第三章第一节 第1课时 水的电离 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

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 [思考与讨论] 实验测得：pH＜7 c(H+)＞1×10-7 mol·L-1 将1 mL 1×10-5 mol·L-1的盐酸，稀释至1000 mL。分别计算稀释前、后溶液中的H+的物质的量浓度及溶液的pH. c(H+)/mol·L-1 溶液pH 稀释前 稀释后 1×10-5 1×10-8 5 8 [困惑]浓度为1×10-8 mol·L-1的盐酸的pH为何不为8？多出来的那部分H+来自于哪儿？ 可能来自于水的电离？如何证明水微弱电离？ 2 [任务1]寻找证明水的电离很微弱的证据 活动1 水的导电性实验 3 [资料]水的电导率测试 μS/cm 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。 电导率仪 4 [活动2]测定纯水的pH（常温） pH试纸使用方法 将pH试纸放在玻璃片上，用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上，然后与标准比色卡进行对照，读出所测溶液的pH。 广泛pH试纸 精密pH试纸 测定结果：常温下，纯水的pH=7 5 [活动3] 依据常温下水的pH=7，计算常温下水中的H+和OH-的浓度，以及水的电离度。 设水的体积为1L，则n(H2O)= 1000g 18g·mol-1 =55.6mol c(H2O)= 55.6mol 1L = 55.6mol·L-1 c(H2O)=c(H+)= 10-pH = 10-7 mol·L-1 发生电离的水的浓度： 55.6mol·L-1 10-7mol·L-1 电离度α = ×100 % ≈1.8×10-9×100 % 微弱电离！ 6 水的电离平衡 水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。纯水中存在着电离平衡： H2O + H2O H3O+ + OH- H2O H+ + OH 简写： 7 新的常数 水的电离平衡 H2O H+ + OH - 当水的电离达到平衡时，电离平衡常数K的表达式为： K = c(H+)·c(OH-) c(H2O) c(H+) · c(OH-) K ·c(H2O) = 水的离子积常数Kw，简称水的离子积 常数 常数 水的离子积常数的影响因素 8 水的离子积常数Kw 不同温度下水的离子积常数 t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 KW/10-14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5 c(H+) · c(OH-) Kw = 表达式： （1） Kw只受温度影响。温度升高，水的离子积增大； （2）室温（25℃）下， Kw = 1.0×10-14； 100℃下， Kw = 54.5×10-14 ≈ 1.0×10-12 影响因素： 水的离子积常数的影响因素 9 [计算]常温下，向纯水中加入碱，计算下列各项： 水的离子积常数Kw不仅适用于纯水体系，也适用于稀的电解质溶液 c(NaOH) pH 溶液中的c(H+) 溶液中的c(OH-) 水电离的c(H+)水 水电离的c(OH-)水 c(H+)·c(OH-) 0.001 11 0.1 13 Kw的表达式中c(H+)或c(OH-）是指体系中的H+浓度或OH-浓度 氢离子或氢氧根离子的浓度是指溶液中的氢离子和氢氧根离子的浓度 酸溶液中由水电离出的c水(OH－)=Kw/c酸(H+)(忽略水电离出的OH－ 的浓度)； 同理，碱溶液中由水电离出的c水(H+)=Kw/c碱(OH－)（忽略水电离出的H+浓度）。 10 水的电离平衡的影响因素 操作 变量 Kw 由水电离产生的c(H+)水 由水电离产生的c(OH-)水 溶液中的c(H+) 溶液中的c(OH-) 平衡移动方向 溶液pH 升高温度 加盐酸 加入NaOH 加入金属Na 加入FeCl3(s) H2O H+ + OH- ∆H>0 11 水的电离平衡的影响因素 操作 变量 Kw 由水电离产生的c(H+)水 由水电离产生的c(OH-)水 溶液中的c(H+) 溶液中的c(OH-) 平衡移动方向 溶液pH 升高温度 正移 加盐酸 逆移 加入NaOH 逆移 加入金属Na 正移 加入FeCl3(s) 正移 H2O H+ + OH- ∆H>0 12 [小结]水的电离平衡的影响因素 H2O H+ + OH- ∆H>0 （1）温度升高，促进水的电离，Kw增大； （2） 酸、碱抑制水的电离，Kw不变； （3