3.1 第1课时 水的电离及电解质在水溶液中的存在形态 学案 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

3.1 第1课时　水的电离及电解质在水溶液中的存在形态

【学习目标】

1.了解水的电离过程及水的离子积常数的含义,并能用Kw进行简单计算。

2.了解水电离的影响因素。

3.了解电解质在水溶液中的存在形态。

4.掌握电离方程式的书写。 

【自主预习】

一、水的电离

1.水的电离

2.水的离子积

【微点拨】

Kw适用于所有稀的电解质水溶液,不仅仅适用于纯水。

二、电解质在水溶液中的存在形态

1.强、弱电解质的概念

(1)强电解质:在稀的水溶液中　　　　的电解质。 

(2)弱电解质:在溶于水时　　　　的电解质。 

2.电解质与物质类别及在水溶液中的存在形态

3.电离方程式

书写电离方程式时,强电解质用“”,弱电解质用“”。如:

(1)NaCl的电离方程式为　　　　　　　　。 

(2)醋酸和一水合氨的电离方程式分别为　　　　　 　　　　　　　,　　　　　 　　　　　　　。 

4.溶剂化作用

(1)溶剂化作用是指溶质离子或分子与溶剂分子　　　　的作用。 

(2)电解质溶于水后的存在形态:由于溶剂化作用,电解质溶于水后以“水合离子”或“水合分子”的形态存在。

【参考答案】一、1.H2OH++OH-　1×10-7 mol·L-1

2.增大　1×10-14 mol2·L-2

二、1.(1)能完全电离　(2)部分电离

3.(1)NaClNa++Cl-　(2)CH3COOH

CH3COO-+H+　NH3·H2O　N+OH-

4.(1)相互吸引

 

【效果检测】

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

(1)25 ℃时,0.1 mol·L-1的NaOH溶液中Kw=1×10-13 mol2·L-2。 (　　)

(2)某温度下,纯水中的c平(H+)=2×10-7 mol·L-1,则c平(OH-)=。 (　　)

(3)25 ℃时,0.01 mol·L-1的盐酸中,c平(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1。 (　　)

(4)强电解质的水溶液中无溶质分子,弱电解质的水溶液中有溶质分子。 (　　)

(5)强电解质溶液的导电能力强,弱电解质溶液的导电能力弱。 (　　)

【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　

【解析】(1)25 ℃时,Kw=1.0×1 mol2·L-2。

(2)纯水中c平(H+)=c平(OH-)=2×10-7 mol·L-1。

(5)溶液的导电性与离子浓度大小有关,与电解质的强弱无关。

【合作探究】

 任务1：水的电离和Kw

情境导入　安全用电常识要求:“严禁用湿手触摸电器,不用湿布擦拭电器;发现有人触电要设法及时关闭电源或者用干燥的木棍等物体将触电者与带电的电器分开……”“湿手”“湿布”“湿木棍”与“干手”“干布”“干木棍”的区别在于是否含水,水会引起触电。水能否导电?为什么?

问题生成

1.将水加热,Kw、c平(H+)、c平(OH-)如何变化?

【答案】将水加热,水的电离平衡右移,c平(H+)、c平(OH-)同等倍数增大,Kw也增大。

2.在纯水中存在Kw,在其他的水溶液中是否也存在Kw?

【答案】任何一种稀的水溶液中都存在Kw。

3.在稀盐酸中存在OH-吗?25 ℃时稀盐酸中的Kw是多少?

【答案】由于水存在电离平衡H2OH++OH-,故任何水溶液中都会存在H+和OH-,只是在酸溶液中c平(OH-)<c平(H+)。因为Kw只受温度的影响,与c平(H+)和c平(OH-)无关,故25 ℃时稀盐酸中的Kw也是1.0×10-14 mol2·L-2。

4.酸、碱稀溶液中的Kw如何?

【答案】①在酸溶液中,H+主要由酸提供,水提供的c平(H+)水可忽略不计,即有Kw=c平(H+)酸·c平(OH-)水。②在碱溶液中,水提供的c平(OH-)水和碱提供的c平(OH-)碱相比,可忽略不计,即有Kw=c平(H+)水·c平(OH-)碱。

5.在任何水溶液中,由水电离出的H+和OH-的浓度是否一定相等?

【答案】一定相等。

6.常温下,水电离出的c平(H+)水为1×10-13 mol·L-1时,溶液的酸碱性如何?

【答案】水电离产生的c平(H+)水=1.0×10-13 mol·L-1,水的电离平衡受到抑制,有两种情况:①该溶液可能显酸性,c平(H+)=0.1 mol·L-1;②该溶液可能显碱性,c平(OH-)=0.1 mol·L-1。故溶液呈酸性或碱性都有可能。

【核心归纳】

影响水的电离平衡的因素

 

【典型例题】

【例1】能影响水的电离平衡,并使溶液中的c平(H+)>c平(OH-)的操作是(　　)。

A.向水中投入一小块金属钠

B.将水加热煮沸

C.向水中通入二氧化碳气体

D.向水中加入食盐晶体

【答案】C

【解析】加入的钠与水反应生成NaOH,使c平(H+)<c平(OH-);将水加热煮沸,水的电离平衡向电离方向移动,但c平(H+)=c平(OH-);通入二氧化碳气体生成碳酸,碳酸电离出的H+抑制了水的电离,使c平(H+)> c平(OH-);加食盐晶体不影响水的电离平衡。