3.2.1 水的电离（同步课件）-【大单元教学】高二化学同步备课系列（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 学习目标 1.认识水的电离平衡。 2.了解水的离子积常数。 3.能运用弱电解质的电离模型分析水的电离，发展应用模型解决问题的能力。 新课导入 pH＝8 【困惑】稀释至1000 mL，溶液的pH为何不是8？ pH是c(H+)的负对数，即：pH＝-lgc(H+) 实验测得：pH＜7 c(H+)＞1×10-7 mol/L 将1 mL 1×10-5 mol/L的盐酸， 稀释至1000 mL， c(H+)＝1×10-8 mol/L， c(H+)＝1×10-5 mol/L， pH＝5 任务一 认识水的电离平衡（定性） 水的导电性实验 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H3O+和OH-。 结论：水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。 可表示为H2O⇌H++OH- 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 任务一 认识水的电离平衡 测定常温下纯水的pH 测定结果：pH=7 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。 任务一 认识水的电离平衡（定量） 请计算:(1)1L水的物质的量 n(H2O)＝55.6 mol (3)纯水中水的电离度（写出表达式即可） （2）根据pH=-logC(H+)以及H2O⇌H++OH-计算常温下，纯水中C(H+)和C(OH-) c(H+)＝c(OH-)＝1×10-7 mol/L 电离度=1×10-7 55.6 ×100% 结论：水能发生微弱的电离 任务一 认识水的电离平衡 一、水的电离 1.水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离 2.电离方程式： 图示 2H2O⇌H3O++OH- 简写为H2O⇌H++OH- 故：任何水溶液中都 存在H2O H+ OH- 3.水一种弱电解质，其电离为吸热过程。 任务二 水的离子积常数 1.概念：一定温度下，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，叫做水的离子积常数，简称水的离子积。 2.表达式：KW=c(H+)·c(OH-) 在25 ℃室温下，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1，KW=1.0×10-14  二、水的离子积常数 注意：（1）KW无单位 （2）KW不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液 （3）c(H+)和c(OH-)都表示溶液中总的浓度 任务二 水的离子积常数 二、水的离子积常数 特别强调：Kw表达式中c(H+)、c(OH-)均表示整个溶液中总物质的量浓度。 例1.在25℃ 0.1mol/L盐酸溶液中： HCl = H+ + Cl- H2O⇌H++OH- c总(H+)=c酸(H+)+c水(H+) c总(H+)=c酸(H+)=0.1mol/L KW=1.0×10-14  c(OH-)=1.0×10-13mol/L 而OH-完全来自于水的电离 所以c水(OH-)=1.0×10-13mol/L c水(H+)=1.0×10-13mol/L 故：酸溶液中忽略水电离出的H+的浓度——Kw = c酸(H+)·c水(OH-) c酸(H+) 》 c水(H+) 任务二 水的离子积常数 二、水的离子积常数 例2.在25℃ 0.1mol/L NaOH溶液中： NaOH=Na++OH- H2O⇌H++OH- c总(OH-)=c碱(OH-)+c水(OH-) c总(OH-)=c碱(OH-)=0.1mol/L KW=1.0×10-14  c(H+)=1.0×10-13mol/L 而H+完全来自于水的电离 所以c水(H+)=1.0×10-13mol/L c水(OH-)=1.0×10-13mol/L 故：碱溶液中忽略水电离出的OH-的浓度——Kw = c碱(OH-)·c水(H+) c碱(OH-) 》 c水(OH-) 任务二 水的离子积常数 3.影响因素：KW只与温度有关，温度升高KW增大。 二、水的离子积常数 总结：（1）无论何种水溶液中永远存在等式c水(H＋)＝c水(OH－) （2）酸溶液中忽略水电离出的H+的浓度——Kw = c酸(H+)·c水(OH-) 碱溶液中忽略水电离出的OH-的浓度——Kw = c碱(OH-)·c水(H+) （3）25℃时，当c水(H＋)＝c水(OH－)=1.0×10-13mol/L时，可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液。 任务三 探究水的电离平衡的影响因素 三、外界条件对水的电离平衡的影响 1.温度：水的电离为吸热过程，温度升高水的电离程度增大。 2.同离子效应： （1）加入酸 增大c(H+)，则平衡向左移动，水的电离被抑制。 （2）加入碱 增大c(OH-)，则平衡向左移动，水的电离被抑制。 H2O⇌H＋ ＋OH－ △H>0 加入酸或碱会抑制水的电离 任务三 探究水的电离平衡的影响因素 【练习】根据H2O⇌H++OH- △H＞0判断如下表格中平衡移动方向 c(H＋) c(OH－)大 小 水的电离程度以及Kw变化。 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NaHSO4(s) 正向 增大 增大 增大 增大 逆向 增大 减小 减小 不变 逆向 减小 增大 减小 不变 逆向 增大 减小 减小 不变 任务三 探究水的电离平衡的影响因素 1.某温度时，水溶液中Kw＝4×10－14，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5.0×10－6mol·L－1，则c(OH－)＝__________ mol·L－1，水电离的c水(H＋)＝__________ mol·L－1。 2.某温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图：请回答下列问题 (1)曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都 ，即c(H＋)·c(OH－) ，温度 。 (2)曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw ，温度 。 (3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变 ； 实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变 。 【练习】 8.0×10－9 8.0×10－9 相同 相同 相同 不同 不同 酸碱性 温度 思维构建 水的电离 H2O⇌H++OH- 1.电离平衡常数 KW=c(H+)·c(OH-) （定量理解） 2.影响因素 （定性理解） 温度 同离子效应 $$