第3章 第1节 第1课时 水的电离 电解质在水溶液中的存在形态（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

物质在水溶液中的行为 第3章 第1节　水与水溶液 第1课时　水的电离　电解质在水溶液中的存在形态 课程标准要求 学业质量水平 1．认识水的电离，了解水的离子积常数。 2．认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡。 3．能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡。 1．能运用宏观、微观、符号等方式描述、说明物质转化的本质和规律。(水平3) 2．能采用模型、符号等多种方式对物质的结构及其变化进行综合表征。(水平3) 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 栏目索引 课前预习案 课堂探究案 冲关演练案 课前预习案 一、水的电离 1．水的电离 实验证明，经过多次纯化的水仍具有导电性，说明纯水中存在着自由移动的______，它们是由水分子电离产生的。水的电离方程式为：__________________。 离子　 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 2．水的离子积 (1)水的离子积 ①水的电离在一定条件下达到电离平衡，根据化学平衡原理可知，Kw＝___________________________，Kw称为水的离子积常数，简称水的离子积。 ②Kw反映了水中______________和_______________的关系。 (2)影响因素——温度 ①在一定温度下，Kw是一个常数；在不同温度下，Kw的数值有所不同。 ②升高温度有利于水的电离，水的离子积随之________。 ③25℃时，纯水中的c平(H＋)和c平(OH－)都是1.0×10－7mol·L－1，则Kw＝c平(H＋)·c平(OH－)＝_____________mol2·L－2。室温下Kw一般也取这个数值。 ④Kw的数值很小，由此推知，水的电离程度________，水中存在的主要是__________。 c平(H＋)·c平(OH－)　 c平(H＋)　 c平(OH－)　 增大　 1×10－14　 很小　 水分子　 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 二、电解质在水溶液中的存在形态 1．溶液的导电实验 (1)纯水的导电能力非常弱，向其中加入__________形成溶液后导电能力会增强。 (2)在体积和浓度相同时，盐酸、NaCl溶液的导电能力比CH3COOH溶液、氨水的导电能力______，表明前两种溶液中可自由移动的离子比后两种溶液中的______。 电解质　 强　 多　 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 2．强电解质和弱电解质 (1)概念 ①在稀的水溶液中能________电离的电解质称为强电解质。例如，________、________、大部分盐等都是强电解质。 ②在溶于水时________电离的电解质称为弱电解质。例如，________、________、水、少数盐是弱电解质。 完全　 强酸　 强碱　 部分　 弱酸　 弱碱　 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L (2)强电解质和弱电解质的区别 强电解质在稀的水溶液中全部以________的形态存在，而弱电解质的电离程度________，在水溶液中弱电解质主要以________的形态存在。例如，CH3COOH溶液和HCl溶液的电离情况比较如下： 离子　 很小　 分子　 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L NaOH===Na＋＋OH－　 NaCl===Na＋＋Cl－　 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L (4)溶剂化作用 ①电解质溶液中，不论是离子还是分子，都不是单独存在的，而是与__________相互吸引、相互结合，以“____________”或“____________”的形态存在。 ②溶质______________与________分子相互吸引的作用叫作溶剂化作用。 水分子　 水合离子　 水合分子　 离子或分子　 溶剂　 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水电离出的c(H＋)和c(OH－)相等 (　　) (2)某温度下，纯水中c(H＋)＝1×10－6 mol/L，此时水呈酸性(　　) (3)t℃时，由水电离出的c(OH－)＝1×10－6.5 mol/L，则t℃时Kw＝1×10－13(mol/L)2(　　) (4)升高温度，水的电离程度增大，Kw也增大(　　) (5)AgCl、BaSO4均难溶于水，其水溶液的导电能力都很弱，故二者属于弱电解质(　　) (6)25℃时，5 mol/L CH3COOH溶液的导电能力比0.1 mol/L HCl溶液的导电能力强，故CH3COOH也是强电解质(　　) √　 × 　 √　 √　 × 　 × 　 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 学习任务一　水的电离 不同温度下水的离子积常数如下表： 课堂探究案 t/℃ Kw/(mol2·L－2) t/℃ Kw/(mol2·L－2) 25 1.0×10－14 80 2.5×10－13 55 7.3×10－14 100 5.5×10－13 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 1．通常认为纯水的物质的量浓度为55.6 mol·L－1。结合表中数据计算25℃时水电离出的c(H＋)，据此得出什么结论？ 提示　25℃时，水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14mol2·L－2，由于水电离出的c(H＋)＝c(OH－)，则有c2(H＋)＝1.0×10－14mol2·L－2，c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1。又知纯水的物质的量浓度为55.6 mol·L－1，据此得出：水的电离程度很小，纯水的导电能力非常微弱。 2．针对表中数据，分析温度对水的离子积常数及水的电离程度的影响。 提示　温度升高，水的离子积常数增大，说明水的电离程度增大。 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 1．水的电离和水的离子积常数 (1)水的电离程度很小，电离产生的c(H＋)、c(OH－)均很小。 (2)在一定温度下，不同稀水溶液中水电离出的c水(H＋)＝c水(OH－)。 (3)水的电离程度和水的离子积常数(Kw)与温度有关，升高温度，水的电离程度增大，水的离子积常数增大。 (4)水的离子积常数(Kw)不仅适用于纯水，还适用于稀的电解质水溶液。 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 2．水电离产生的c(H＋)或c(OH－)的计算(25℃) (1)等量关系 无论是纯水，还是酸性(或碱性)溶液，由水电离产生的c水(H＋)＝c水(OH－)。 (2)定量关系 任何电解质的稀溶液中都存在Kw：Kw＝ c(H＋)·c(OH－)。 ①稀酸溶液——OH－全部来源于水的电离：水电离产生的c水(H＋)＝c水(OH－)＝Kw/c(H＋)； ②稀碱溶液——H＋全部来源于水的电离：水电离产生的c水(H＋)＝c水(OH－)＝Kw/c(OH－)。 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 1．已知：25℃时，Kw＝1.0×10－14mol2·L－2；35℃时，Kw＝2.1×10－14mol2·L－2。下列有关水的电离的叙述正确的是(　　) A．c(H＋)随温度的升高而减小 B．水的电离属于吸热过程 C．向蒸馏水中加入NaOH溶液，Kw增大 D．35℃时，水中c(H＋)＞c(OH－) 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 答案　B　 解析　水的离子积为Kw＝c(H＋)·c(OH－)，升高温度，Kw增大，说明升高温度，水的电离程度增大，水电离产生的c(H＋)、c(OH－)增大，A错误，B正确。向蒸馏水中加入NaOH溶液，c(OH－)增大，由于温度不变，则Kw不变，C错误；任何温度下水都呈中性，则35℃时，水中c(H＋)＝c(OH－)，D错误。 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 2．25℃时，下列四种溶液：①c(H＋)＝1 mol·L－1的醋酸；②0.1 mol·L－1的盐酸；③0.01 mol·L－1的NaOH溶液；④c(OH－)＝10－3 mol·L－1的氨水。由水电离出的氢离子浓度之比为(　　) A．1∶10∶100∶1000　　 B．0∶1∶12∶11 C．14∶13∶12∶11　　 D．14∶13∶2∶3 答案　A　 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 解析　25℃时，Kw＝1.0×10－14mol2·L－2；①c(H＋)＝1 mol·L－1的醋酸中，水电离产生的c(H＋)＝10－14 mol·L－1；②0.1 mol·L－1的盐酸中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则水电离产生的c(H＋)＝10－13 mol·L－1；③0.01 mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)＝10－2 mol·L－1，则水电离产生的c(H＋)＝10－12 mol·L－1；④c(OH－)＝10－3 mol·L－1的氨水中水电离产生的c(H＋)＝10－11 mol·L－1，故四种溶液中水电离产生的c(H＋)之比为10－14∶10－13∶10－12∶10－11＝1∶10∶100∶1 000。 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L [特别提醒]　①外界条件改变，水的电离程度可能发生变化，但任何电解质的稀水溶液中水电离出的c(H＋)、c(OH－)总是相等的； ②只要温度不变，Kw不变，25℃时，Kw＝1.0×10－14mol2·L－2适用于任何稀酸、稀碱或盐溶液。 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 学习任务二　强电解质和弱电解质 阅读教材P92～93，结合教材“电解质在水溶液中的存在形态”，交流讨论。 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 1．CH3COOH和HCl都易溶于水，二者都是强电解质吗？ 提示　CH3COOH和HCl都易溶于水，HCl在水中都以离子形式存在，CH3COOH在水中存在CH3COOH分子及CH3COO－、H＋，故CH3COOH是弱电解质，HCl是强电解质。 2．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强吗？溶液的导电能力与哪些因素有关？ 提示　不一定；溶液的导电能力与自由移动离子的浓度及离子所带电荷有关。 3．强电解质和弱电解质的根本区别是什么？ 提示　强电解质在水中全部电离，弱电解质在水中部分电离。 4．怎样书写H2CO3和Cu(OH)2的电离方程式？ 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 1．强电解质和弱电解质的比较 强电解质 弱电解质 相同点 都是化合物，在水溶液中能电离出自由移动的离子而导电 不 同 点 化学键类型 离子键或极性键 一般为弱极性键 化合物类型 离子化合物或某些 共价化合物 某些共价化合物 电离程度 完全电离 部分电离 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 1．甲酸(HCOOH)是一种一元弱酸，下列性质中可以证明它是弱电解质的是 (　　) A．常温下，1 mol·L－1甲酸溶液中的c(H＋)约为1×10－2mol·L－1 B．甲酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳 C．10 mL 1 mol·L－1甲酸溶液恰好与10 mL 1 mol·L－1NaOH溶液完全反应 D．甲酸溶液与锌反应比强酸溶液缓慢 答案　A　 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 解析　若甲酸完全电离，1.0 mol/L甲酸溶液中c(H＋)应为1.0 mol/L，而实际上约为1×10－2 mol/L，说明甲酸部分电离，则甲酸是弱电解质，A正确；甲酸能与碳酸钠反应放出CO2，则甲酸的酸性强于H2CO3，甲酸可能是强酸也可能是弱酸，B错误；等体积、等物质的量浓度的甲酸和NaOH溶液恰好完全反应，说明甲酸是一元酸，不能判断其酸性的强弱，C错误；甲酸溶液与锌反应比强酸溶液缓慢，题目未指明甲酸和强酸的浓度，不能判断甲酸的酸性强弱，D错误。 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L [方法技巧]　判断弱电解质(HX)的常用方法 (1)在相同浓度、相同温度下，与强电解质(如HCl等)做导电性对比实验，导电能力弱的是弱电解质。 (2)相同温度、相同浓度下，比较反应速率的快慢。如将锌粒投入到等浓度的盐酸和醋酸中，反应快的是盐酸，反应慢的是醋酸。 (3)测定已知物质的量浓度的HX溶液的pH。例如，25℃时，0.01 mol/L HX溶液的pH＝2，则HX是强电解质；若该溶液的pH>2，则HX是弱电解质。 返回导航 第3章　物质在水溶液中的行为 化学　选择性必修1　L 谢谢观看！ H2OOH－＋H＋　 (3)电离方程式 ①书写强电解质的电离方程式时常用符号“===”，例如，H2SO4、NaOH、NaCl的电离方程式分别为_________________________、________________________、________________________。 ②弱电解质的电离过程是可逆的，用符号“”表示。例如，CH3COOH、NH3·H2O的电离方程式分别为____________________________、__________________________。 H2SO4===2H＋＋SOeq \o\al(2－,4)　 CH3COOHCH3COO－＋H＋　 NH3·H2ONHeq \o\al(＋,4)＋OH－　 提示　H2CO3HCOeq \o\al(－,3)＋H＋、HCOeq \o\al(－,3)COeq \o\al(2－,3)＋H＋；Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－ 强电解质 弱电解质 不 同 点 实例 大多数盐及强酸、强碱： HCl、HBr、HI、H2SO4、 HNO3、HClO4、HClO3、 Ba(OH)2、Ca(OH)2等 弱酸、弱碱、水、两性 氢氧化物：H2CO3、HF、 H2SO3、H3PO4、HCN、 NH3·H2O、Fe(OH)2、 Cu(OH)2、Al(OH)3、H2O等 电离过程 不可逆过程 可逆，有电离平衡 表示方法 电离方程式用“===” 电离方程式用“” 微粒存在形式 水合离子 电解质分子，水合离子 在离子方程式中表示形式 离子符号(溶于水的) 或化学式(不溶于水的) 化学式(无论溶或不溶) 2．电离方程式的书写 (1)强电解质：完全电离，用“===”表示。例如：H2SO4===2H＋＋SOeq \o\al(2－,4)、Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－。 (2)弱电解质：部分电离，用“”表示。 ①多元弱酸采用分步电离，不可合并书写(以第一步为主)。例如，H2SO3分两步电离：H2SO3HSOeq \o\al(－,3)＋H＋、HSOeq \o\al(－,3)SOeq \o\al(2－,3)＋H＋。 ②多元弱碱理论上是分步电离，但书写电离方程式时按一步书写。例如，Fe(OH)3的电离方程式为：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。 [注意]　两种酸式盐的电离方程式(在水中) (1)强酸的酸式盐：完全电离出金属阳离子(或NHeq \o\al(＋,4))、H＋和酸根，例如：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \o\al(2－,4)。 (2)弱酸的酸式盐：第一步完全电离出金属阳离子(或NHeq \o\al(＋,4))和弱酸的酸式根，第二步弱酸的酸式根部分电离。例如：NaHCO3===Na＋＋HCOeq \o\al(－,3)、HCOeq \o\al(－,3)H＋＋COeq \o\al(2－,3)。 2．下列电离方程式书写正确的是(　　) A．H2OH＋＋OH－ B．H2CO32H＋＋COeq \o\al(2－,3) C．NaHSO3===Na＋＋H＋＋SOeq \o\al(2－,3) D．Fe(OH)3===Fe3＋＋3OH－ 答案　A　 解析　H2O是弱电解质，电离过程可逆，A正确；H2CO3是二元弱酸，分步电离，B错误；NaHSO3是弱酸的酸式盐，电离生成Na＋和HSOeq \o\al(－,3)，且HSOeq \o\al(－,3)存在电离平衡，C错误；Fe(OH)3是弱电解质，要用“”表示，D错误。 $$