专题3 第1单元 第3课时 水的电离平衡(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修1（苏教版2019）

专题3　水溶液中的离子反应 第一单元　弱电解质的电离平衡 第3课时　水的电离平衡 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 目 录 随堂演练·知识落实 01 CONTENTS 02 课时作业·知能达标 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 K电离·c(H2O) c(H＋)·c(OH－) 增大 1.0×10－14 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 随堂演练·知识落实 01 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 点击进入Word 课时作业·知能达标 02 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 谢谢观看 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 [学习目标]　1.认识水的电离，了解水的离子积常数。2.能运用弱电解质的电离模型分析水的电离、分析外界条件对水的电离平衡的影响。3.会计算酸、碱溶液中水电离出的cH＋或cOH－，能分析应用水的电离平衡曲线。4.了解溶液酸碱性的判断，并能进行简单pH的计算。 知识点一　水的电离 1．水的电离 (1)水是一种极弱的电解质。 (2)水的电离方程式为________________________，简写为_______________。 (3)水的电离平衡常数K电离＝__________________。 H2O＋H2OH3O＋＋OH－ H2OH＋＋OH－ eq \f(cH＋·cOH－,cH2O) 2．水的离子积常数 (1)概念：一定温度下，因为K电离为常数，所以c(H＋)·c(OH－)＝__________为一新常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积，记为Kw＝_______________。 (2)影响因素：Kw只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关；温度升高，Kw_____；25 ℃时，Kw＝_______________。 1．某温度时，水溶液中Kw＝4×10－14，那么该温度比室温(25 ℃)高还是低？该温度下纯水中c(H＋)是多少？ 提示　因此时水的离子积大于常温时水的离子积，故温度高于25 ℃，此时c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1。 2．水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)中H＋和OH－一定是水电离出来的吗？ 提示　不一定。c(H＋)和c(OH－)均指溶液中H＋或OH－的总浓度，如盐酸中的H＋包括HCl和H2O电离产生的H＋，即c(H＋)＝c酸(H＋)＋c水(H＋)，而OH－全部来自于水的电离。 1．25 ℃时，Kw＝1.0×10－14，不仅适用于纯水(或其他中性溶液)，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。 2．在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c(H＋)与c(OH－)一定相等。Kw＝c(H＋)·c(OH－)中，c(H＋)、c(OH－)均指整个溶液中所有H＋和OH－的总物质的量浓度。 1．在下列的各种叙述中，正确的是(　　) A．将水加热，pH不变 B．在任何条件下，纯水都呈中性 C．在100 ℃时，纯水的pH>7 D．恒温下，向水中加入少量硫酸，Kw增大 答案　B 2．25 ℃，在0.01 mol·L－1的硫酸溶液中，水电离出的H＋浓度是(　　) A．5×10－13mol·L－1 B．0.02 mol·L－1 C．1×10－7 mol·L－1 D．1×10－12 mol·L－1 答案　A 知识点二　外界条件对水的电离平衡的影响 1．利用化学平衡移动理论，分析若要促进水的电离，可采取哪些方法？若要抑制水的电离，可采取哪些方法？ 提示　升高温度，加入活泼金属如钠等，都能促进水的电离；降低温度，加酸或加碱都能抑制水的电离。 2．分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH＋＋OH－　ΔH＞0的影响，并填写下表： 改变条件 平衡移动方向 c(H＋) c(OH－) 水的电离程度 Kw 升高温度 加入HCl(g) 加入NaOH(s) 加入活泼金属(如Na) 加入NaHSO4(s) 提示　右移　增大　增大　增大　增大　左移　增大　减小　减小　不变　左移　减小　增大　减小　不变　右移　减小　增大　增大　不变　左移　增大　减小　减小　不变 3．酸性溶液中是否有OH－存在？碱性溶液中是否有H＋存在？试解释原因。 提示　酸性溶液中一定有OH－存在，碱性溶液中也一定有H＋存在，因为水的电离是可逆的，25 ℃时，水溶液中存在Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14。 1．外界因素对水的电离平衡的影响 影响因素 水的电离平衡移动 H2OH＋＋OH－ 影响结果 方向 原因 Kw c(H＋) 变化 c(OH－) 变化 c(H＋)和c(OH－)的关系 温 度 升温 右移 水的电离过程吸热 增大 增大 增大 c(H＋)＝c(OH－) 降温 左移 减小 减小 减小 c(H＋)＝c(OH－) 加 酸 碱 加酸(强酸的酸式盐)(酸性氧化物) 左移 增大c(H＋) 不变 增大 减小 c(H＋)＞c(OH－) 加碱(碱性氧化物) 左移 增大c(OH－) 不变 减小 增大 c(H＋)＜c(OH－) 加活泼金属 右移 金属消耗水电离出的H＋ 不变 减小 增大 c(H＋)＜c(OH－) 2.理解Kw应注意的4个问题 (1)表达式的推出 水的电离平衡常数：K电离＝eq \f(cH＋·cOH－,cH2O)，则c(H＋)·c(OH－)＝K电离·c(H2O)。在25 ℃时1 L纯水中只有1×10－7 mol H2O电离，电离前后H2O的物质的量几乎不变，因此c(H2O)可视为常数，K电离也为常数。所以K电离·c(H2O)必然也为常数，用Kw表示，因此有c(H＋)·c(OH－)＝Kw。 (2)影响因素 Kw随温度的变化而变化，温度升高，Kw增大；温度降低，Kw减小。 (3)适用范围 Kw不仅适用于纯水，还适用于酸、碱、盐的稀溶液，且由水电离出的c水(H＋)＝c水(OH－)。 (4)表达式的应用 Kw表达式中，c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中相应离子的总物质的量浓度。但是一般情况下有： 酸溶液中Kw＝c酸(H＋)·c水(OH－)(忽略水电离出的H＋的浓度)。 碱溶液中Kw＝c水(H＋)·c碱(OH－)(忽略水电离出的OH－的浓度)。 1．(2023·广州检测)100 ℃时，向pH＝6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH＝2。下列叙述中不正确的是(　　) A．此时水的离子积Kw＝1×10－14 B．水电离出的c(H＋)＝1×10－10mol·L－1 C．水的电离程度随温度升高而增大 D．c(Na＋)＝c(SOeq \o\al(2－,4)) 解析　蒸馏水的pH＝6，说明c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－6mol·L－1，水的离子积Kw＝1×10－12；水电离出来的氢离子的浓度等于溶液中氢氧根的浓度，c(H＋)＝c(OH－)＝eq \f(1×10－12,0.01) mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1；由于水的电离过程为吸热过程，升高温度；促进了水的电离，水的电离程度会增大；NaHSO4晶体中的钠离子与硫酸根离子的物质的量相等，钠离子和硫酸根离子数目没有发生变化，根据物料守恒，溶液中c(Na＋)＝c(SOeq \o\al(2－,4))。 答案　A 2．在相同温度下，0.01 mol·L－1的NaOH溶液和0.01 mol·L－1的盐酸相比，下列说法正确的是(　　) A．由水电离出的c(H＋)相等 B．由水电离出的c(H＋)都是1.0×10－12mol·L－1 C．由水电离出的c(H＋)都是0.01 mol·L－1 D．两者都促进了水的电离 解析　0.01 mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)＝0.01 mol·L－1；0.01 mol·L－1的盐酸中c(H＋)＝0.01 mol·L－1，二者均抑制水的电离，且抑制程度相同。 答案　A 1．下列操作中，能使电离平衡H2OH＋＋OH－向右移动且溶液呈碱性的是(　　) A．向水中加入NaHSO4溶液 B．向水中加入少量金属钠 C．向水中加入NaOH溶液 D．将水加热到100 ℃，使pH＝6 答案　B 2．常温下，某溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1，则该溶液的pH可能是(　　) A．4　　　　　　　　　 B．7 C．8 D．11 解析　由题意知由水电离产生的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1＜1×10－7 mol·L－1，抑制了水的电离，可能是酸，也可能是碱，若是酸，c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝3；若是碱，c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝11。 答案　D 3．能够使H2O＋H2OH3O＋＋OH－的平衡向右移动的措施是(　　) A．升高水溶液的温度 B．加入少量H2SO4溶液 C．加入少量NaOH溶液 D．向水中放入冰块 答案　A 4．(2023·长沙校级期中)常温下，在0.01 mol·L－1 H2SO4溶液中，由水电离出的氢离子浓度是(　　) A．5×10－13 mol·L－1 B．0.02 mol·L－1 C．1×10－7 mol·L－1 D．1×10－12 mol·L－1 解析　H2SO4电离出的c(H＋)＝0.02 mol·L－1，常温下，由Kw＝1.0×10－14可知c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1，OH－是由水电离产生的，则水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1。 答案　A 5．(1)常温下，0.05 mol·L－1的硫酸溶液的pH＝______，水电离出的c(H＋)＝________ mol·L－1。 (2)在常温下，水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的NaOH溶液中，pH＝______，c(NaOH)＝______mol·L－1。 (3)某温度下，纯水的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则此时纯水的c(OH－)＝________。若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4 mol·L－1，则溶液中c(OH－)为________，此时温度________(填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。 解析　(1)常温下，0.05 mol·L－1的硫酸溶液中氢离子浓度是0.1 mol·L－1，则pH＝1，水电离出的c(H＋)等于溶液中氢氧根的浓度，为1×10－13 mol·L－1。 (2)在常温下，水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的NaOH溶液中，pH＝13，氢氧根的浓度是0.1 mol·L－1，由于氢氧化钠是一元强碱，则c(NaOH)＝0.1 mol·L－1。(3)纯水中氢离子浓度一定等于氢氧根的浓度，因此某温度下，纯水的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则此时纯水的c(OH－)＝2×10－7 mol·L－1。该温度下水的离子积常数是4×10－14，若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4 mol·L－1，则溶液中c(OH－)＝eq \f(4×10－14,5×10－4) mol·L－1＝8×10－11 mol·L－1。由于此时水的离子积常数大于10－14，水电离吸热，所以此时温度高于25 ℃。 答案　(1)1　10－13　(2)13　0.1　(3)2×10－7 mol·L－1　8×10－11 mol·L－1　高于 $$