高中化学第三章物质在水溶液中的行为第1节水溶液（第1课时）教学

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第三章物质在水溶液中的行为第1节水溶液第1课时

知识与技能

1.知道水分子能电离，存在电离平衡，其平衡常数成为水的离子积常数；

2.了解强、弱电解质的特点，知道弱电解质的电离存在电离平衡，并能结合实例进行描述；3.能够书写常见弱电解质的电离方程式。

过程与方法

1.学会运用观测、试验、查阅资料等多种手段获取所需要的信息；

2.学习水的电离及强、弱电解质的判断，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力；

3.培养团队合作精神，在活动中学会与人相处。

情感态度与价值观

通过小组协作，发挥团队精神，发扬献身科研的品质

本节内容是这一章的引领，在认识水的电离之后，才能深入继续学习其它物质或体系在水溶液中的行为，故正确理解、运用本节的知识点，认识其地位有着重要的意义。本节的关键点有以下几点：水的电离平衡及定量表示（水的离子积Kw）；水的平衡影响因素；两个定量关系，即：[H]·[OH]=Kw，[H]水电离的=[OH]水电离的；强、弱电解质的判断及电离方程式的书写。通过学习，让学生了解水的电离平衡特点及外界对其的影响，深化对水溶液体系的认识。

一、水的电离

1．纯水具有导电性，是由于纯水中存在能够自由移动的离子：H、OH。水的电离方程式为H2OH＋＋OH－。

2．25℃时，纯水中[H]＝[OH]＝1.0×10mol·L。[H]·[OH]

3．水的电离平衡常数表达式为K＝。[H2O]教材整理2水的离子积常数1．表达式：KW＝[H＋][OH－]。2．影响因素：

(1)25℃时，KW＝1.0×10－14_mol2·L－2。

＋

－

＋

－

－7

－1

＋

－

+

—

+

—

(2)水的电离是吸热的可逆过程，故温度升高，KW增大。

(3)水的离子积常数只受温度的影响，与[H]、[OH]的变化无关。

[探究·升华]

[思考探究]

(1)某温度下，测得纯水中的[H＋]＝2.5×10－7mol·L－1，则[OH－]为多少？

只要是纯水，水电离出来的氢离子浓度就等于水电离出来的氢氧根离子浓度，故[OH]＝2.5×10mol·L。

(2)25℃时，0.01mol/L的HCl溶液中H和OH的来源是什么？溶液中[H]和[OH]为多少？水电离出的[H]水和[OH]水是多少？

H来源于盐酸电离和H2O电离，OH只来源于水电离。[H]＝0.01mol/L＋[H＋]水≈0.01mol/L，

[OH]＝[H＋]＝1×10－12mol/L，[OH]水＝[H]水＝1×10

－

＋

－12

－

＋

－

＋

＋

－

＋

－

＋

－

－

－7

－1

＋

－

KW

mol/L。

＋

－

＋

－

(3)25℃时，0.01mol/L的NaOH溶液中H和OH来源是什么？溶液中[H]、[OH]为多少？水电离出的[H＋]水和[OH－]水为多少？

H＋只来自水电离，OH－来源于NaOH和H2O电离。[OH－]＝0.01mol/L＋[OH－]

水

≈0.01mol/L，[H]＝[OH－]＝1×10

＋

KW

－12

mol/L，

[H＋]水＝[OH－]水＝1×10－12mol/L。[认知升华]

1．水的离子积是水达到电离平衡时具有的性质，不仅适用于纯水，也适用于其他物质稀的水溶液，如酸、碱、盐稀溶液中都有KW＝[H]·[OH]，在常温时KW＝1.0×10

－2

＋

－

－14

mol·L

2

。

2．KW＝[H＋][OH－]式中[H＋]、[OH－]指的是溶液中总的[H＋]和[OH－]，包括水电离的和溶

质电离的，假使酸、碱浓度大，水电离出来的[H＋]水或[OH－]水在计算时可忽略不计。

3．外界条件对水的电离平衡的影响

电离平衡移动H2OH影响因素方向升温降温右移左移＋OH原因水的电离过程吸热－＋影响结果[H＋]变化增大减小[OH－]变化增大减小Kw增大减小[H＋]与[OH－]的关系[H＋]＝[OH－][H＋]＝[OH－]温度

外加酸碱加酸加碱左移左移右移增大[H]增大[OH]金属消耗水电离出的H＋－＋不变不变不变增大减小减小减小增大增大[H]＞[OH][H]＜[OH][H＋]＜[OH－]＋－＋－外加活泼金属

二、电解质在水溶液中的存在形态

1．强、弱电解质

(1)在稀的水溶液中完全电离的电解质称为强电解质，包括强酸、强碱和大多数盐类；在水溶液中部分电离的电解质称为弱电解质，其溶液中存在着电离平衡。如弱酸、弱碱和水是弱电解质。

(2)强电解质在水溶液中全部以离子的形态存在，弱电解质在水溶液中主要以分子的形态存在。

2．电解质电离方程式的书写

(1)强电解质，用符号“===〞，如氯化氢、氯化钠的电离方程式分别为HCl===H＋Cl、NaCl===Na＋＋Cl－。

(2)弱电解质，用符号“〞，如醋酸、一水合氨的电离方程式分别为CH3COOHCH3COO－＋H

＋

＋

－

、NH3·H2ONH4＋OH。3．溶剂化作用

溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用叫做溶剂化作用。电解质溶于水后形成的离子或

＋－

分子实际是以水合离子或水合分子的形态存在。

[思考探究]

小明等同学为了探究酸、碱、盐溶液的导电性，设计了如下试验：

a．在5只250mL烧杯中分别参与浓度为0.1mol·L的盐酸、CH3COOH溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、氨水各150mL。

b．在5种溶液中分别放入一致规格的石墨电极，按下图连接好。

c．接通电源，细心观测现象。问题思考：

(1)现象①五个灯泡都亮起来，由此可得出什么结论？

结论：酸、碱、盐都是电解质，它们溶于水时会发生电离。

(2)现象②盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液对应的灯泡较亮，醋酸、氨水对应的灯泡较暗，由此可得出什么结论？

结论：醋酸、一水合氨的电离程度较小，都是弱电解质。HCl、NaCl、NaOH的电离程度较大。

(3)五种溶液的溶质在水中的存在形式是怎样的？

盐酸、NaCl、NaOH溶液中盐酸、NaCl、NaOH全部电离，以离子形式存在于溶液中；氨水、CH3COOH溶液中的NH3·H2O、CH3COOH主要以分子的形式存在于溶液中，只有极少量电离为离子。

－1

(4)强电解质溶液的导电能力一定强，弱电解质溶液的导电能力一定弱吗？溶液的导电能力取决于什么？

不一定。溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度和所带电荷数，溶液中自由移动离子的浓度越大，所带电荷越多，则导电能力越强。而电解质的强弱是指电解质在水溶液中的电离状况，二者无必然关系，即强电解质溶液的导电能力不一定强，弱电解质溶液的导电能力不一定弱。

三、强、弱电解质的判断和电离方程式的书写

1．强、弱电解质的判断

强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HI、HBr等??

2、强电解质?强碱：KOH、NaOH、

??多数盐：NaCl、Na2SO4等弱酸：H2S、HF、H2SO3、CH3COOH等??

2、弱电解质?弱碱：NH3·H2O、

??少数盐：HgCl2、32Pb等2．电离方程式的书写

(1)电解质在熔融状态下电离时，只能破坏离子键，如NaHSO4；在水溶液中电离时，既能破坏离子键，也能破坏共价键。

(2)多元弱酸的酸式盐为离子化合物，属于强电解质，在水溶液中首先完全电离为金属阳离子和酸式酸根离子，弱酸的酸式酸根离子只能微弱电离，故其电离出H＋和酸根离子时用“〞表示，如NaHCO3溶于水时，NaHCO3===Na＋HCO3，HCO3H＋CO3。

(3)多元弱酸分步电离，主要进行第一步电离，其次步电离较第一步更微弱，如H2CO3H＋

－＋2－

＋HCO－3(主)，HCO3H＋CO3(次)；多元弱碱分步电离，但书写电离方程式时一步写出，如

＋

－

－＋

2－

2

等

2

等

Fe(OH)3Fe＋3OH。

四、检测题

1.在常温下，某无色溶液中，由水电离出的c(H)＝1×10mol/L，则该溶液中，一定能大量共存的离子是()

A．K、Na、MnO4、SO4B．Na、CO3、AlO2、ClC．K、Na、Cl、