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高中化学|《pH的计算》课堂教学

高中化学|《pH的计算》课堂教学
高中化学选择性必修一化学反应原理

第三章第二节第三课时:pH的计算 

一、溶液稀释后pH变化规律
1. 酸碱溶液稀释时pH的计算(25℃)
✅ 强酸稀释
pH=a,稀释10ⁿ倍 → pH=a+n,且pH<7
例:0.01 mol/L盐酸,c(H⁺)=1×10⁻²
 mol/L,pH=2
稀释10倍,c(H⁺)=1×10⁻³ mol/L,pH=3
稀释100倍,c(H⁺)=1×10⁻⁴ mol/L,
pH=4
⚠️ 若稀释10⁷倍,pH≠9。无限稀释时,水的电离不能忽略,强酸无限稀释pH只能无限接近7,略小于7。
✅ 强碱稀释
pH=b,稀释10ⁿ倍 → pH=b−n,且pH>7
强碱无限稀释,pH无限接近7,略大于7。
✅ 弱酸稀释(如CH₃COOH)
弱酸存在电离平衡,稀释促进电离。
pH=a,稀释10ⁿ倍 → a<pH<a+n 。
例:pH=2的醋酸稀释10倍,2<pH<3
✅ 弱碱稀释(如NH₃·H₂O)
弱碱稀释促进电离。
pH=b,稀释10ⁿ倍 → b−n<pH<b
例:pH=12的氨水稀释10倍,11<pH<12
2. 酸碱稀释pH变化图像
① pH相等的酸/碱稀释图像
- pH相同:强酸曲线上升更快;弱酸上升慢(稀释持续电离补充H⁺)
- pH相同:强碱曲线下降更快;弱碱下降慢(稀释持续电离补充OH⁻)
② 物质的量浓度相等的酸/碱稀释图像
- 同浓度:强酸初始pH更大;弱酸初始pH更小
- 同浓度:强碱初始pH更大;弱碱初始pH更小
总结:越弱越平缓,稀释过程中弱电解质pH变化幅度更小。
二、混合溶液pH的计算(常温25℃,忽略混合后体积变化)
1. 强酸+强酸混合
先算混合后的总氢离子浓度,再求pH
c混(H⁺) = [c₁(H⁺)·V₁ + c₂(H⁺)·V₂] ÷ 
(V₁+V₂)
总结:两种pH相差≥2的强酸等体积混合,混合后pH = pH小 + 0.3
2. 强碱+强碱混合
先算混合后的总氢氧根浓度,再利用Kw求c(H⁺),最后算pH
c混(OH⁻) = [c₁(OH⁻)·V₁ + c₂(OH⁻)·V₂]
 ÷ (V₁+V₂)c混(H⁺) = Kw ÷ c混(OH⁻)
总结:两种pH相差≥2的强碱等体积混合,混合后pH = pH大 − 0.3
3. 强酸 + 强碱混合(核心重点)
先判断谁过量:
① 恰好中和n(H⁺) = n(OH⁻),常温 pH = 7② 酸过量c混(H⁺) = [c(H⁺)V酸 − c(OH⁻)V碱] ÷ (V酸+V碱)再计算 pH③ 碱过量c混(OH⁻) = [c(OH⁻)V碱 − c(H⁺)V酸] ÷ (V酸+V碱)c混(H⁺) = Kw ÷ c混(OH⁻)再计算 pH
三、易错点总结
1. 稀释公式只适合有限稀释;极稀溶液必须考虑水电离出的H⁺、OH⁻,酸再稀也不会变成碱性,碱再稀也不会变成酸性。
2. 弱酸、弱碱稀释伴随电离平衡正向移动,pH变化比强电解质慢。
3. 碱和碱混合、酸碱中和碱过量时,一定要先算c(OH⁻),不能直接拿pH相加计算。

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