3.2.1 水的电离 课件高二下学期化学人教版选择性必修1

第一章化学反应的热效应第三章水溶液中的离子反应与平衡第二节水的电离和溶液的pH第1课时

水的电离学习目标1、认识水的电离，水是一种极弱的电解质2、结合电离常数，了解什么是水的离子积常数3、通过定量计算认识水的离子积受温度影响以及其适用于任何水溶液4、能够运用水的离子积常数进行有关计算及判断新课导入在水溶液中，酸、碱和盐全部或部分以离子形式存在：CH3COOHCH3COO−H3O+Cl−那么，其中的溶剂——水是全部以分子形式存在，还是部分以离子形式存在呢？怎样验证你的猜想？任务一宏微结合认识水的电离平衡通过纯水中导电实验现象发现：灯泡不发光。纯水不导电或导电能力弱。纯水无电离？1、水是否能发生电离？一、水的电离精确的电导性实验表明：纯水大部分以H2O分子的形式存在，但其中也存在着极少量的离子。那么，溶液中的水究竟是怎么电离的呢？任务一宏微结合认识水的电离平衡H2OH3O＋H2OOH－水的电离方程式：简写为：H2OH＋+OH－2、水究竟是怎样电离的呢？任务一宏微结合认识水的电离平衡水在25℃时pH=7，尝试计算一下以下三个问题：(1)水中H+和OH-的浓度是多少？(2)1L水的物质的量和物质的量浓度(3)已电离的水分子和总的水分子之间的比例n(H2O)=1000g/18g/mol≈55.6molc(H2O)

=55.6mol/1L=55.6mol/L10-7

55.6=1.8×10-9c(H+)=10-7mol/L水是极弱的电解质,其电离程度是非常微弱的3、水的电离程度如何？c(OH-)=10-7mol/L资料卡片：pH＝−lgc(H+)则：c(H+)=10-pH任务一宏微结合认识水的电离平衡任务二水的离子积常数二、水的离子积常数H2OH++OH–K电离=c(H+)c(OH–

)·c(H2O)K电离c(H2O)·=c(H+)c(OH–

)·Kwater=c(H+)c(OH–

)·水的离子积(常数)在一定温度下，水中c(H+)和c(OH－)的乘积是一个常数，这个常数叫做水的离子积常数，简称水的离子积，用Kw表示。注：c(H2O)=1L1000g18g·mol-11、定义：2、表达式：根据不同温度下测的PH值尝试计算不同温度下水的离子积常数t/℃0102025405090100pH7.447.227.087.006.776.336.216.13c(H+)

c(OH-)

Kw

10⁻7.4410⁻7.2210⁻7.0810⁻⁷10-6.7710-6.3310⁻6.2110⁻6.1310⁻7.4410⁻7.2210⁻⁻7.0810⁻⁷10-6.7710-6.3310⁻6.2110⁻6.1310⁻14.8810⁻14.4410⁻14.1610⁻14.0010⁻13.5410⁻12.6610⁻12.4210⁻12.26任务二水的离子积常数分析表格中的数据，有何规律，得出什么结论？并解释？根据不同温度下测的PH值尝试计算不同温度下水的离子积常数t/℃0102025405090100Kw

10⁻14.8810⁻14.4410⁻14.1610⁻14.0010⁻13.5410⁻12.6610⁻12.4210⁻12.26任务二水的离子积常数常温（25℃）下，Kw=c(H＋)·c(OH－)=1.0×10-14结论：在一定温度下KW是常数，在不同温度下KW数值不同。3、影响KW的因素KW只与温度有关，温度越高，KW越大。水的电离是吸热过程，升高温度，促进水的电离,Kw增大。0.1mol/LNaOH0.01mol/LNaOH0.001mol/LNaOHpH131211c(OH-)/mol.L-1

c((H+)/mol.L-1

c(H+).c(OH-)常温(25℃)用广义pH试纸分别测定0.1mol/LNaOH(aq)、0.01mol/LNaOH(aq)和0.001mol/LNaOH(aq)的pH水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液任何水溶液中都存在：Kw=c(H+).c(OH-)0.10.010.0011×10-131×10-121×10-111×10-141×10-141×10-14任务二水的离子积常数4、适用范围水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液任何水溶液中都存在：Kw=c(H+).c(OH-)任务二水的离子积常数4、适用范围在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，也就是任何水溶液中都是H+、OH-共存的。这时候c(H+)、c(OH-)是指溶液中的c(H+)、c(OH-)，而不仅仅是水电离的。即

均有：

c(H＋)H2O=c(OH―)H2O

KW=c(H＋)溶液·c(OH―)溶液25℃，上述所配NaOH溶液中的H＋浓度与OH－浓度c(NaOH)pH溶液中c总(H＋)水电离出的c(H＋)溶液中c总(OH－)c(H＋)·c(OH－)0.00111.01.0×10－111.0×10－110.0011.0×10－140.113.01.0×10－131.0×10－130.11.0×10－142026/4/9131、运用水的离子积Kw计算c(H＋)和c(OH−)注：表中浓度单位均为mol/L≈c(OH－)NaOHc(H＋)水c(OH－)水c(OH－)NaOH＋c(OH－)水

任务三

水的离子积常数的应用任务三

水的离子积常数的应用1、运用水的离子积Kw计算c(H＋)和c(OH−)已知25℃时，KW=1.0×10−14，根据水的离子积表达式，求解下列各题：①在0.01mol/L的HCl溶液中，

c(H+)=

，c(OH－)=

，c水(H+)

=

，c水(OH－)

=

。1.0×10–12mol/L1.0×10–2mol/L1.0×10–12mol/L1.0×10–12mol/L在酸溶液中:c(H+)=c酸(H＋)+c水(H+)

c(OH－)=c水(OH－)

≈c酸(H＋)Kw＝c酸(H＋)·c水(OH－)(忽略水电离出的H＋的浓度)任何时候、任何溶液中，由水电离出的H+、OH-的量始终相等。1、运用水的离子积Kw计算c(H＋)和c(OH−)已知25℃时，KW=1.0×10−14，根据水的离子积表达式，求解下列各题：②在0.01mol/L的NaOH溶液中，

c(H+)=

，c(OH－)=

，c水(H+)

=

，c水(OH－)

=

。1.0×10–2mol/L1.0×10–12mol/L1.0×10–12mol/L1.0×10–12mol/L25℃时，c水(H＋)＝1×10－12mol·L－1的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。①室温下，中性溶液中，

c水(H＋)=c水(OH－)

=1×10-7mol/L②室温下，酸/碱性溶液中，

c水(H＋)=c水(OH－)<1×10-7mol/L任务三

水的离子积常数的应用任务三

水的离子积常数的应用曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw_________，温度__________。

曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都________，即c(H＋)·c(OH－)_______，温度__________。2、水的电离平衡曲线的理解与识别实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变___________；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变__________。相同相同相同不同不同酸碱性温度3、一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是(

)A．该温度下，a点溶液呈碱性B．该温度下，0.01mol·L-1NaOH溶液中

c(H＋)＝1.0×10-12mol·L-1C．该温度下，加入NaOH可能引起

由d向b的变化D．b点时，升高温度，可能引起由b向c的变化学习评价A学习评价4、如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是(

)A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝KwB．M区域内(不包括边界)任意点均有c(H＋)<c(OH－)C．图中T1<T2D．XZ线上任意点的c(H＋)都相等D方案一：取适量NaOH固体于烧杯中，向其中加入适量的水，分别配制成0.001mol/L和0.1mol/LNaOH溶液，用pH计测量两溶液的pH(25℃)2026/4/919二、水的电离平衡移动1.实验探究水电离平衡移动的影响因素

pH计NaOH溶液pH(25℃)0.001mol/L11.00.1

mol/L13.0微粒的来源及种类微粒间的相互作用

Na+H2O

任务四水的电离平衡的影响因素根据水的电离平衡，运用平衡移动原理分析：酸性溶液中是否存在OH-？碱性溶液中是否存在H+？溶液中c(H+)和c(OH-)的变化