(3)强碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n
(4)弱碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH>b-n
教学过程
教学步骤、内容
教学方法、手段、师生活动
[回顾]水的电离、离子积常数、水电离平衡的影响因素、溶液的酸碱性.
[过渡]利用离子积计算溶液中的H+或OH-浓度
[点击试题]例1、求25℃0.01mol/L盐酸的C(H+)
[分析]1、在该溶液中存在哪几种电离
2、c(H+)×c(OH-)中的c(H+)应等于两者之和
3、HCl = H+ +Cl-
0.01 0.01
H2O=H++OH-
x x
所以,(0.01+x)x=10-14一般地,x与0.01相比,可以忽略不计
[随堂练习]1、求25℃0.05mol/LBa(OH)2溶液C(H+)
2、求25℃0.05mol/L硫酸溶液由水电离出来的[H+]
[过渡]从上述数据,上述c(H+)、c(OH-)都较小,使用起来不方便,因此,化学上常采用pH来表示溶液的酸碱性的强弱。
[板书]三、pH
1、定义:
pH=-lg[c(H+)]
[讲]溶液的pH指的是用C(H+)的负常用对数来表示溶液的酸碱性强弱,即pH=-lg[c(H+)],要注意的是的,当溶液中C(H+)或C(OH―)大于1mol时,不用pH来表示溶液的酸碱性。
广泛pH的范围为0-14
[投影]中性溶液,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L pH=7
酸性溶液,c(H+)>c(OH-) pH<7
碱性溶液,c(H+)7
[板书]2、广泛pH的范围:
0-14
溶液的酸性越强,其pH越小;溶液的碱性越强,其pH越大。
[过]那么,如何测定某溶液的酸碱性,即如何测定溶液的pH值呢?
[讲]用pH试纸、pH计
[板书]3、pH的测定方法
(1)试纸的使用
[设问]如何使用呢?
要不要先用水浸湿呢?
浸湿对测定结果有何影响?
[讲]一般先把一小块的试纸放在表面皿或玻璃片上,用沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部,,再用标准比色卡与之比较,来确定溶液的pH值。
不能用水浸湿,这样会溶液变稀,测定结果向pH=7的方向靠近。
标准比色卡的颜色与光谱一致,按pH从小到大依次的:
红橙色(酸性);绿(中性);蓝靛紫(碱性)。
[投影]
[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
3.1-4.4
5-8
8-10
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。
[板书]四、pH的有关计算
1、单一溶液的pH计算
(1)求强酸溶液的pH
[点击试题]例1:
求1×10-3mol/LHCl溶液的PH
解:
PH=-lg10-3=3
[随堂练习]求1×10-3mol/LH2SO4溶液的PH
[板书]
(2).求强碱溶液的pH
[点击试题]例2、求0.1mol/LNaOH溶液的PH
解:
C(H+)=1×10-13mol/LPH=-lg10-13=13
[随堂练习]求0.1mol/LBa(OH)2溶液的PH
[板书]2.混合溶液的pH计算
(1)求强酸与强酸混合溶液的pH
[点击试题]例3、10mL0.1mol/LHCl与20mL0.2mol/LHCl混合,求该混合溶液的PH值。
C(H+)=(0.01×0.1+0.02×0.2)mol/(0.01+0.02)L=0.17mol/L
PH=-lg1.7×10-1=1-lg1.7
[随堂练习]将PH=1和PH=3的盐酸溶液等体积混合,求该混合溶液的PH值。
解:
C(H+)=(0.1×V+0.001×V)mol/2VL=0.0505mol/l
PH=-lg5.05×10-2=2-lg5.05=1.3
[板书]
(2)求强碱与强碱混合溶液的PH
[点击试题]例4、10mL0.1mol/LNaOH与20mL0.2mol/LBa(OH)2混合,求该混合溶液的PH值。
解:
C(OH_)=(0.01×0.1+0.02×0.2×2)mol/(0.01+0.02)L=0.3mol/L
C(H+)=3×10-14mol/LPH=-lg3×10-14=14-lg3
[随堂练习]将PH=11和PH=13的NaOH溶液等体积混合,求该混合溶液的PH值。
解:
C(HO-)=(0.001×V+0.1×V)mol/2VL=0.0505mol/l
C(H+)=1。
98×10-13mol/LPH=-lg1。
98×10-13=13-lg1。
98=12。
7
[板书](3)求强酸与强碱混合溶液的PH
[点击试题]例5、10mL0.1mol/LHCl与10mL0.2mol/LNaOH混合,求该混合溶液的PH值。
解:
n(H+)=1×10-3moln(OH_)=0.002mol
余:
C(OH-)=0.001molC(H+)=1×10-10mol/L
PH=1×10-10=10
[随堂练习]将PH=6的HCl和PH=10的NaOH溶液等体积混合,求该混合溶液的PH值。
解:
C(H+)=1×10-6mol/Ln(H+)=1×10-6Vmol
n(OH-)=1×10-4Vmol
故余约n(OH-)=1×10-4VmolC(OH-)=5×10-5mol/LC(H+)=2×10-10mol/L
PH=-lg2×10-10=10-lg2
[讲]当强酸溶液与强碱溶液等体积混合时,若pH酸+pH碱=14,溶液呈中性。
pH酸+pH碱≠14,则H+或OH过量,则先求剩余C(H+)或C(OH―),再求混合溶液的pH
[投影]小结:
强酸、强碱溶液两两等体积混合时pH的计算
混合物质
两种溶液pH关系
混合后溶液pH
A、B均为酸
pHApHA+0.3
A、B均为碱
pHApHB-0.3
A是酸、B是碱
pHA+pHB=14
7
pHA+pHB<14(酸剩余)
pHA+0.3
pHA+pHB>14(酸剩余)
pHB-0.3
注意:
酸碱溶液的pH之差必须≥2,否则误差较大
[讲]当强酸溶液与强碱溶液混合呈中性时,二者体积与pH的关系
[投影]若pH酸+pH碱=14,V酸:
V碱=1:
1
若pH酸+pH碱=A>14,V酸:
V碱=10A-14
若pH酸+pH碱=A<14,V酸:
V碱=1:
1014-A
[讲]相同体积酸溶液与碱溶液混合,若为一元弱酸,pH酸+pH碱=14,在未指定强、弱时,pH不一定是7。
若为强碱弱酸,则混合后有弱酸有余,则pH<7;若为强酸弱碱则混合后弱碱有余,则pH>7。
这种方法只能判断溶液的酸碱性,无法准确计算出pH
[板书]3、稀释的计算
[点击试题]例6、0.0001mol/L的盐酸溶液,求其pH值,用水稀释10倍,求其pH值,用水稀释1000倍后,求其pH值。
pH=4 pH=5 pH=7
[板书]
(1)强酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH=a+n
(2)弱酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH(3)强碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n
(4)弱碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH>b-n
[随堂练习]在25℃时,有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液,取VaL该盐酸,同该NaOH溶液中和,需VbLNaOH溶液,填空:
(1)若a+b=14,则Va:
Vb=____________(填数字)。
(2)若a+b=13,则Va:
Vb=____________(填数字)。
(3)若a+b>14,则Va:
Vb=_____________(填表达式),且Va_________Vb(填:
>、<、=)(题中a≤6、b≥8)。
n(OH―)==0.05*2==0.1
n(H+)==10-13
解:
PH=-lg2×10-3=3-lg2=2.6
解:
C(H+)=5×10-14mol/LPH=-lg5×10-14
=14-lg5
(1)1;
(2)0.1;(3)10a+b-14,>。
教学回顾:
教案
课题:
第三节水的电离和溶液的酸碱性(三)
授课班级
课时
2
教
学
目
的
知识
与
技能
1、掌握酸碱中和滴定概念。
2、理解酸碱中和反应的实质。
3、熟记酸碱中和滴定实验用到主要仪器名称、仪器的用途。
4、掌握中和滴定实验计算的步骤和方法。
过程
与
方法
1、通过中和反应实质、中和滴定原理的分析,体会化学家是怎样利用中和反应来设计化学定量测定方法的。
2、掌握酸碱中和滴定反应中的化学计算方法。
情感
态度
价值观
通过酸碱中和反应的实质到中和滴定方法等相互之间的联系的分析,理解化学反应在工农业、科研中的应用。
提高学习化学的兴趣。
重点
中和滴定原理的认识
难点
酸碱中和滴定有在关计算
知
识
结
构
与
板
书
设
计
五、中和滴定的原理
1、定义:
用已知浓度的酸或碱来测定未知浓度的碱或酸的实验方法。
2、原理:
C(B)==
3、关键:
(1)准确地测定两种溶液的体积
(2)准确地判断滴定终点
4、酸碱指示剂的选择
六、实验操作
1、滴定管的结构
2、滴定管的使用
(1)检漏
(2)润洗仪器(3)装液
3、中和滴定操作
4、数据处理
七、误差分析
1、误差分析依据:
C待=
实验操作中可能引起C标和V待的变化,最终影响V标。
2、产生误差的来源
(1)操作不当
滴定管的洗涤不当
锥形瓶的洗涤
滴定管尖嘴部分留有气泡
读数不规范
(2)终点判断不当。
(3)标准溶液配制不当
教学过程
教学步骤、内容
教学方法、手段、师生活动
[引入]计算用0.1mol/L的氢氧化钠溶液与20mL0.1mol/L的盐酸溶液反应时,当分别滴入NaOH;
(1)5mL,
(2)8mL,(3)10mL,(4)15mL,(5)18mL,(6)19mL,(7)19.5mL,(8)19.8mL,(9)20mL,(10)21mL,(11)23mL,(12)25mL时溶液的pH,并画出反应过程中溶液pH变化的曲线图(以pH变化为纵坐标,以烧碱溶液的体积为横坐标)。
[投影]展示所画的滴定曲线图:
[讲]从未滴定前到滴入10mL,pH由1增到1.48(用10mL);从10mL到19.5mL,pH由1.48到2.9(用9.5mL);从19.5mL到20mLpH由2.9到7.0(用0.5mL);从20mL到21mL,pH由7到11.4(用1mL);从21mL到25mL,pH由11.4到12(用4mL)。
[讲]从未滴定前到滴入10mL,pH由1增到1.48(用10mL);从10mL到19.5mL,pH由1.48到2.9(用9.5mL);从19.5mL到20mL,pH由2.9到7.0(用0.5mL);从20mL到21mL,pH由7到11.4(用1mL);从21mL到25mL,pH由11.4到12(用4mL)。
[小结]接近终点(pH≈7)时,很少量的酸和碱会引起pH突变,酸碱反应终点附近pH突变情况是定量测定酸或碱浓度时选择指示剂的重要依据。
[讲]在酸碱反应过程中,溶液的pH会发生变化,对于强酸强碱的反应,开始时由于被中和的酸或碱浓度较大,加入少量的碱或酸对其pH的影响不大。
当反应接近反应终点(pH≈7时),很少量(一滴,约0.05mL)的碱或酸就会引起溶液的pH突变,酸、碱的浓度不同,pH突变范围不同。
酸碱反应曲线是以酸碱混合过程中滴加酸或碱的量为横坐标,以溶液pH为纵坐标给出一条溶液pH随酸的滴加量而变化的曲线。
它描述了酸碱混合过程中溶液的pH的变化情况,其中酸碱反应终点附近的pH突变情况,对于定量测定碱或酸的浓度实验中如何选择合适的酸碱指示剂具有重要意义。
[板书]五、中和滴定的原理
1、定义:
用已知浓度的酸或碱来