]、[OH-]的关系可以表示为：
中性溶液[H+] = [OH-]= 1.0×10-7ml/L酸性溶液[H+]>[OH-]，[H+]>1.0×10-7ml/L碱性溶液[H+]<[OH-]，[H+]<1.0×10-7ml/L
利用[H+]的大小，可以表示出溶液的酸碱性。但是在稀溶液中，[H+]的数值很小，用物质的量浓度表示很不方便。因此，通常采用[H+]的负对数表示溶液的酸碱性，这个值称为溶液的pH。
[H+]和pH与溶液酸碱性之间的关系
图 3-3-1 [H+]和 pH与溶液酸碱性之间的关系
溶液的酸性越强，pH越小；溶液的碱性越强，pH越大。溶液的pH每相差1个单位，[H+]就相差10倍。
判断溶液的酸碱性可采用酸碱指示剂，该法是利用某些有机弱酸或弱碱在不同pH的溶液里，能显示出不同颜色的性质指示溶液的酸碱性。常见酸碱指示剂及其变色范围如图3-3-2所示。
图 3-3-2 常见酸碱指示剂及其变色范围
如果用单一指示剂，只能粗略地了解溶液的pH。欲简便快捷地测定溶液pH，可用pH试纸。测定时，将待测溶液滴在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡（图3-3-3）相对照，就可得出待测溶液的近似pH。
图3-3-3 pH试纸标准比色卡
如果需要准确测量溶液的pH，可使用比较精密的pH计，也称酸度计，如图3-3-4所示。
图 3-3-4 不同形式的 pH计
请认真查阅国家标准中生产生活用水、工业废水等关于pH的规定。在教师的带领下，以“环保调查员”的身份，选取相应的生活饮用水、工业废水、河（湖）水、雨水等水样及不同区域（农作物种植）的土壤样品，测定其pH。研究酸碱性对生产生活、环境和农作物生产的影响。撰写一份调查报告，并提出环保小建议，在环保主题班会上进行交流。
1.某课外学习小组下乡调研农作物的生长情况，发现：甲地区种植了大面积的薄荷，且长势繁茂；而乙地区尽管种植了多种作物但却没有一株薄荷。为探究其中原因，学习小组收集了甲、乙两地区的土壤各少许带回学校，并将这些土壤分别置于A、B两个烧杯中用蒸馏水浸泡，24h后，取两个烧杯中的浸出液各2 mL，分别加入紫色石蕊试液，发现A中的浸出液遇到石蕊试液呈浅蓝色，而B中的浸出液在滴入石蕊试液时溶液略显红色，小组成员恍然大悟。你能说说其中的原因吗？
1.(1)25℃，0.005ml/L的H2SO4溶液pH=________(2)25℃，0.05ml/L的Ba(OH)2溶液pH=________
C(H+)= ml/L，C(OH-)= ml/L，由水电离出的c(H+)= ml/L由水电离出的c(OH-)= ml/LpH=________
C(H+)= ml/L，C(OH-)= ml/L，由水电离出的c(H+)= ml/L由水电离出的c(OH-)= ml/LpH=________
（2）常温下，在0.01ml/LNaOH溶液中，
（1）常温下，在0.01ml/L HCl溶液中,