3.2.1 水的电离和溶液的pH【化学一起课件】高中化学选择性必修1同步课件PPT（人教版2019）

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 水的电离和溶液的pH 第4课时 授课老师：xxx 学习目标 1.认识水的电离平衡，以及温度、酸、碱等对水电离平衡的影响。 2.知道水的离子积常数的表达式及其应用，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。 3.认识溶液的酸碱性与pH的关系，掌握溶液pH的检测方法，培养科学探究与创新意识的化学核心素养。 【知识背景】 【提出问题】 根据电解质的分类标准，尝试对水进行分类。 水属于弱电解质，部分电离。 【知识背景】 溶液体系中，除了有溶质之外，还有大量的溶剂。我们常见的是以水为溶剂的水溶液体系。本节课我们将以溶剂——水为研究对象，讨论水的电离平衡及其影响因素。 【任务1】认识水的电离 【思考交流】 问题1：水可以电离出哪些离子，请写出水的电离方程式。 H H O + H H O H H H O + H O - + H2O H＋ ＋OH－ H2O＋ H2O H3O＋ ＋OH－ 水合氢离子 【任务1】认识水的电离 水发生微弱电离，产生极少量离子。 【资料】使用电导率仪，精确测量水的电导率为：0.088μs/cm。该实验表明，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。 【任务1】认识水的电离 【思考交流】 问题2：根据水的电离方程式，尝试写出水的电离常数表达式。 H2O H＋ ＋OH－ K= c(H+)•c(OH－) c(H2O) K•c(H2O) = c(H+)•c(OH－) 为常数 为常数 【任务1】认识水的电离 水的离子积常数 当水的电离达到平衡时，电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数，记作KW： KW＝c (H+) · c (OH-) KW 叫做水的离子积常数，简称水的离子积。 【任务1】认识水的电离 【思考交流】 问题3：根据所学知识分析，Kw的影响因素有哪些？ 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 KW (水的离子积常数)与温度有关。 温度越高，KW 越大。 【任务1】认识水的电离 【思考交流】 问题4：依据表中的数据分析，水的电离是吸热过程还是放热过程？ 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 温度升高，Kw增大，说明水的电离平衡正向移动，水的电离是吸热过程。 常温时，KW＝c(H+)·c(OH-)＝1×10-14 （ 注：KW 为常数，无单位） 【任务1】认识水的电离 【思考交流】 问题5：计算25℃和100℃时，纯水中c(H+)和c(OH-)分别是多少？ 常温时，KW＝c(H+)·c(OH-)＝1×10-14 纯水中，c(H+)＝c(OH-) c(H+)＝c(OH-)＝ = 1×10-7 mol/L KW ＝ 1×10−14 100时，KW＝c(H+)·c(OH-)＝54.5×10-14 纯水中，c(H+)＝c(OH-) c(H+)＝c(OH-)＝ = 7.4×10-7 mol/L KW ＝ 54.5×10−14 【任务2】探究水电离平衡的移动 【思考交流】 问题6：向水中加入酸或碱，水的电离平衡向哪个方向移动？水电离出的c(H+)和c(OH-)如何变化？溶液中的c(H+)和c(OH-)如何变化？为什么？ H2O H＋ ＋OH－ 加入酸： c(H+)溶液 逆向移动 c(H+) H20 = c(OH-) H20 加入碱： c(OH-)溶液 逆向移动 c(H+) H20 = c(OH-) H20 加入酸或碱，水的电离被抑制 【任务2】探究水电离平衡的移动 【思考交流】 问题6：向水中加入酸或碱，水的电离平衡向哪个方向移动？水电离出的c(H+)和c(OH-)如何变化？溶液中的c(H+)和c(OH-)如何变化？为什么？ 加入酸（酸溶液） c(OH-) H20 c(OH-) = c(H+) c(OH-) > 加酸后，c(H+)增加，c(OH-)减小 c(H+) H20 c(H+) = + c(H+)酸 加入碱（碱溶液） c(H+) H20 c(H+) = c(H+) c(OH-) < 加碱后，c(OH-)增加，c(H+)减小 c(OH-) H20 c(OH-) = + c(OH-)碱 碱性溶液中： 中性溶液中： 酸性溶液中： 【任务2】探究水电离平衡的移动 溶液酸碱性与c(H+)和c(OH-)相对大小的关系 c(H+) c(OH-) > c(H+) c(OH-) = c(H+) c(OH-