3.2.1水的电离 课件-高二上学期化学人教版选择性必修1

第三章

化学反应速率与化学平衡

第二节

水的电离和溶液的pH

课时1水的电离

新课导入如果用蒸馏水做导电实验，灯泡会亮吗？水能否电离？水的导电性实验水的电导率测定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能发生微弱的电离精确的电导性实验结论：水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离，离子浓度过低，所以纯水不导电。1.水的电离(1)水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。实验证明，常温下1L水约有1.0×10－7mol发生电离，请计算常温下纯水的电离度。

水的电离平衡水的电离平衡H2O

+

H2O

H3O+

+

OH-图式：简写为：H2OH＋+OH－

水合氢离子注意：(2)水分子与水分子之间相互碰撞作用而引起电离的发生(1)由水分子电离出的H+和OH-数目永远相等即，同一溶液中，C(H+)水=C(OH-)水(3)水是极弱的电解质，只有极少数水分子发生了电离精确实验表明：25℃

时，1L纯水中只有10-7molH2O分子发生电离H+为裸质子，不稳定，与水结合，形成H3O+即水合氢离子。Kw＝c(H+)·c(OH-)c(H2O)c(H+)·c(OH-)＝Kw·c(H2O)Kw：水的离子积常数在一定温度下，水和其他弱电解质一样，也有一个电离常数。变形电离前后水的物质的量浓度几乎不变，c(H2O)可视为55.6mol/L

水的离子积H2OH++OH-表示方法+++-电离常数常数常数分析下表中的数据有何规律，并解释之。t/℃0102025405090100KW/10-140.1140.2920.6811.012.925.4738.054.5思考·交流

（2）

25℃时，Kw≈1×10-14;100℃时，Kw≈1×10-12

25℃时，水电离出的c(H+)=________mol·L-1，c(OH-)=_______mol·L-1；

100℃时水电离出的c(H+)=________mol·L-1，c(OH-)=_______mol·L-1；1×10-71×10-71×10-61×10-6（1）KW只与温度有关，温度越高，Kw越大。任何溶液中，水电离的c(H+)和c(OH-)始终相等。（3）KW不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液，公式中的c(H+)和c(OH-)都表示溶液中总的c(H+)和c(OH-)浓度，而不一定是水电离的c(H+)和c(OH-)。水的离子积常数由水电离的c(H+)或c(OH－)的计算【例1】在25℃0.1mol/LHCl溶液中：c(H+)=

，c(OH-)=

；c(H+)水=

，c(OH-)水=

。0.1mol/L10-13mol/L10-13mol/L10-13mol/L

在25℃0.1mol/LNaOH溶液中：c(H+)=

，c(OH-)=

；c(H+)水=

，c(OH-)水=

。10-13mol/L0.1mol/L10-13mol/L10-13mol/L【例2】某温度下，纯水中c(H+)=2.0×10-7mol·L-1，则此时c(OH-)=_____________;该温度下，向水中滴入盐酸使c(H+)=5.0mol·L-1，则溶液中c(OH-)=_____________。

2.0×10-7mol·L-18.0×10-15mol·L-1练一练1．某温度下，测得纯水中的c(H＋)＝2×10－7mol/L，则c(OH－)为(

)A．2×10－7mol/L

B．0.1×10－7mol/LC．0.5×10－7mol/L D．无法确定2．纯水在25℃和80℃时的氢离子浓度，前后两个量的大小关系为(

)A．大于 B．等于C．小于 D．不能肯定AC

注意：任何水溶液中，都存在H＋、OH－。其c(H＋)和c(OH－)不一定相等，但是由水电离出的c(H＋)和c(OH－)却是相等的。练一练酸或碱溶液中c水(H+)、c水(OH-)的计算方法

室温下，c水电离(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液呈酸性还是碱性？均有可能归纳总结水的电离平衡的影响因素(1)观察下表，填空①解释上表中Kw数值随温度升高而增大的原因：____________________

。②100℃纯水中：c(H＋)

c(OH－)

1.0×10－7mol·L－1，显

。③某温度下，纯水中的c(H＋)＝6.1×10－7mol·L－1,

此时水中c(OH－)为

mol·L－1，此时水的温度最接近

℃。(2)0.1mol·L－1HCl溶液中有OH－吗？0.1mol·L－1NaOH溶液中有H＋吗？解释原因。t/℃0102025405090100Kw/10－140.1150.2960.6871.012.875.3137.154.5水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离向吸热方向移动，因而Kw增大＝＞中性6.1×10－790有，溶液中存在水的电离平衡：H2O⇌H＋＋OH－条件改变电离程度c(H+)c(OH-)Kw升高温度通HCl(g)加少量冰醋酸加少量NaOH(s)通NH3(g)加少量NaCl(s)加少量CH3COONa(s)加少量NH4Cl(s)增大↑增大↑不变↑↓减小不变↑↓减小不变↑↓减小不变↑↓减小不变不变不变不变不变↑↓增大不变↑↓增大同时存在，此消彼长酸溶液抑制水的电离碱溶液抑制水的电离能与水中H+或OH-反应的盐促进水的电离本节研究下节研究水的电离平衡的影响因素分析下列过程中H2O的电离程度的变化(25℃)。(1)Zn与稀硫酸反应制H2：______。(2)氨水加水稀释时：_____。(3)向NaOH溶液中滴入盐酸至过量：_____________。(4)向SO2水溶液中通入Cl2至恰好反应：_____。增大增大先增大后减小减小练一练曲线外的任意点(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__________。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水的离子积常数应用水的电离平衡曲线的理解与识别c(H+)/mol·L-1c(OH-)/mol·L-11×10-71×10-70②滴加盐酸常温下，KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14①滴加NaOH溶液1×10-61×10-6T1T2T1＜T2水的离子积常数应用一定温度下，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A练一练在不同温度的水溶液中c(H＋)与c(OH－)关系如图。请回答下列问题：(1)曲线Ⅰ代表的温度下，水的离子积为_______，曲线Ⅰ所代表的温度_____(填“高于”“低于”或“等于”)曲线Ⅱ所代表的温度。你判断的依据是____________________________________________________________________________________________________________________________(2)曲线Ⅰ所代表的温度下，0.01mol·L－1的NaOH溶液的c(H＋)为________mol·L－1。1×10－12高于

曲线Ⅱ所代表的水的离子积比曲线Ⅰ的小，由于水的电离过程是吸热过程，温度越高，水的离子积越大，故曲线Ⅱ代表的温度低10－10练一练水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是A.图中对应点的温度关系为a>bB.水的电离常数Kw数值大小关系为b>dC.温度不变，加入少量NaOH可使溶液从c点

变到a点D.纯水仅降低温度可由b点到d点√练一练水的电离常数如图所示，曲线上的点都符合c(H＋)·c(OH－)＝常数，下列说法错误的是(

)A．图中温度：T1＞T2B．图中五点Kw间的关系：B＞C＞A＝D＝EC．A、B点均代表纯水的电离情况D．若处在A点时，将0.01mol·L－1的盐酸与由水电离的c(H＋)＝1.0×10－12mol·L－1的KOH溶液等体积混合后，溶液显碱性D练一练酸溶液显酸性的原因练习：室温下，0.1mol/L的稀盐酸中，求溶液中的c溶液(H+)、c溶液(OH-)，水电离的

c水(H+)、

c水(OH-)？c溶液(H+)

=c水(H+)+c酸(H+)c溶液(OH-)=c水(OH-)酸溶液中

HCl=H++

Cl-≈c酸(H+)加入酸：多极少向水中加入强酸（HCl）后，对水的电离平衡有何影响？

c溶液(H+)≈c酸(H+)≈0.1mol/LHCl=

H++

Cl-c溶液(OH-)=

Kw/c(H+)＝1.0×10-13

mol/L室温下，Kw

=1.0×10-14由水电离产生的c水(H+)＝c水(OH-)=c溶液(OH-)

＝1.0×10-13

mol/L多极少酸溶液显酸性原因：c溶液(H＋)>c溶液(OH-)酸溶液抑制水的电离c溶液(H+)

=c水(H+)c溶液(OH-)=c水(OH-)+c碱(OH-)碱溶液中

NaOH=Na+

+

OH-≈c碱(OH-)加入碱：多极少向水中加入强碱（NaOH）后，对水的电离平衡有何影响？练习：室温下，0.1mol/L的NaOH溶液中，求溶液中的c溶液(H+)、c溶液(OH-)，水电离的

c水(H+)、

c水(OH-)？

c溶液(OH-)≈c碱(OH-)≈0.1mol/LNaOH=Na++

OH-c溶液(H+)=Kw/c(OH-)＝1.0×10-13

mol/L室温下，Kw

=1.0×10-14由水电离产生的c水(H+)＝c水(OH-)=c溶液(H+)

＝1.0×10-13

mol/L多极少c溶液(H＋)>c溶液(OH－)碱溶液显碱性原因：c溶液(H＋)＜c溶液(OH－)碱溶液抑制水的电离碱溶液显碱性的原因c溶液(H+)

=c水(H+)c溶液(OH-)=c水(OH-)NaCl溶液中

NaCl=Na+

+Cl-加入碱：向水中加入强碱（NaOH）后，对水的电离平衡有何影响？NaCl溶液显中性原因：c溶液(H＋)=c溶液(OH－)NaCl对水不促进也不抑制常温时：KW＝c(H+)·c(OH-)＝1×10-14c(H+)＝c(OH-)c(H+)＞c(OH-)c(H+)＜c(OH-)中性酸性碱性c(H+)=1×10-7c(H+)＞1×10-7c(H