师：同学们，今天我们一起来学习高二 2019 人教版化学选择性必修一第三章第二节“水的电离和溶液的 pH”第二课时。希望通过本节课的学习，大家能够掌握以下知识：一是进行溶液 pH 的简单计算，了解 pH 在工农业生产和科学研究中的重要作用；二是运用离子积常数及 pH 的公式计算 pH，在化学中应用数学计算；三是继续发展应用模型解决问题的能力。
上节课，我们学习了水的电离及水离子积常数，并对水溶液中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度进行了简单的计算。上节课给大家留了一个问题：判断溶液酸碱性强弱的依据是什么？在回答这个问题之前，我们观察下表，总结一下溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度与溶液酸碱性有什么关系。
在 25 度时，纯水显中性，此时氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，都等于 (10^{-7}) 次方摩尔每升。若向纯水中加盐酸，溶液显酸性，此时氢离子浓度增大，氢氧根离子浓度减小，氢离子浓度大于氢氧根离子浓度。若向纯水中加氢氧化钠，溶液显碱性，此时氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，氢离子浓度小于氢氧根离子浓度。
综上，我们可以得出：溶液的酸碱性取决于溶液中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小。在任意条件下，溶液酸碱性的判断依据是：若氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，溶液显中性；若氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液显酸性，且氢离子浓度越大，酸性越强；若氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，溶液显碱性，且氢氧根离子浓度越大，碱性越强。
在 25 度时，酸性溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，氢离子浓度大于 (1×10^{-7}) 摩尔每升；中性溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，等于 (1×10^{-7}) 摩尔每升；碱性溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，氢离子浓度小于 (1×10^{-7}) 摩尔每升。判断溶液酸碱性只能通过比较氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小。
下面请同学们判断以下说法的正误，我们一起来分析一下。
任何水溶液中都存在水的电离平衡。水是弱电解质，在水溶液中一定会有水的电离平衡，这句话正确。
任何稀的水溶液中，不论酸、碱或中性，都存在水的离子积常数等于 (1×10^{-14})。水的离子积受温度影响，温度越高其值越大。只有在 25 度时，水的离子积常数才等于 (1×10^{-14})。所以这句话错误。
在某温度下，某液体氢离子浓度等于 (1×10^{-6}) 摩尔每升，则该液体一定是酸性溶液。这句话错误。同学们要记住，100 摄氏度时，水的离子积常数等于 (10^{-12})，氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，都等于 (1×10^{-6}) 摩尔每升，此时是中性溶液。所以判断溶液酸碱性只能通过比较氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小，而不能通过具体的浓度。
请同学们继续思考：当氢离子浓度或氢氧根离子浓度很小时，用氢离子浓度或氢氧根离子浓度表示溶液的酸碱性合不合适？比如氢离子浓度为 0.00001 摩尔每升，直接写和用科学计数法表示都不太方便。大家还知道用什么方法可以表示溶液的酸碱性吗？
在初中化学中，我们用 pH 表示溶液的酸碱度，那么 pH 和氢离子的浓度有什么关系呢？对于氢离子浓度和氢氧根离子浓度都比较小（小于 1 摩尔每升）的溶液，化学上常采用 pH 来表示溶液酸碱性的强弱。pH 表示氢离子浓度的负对数，即 (pH = -lg[H^{+}])，其中 p 代表负对数，H 代表氢离子。
pH 与酸碱性的关系如下：在 25 度时，pH 小于 7，氢离子浓度大于 (1×10^{-7}) 摩尔每升，溶液显酸性；pH 等于 7，氢离子浓度等于 (10^{-7}) 摩尔每升，溶液显中性；pH 大于 7，氢离子浓度小于 (10^{-7}) 摩尔每升，溶液显碱性。
比如 25 度时，0.1 摩尔每升的盐酸溶液，pH 值为多少？由 pH 的定义可得，pH 为 1。0.1 摩尔每升的氢氧化钠溶液，pH 值为多少？氢离子浓度等于水的离子积常数除以氢氧根离子浓度，即 (10^{-13}) 摩尔每升，则 pH 等于 13。
综上，我们可以总结一下 pH 的意义：
pH 越小，溶液酸性越强；pH 越大，溶液碱性越强。
当氢离子浓度或氢氧根离子浓度小于 1 摩尔每升时，用 pH 表示酸碱性比较方便。
当氢离子浓度或氢氧根离子浓度大于 1 摩尔每升时，则直接用它们的浓度来表示酸碱性。
pH 的范围通常是 0 - 14。
请同学们继续思考，pH 等于 7 的溶液一定呈中性吗？答案是不一定。与氢离子浓度一样，只能说在 25 度时，pH 等于 7 的溶液显中性。温度高于 25 度时，水的电离程度增大，水的离子积常数大于 (1×10^{-14})，此时 pH 等于 7，溶液呈碱性。例如在 100 摄氏度时，水的离子积常数等于 (10^{-12})，氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，都等于 (10^{-6}) 摩尔每升，pH 等于 7 时呈碱性，pH 等于 6 才是中性。判断溶液酸碱性的唯一标准是溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小，不应看 pH 的大小，只有满足氢离子浓度等于氢氧根离子浓度的溶液才一定显中性。
同学们知道常用的 pH 值的测定方法有哪些吗？一般有以下三种方法：
酸碱指示剂法。
pH 试纸法，用于定量粗略测量。
利用 pH 计测定。
首先是酸碱指示剂法，常用的酸碱指示剂有甲基橙、石蕊和酚酞。常用酸碱指示剂及其变色范围如下：甲基橙，pH 小于 3.1 显红色，3.1 - 4.4 显橙色，大于 4.4 显黄色；石蕊，pH 小于 5 显红色，5 - 8 显紫色，大于 8 显蓝色；酚酞，pH 小于 8.2 为无色，8.2 - 10 为浅红色，大于 10 显红色。酸碱指示剂只能粗略测定溶液的 pH 范围，不能准确测定出 pH 的具体值。酸碱指示剂在中和测定的实验中还会深入学习。