3.2.1 水的电离 课件-2025-2026学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

第二节 水的电离和溶液的pH 第三章 水溶液中的离子平衡 第1课时 水的电离和溶液的pH 1 回顾旧知 1.什么是弱电解质？ 部分电离的电解质叫弱电解质。 2.弱电解质的电离有什么特点？ 电解质溶液中的溶剂水以何形式存在呢？ 思考一下？ 电离特点：可逆的，存在电离平衡 分子？ 离子？ 两者都有？ 2 精确的纯水导电性实验 灵敏电流计 灯泡 活动与探究 观察现象： （1）灵敏电流表指针_______， （2）灯泡_______。 转动 不亮 结论：水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。 纯水 3 3 一、水的电离： 1、水的电离平衡 2H2O H3O++OH－ H2O H＋+OH－ H+为裸质子，不稳定，与水结合，形成H3O+，即水合氢离子 【简写】 4 K电离 = c(H+) · c(OH-) c(H2O) c(H+) · c(OH-) c(H2O) · K电离 = Kw 2. 水的离子积Kw H2O H＋ ＋OH－ 当水达到电离平衡时c(H+)和c(OH-)的浓度的乘积，叫做水的电离平衡常数，简称水的离子积。符号：Kw 注：c(H2O)可视为常数! 实验测得室温（25℃)时，1L(55.6mol)H2O中有1×10-7mol H2O发生电离，电离程度很小。 5 室温(25℃)下：Kw =1×10-14 表达式：Kw＝c(H＋)·c(OH－) Kw不仅适用于纯水中，也适用于稀的电解质溶液中。 分析表格中的数据，有何规律，得出什么结论？并解释之。 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 温度越高，Kw越大。 Kw在一定温度下是个常数。 结论 Kw只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关； 6 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) _____ _____ _____ _____ _____ 分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH＋＋OH－　ΔH>0的影响，并填写下表： 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 增大c(H+)，则平衡向左移动，水的电离被抑制，由于水的电离平衡仍然存在，Kw不变，则c(OH-)必然会减小。 (3)加入碱 增大c(OH-)，则平衡向左移动，水的电离被抑制，由于水的电离平衡仍然存在，Kw不变，则c(H+)必然会减小。 (2)加入酸 3. 影响水的电离平衡的因素 H2O⇌H＋ ＋OH－ (1)水电离吸热，升温将促进水的电离，故平衡右移 8 （4）其它因素： 如向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H+直接作用，因而促进了水的电离。 9 (1)升高温度，若Kw增大到1×10－12，则纯水电离出的c(H＋)＝1× 10－6 mol·L－1(　　) (2)在纯水中加入少量酸，水的电离平衡逆向移动，Kw减小(　　) (3)25 ℃时，若溶液中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，则溶液中c(OH－)＝1×10－8 mol·L－1(　　) √ × √ 正误判断 一定温度下，加水稀释盐酸，溶液中的c(H＋)、c(OH－)都减小，对吗？简述理由。 深度思考 提示　不对；稀释盐酸，溶液中的c(H＋)减小，因为温度不变， Kw＝ c(H＋)·c(OH－)不变，所以c(OH－)增大。 2.25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O　　H＋＋OH－　ΔH>0，下列叙述正确的是 A.将纯水加热到95 ℃时，Kw变大，pH不变，水仍呈中性 B.向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)增大，Kw变小 C.向纯水中加入少量碳酸钠固体，影响水的电离平衡，c(H＋)减小，Kw不变 D.向纯水中加入醋酸钠固体或盐酸，均可抑制水的电离，Kw不变 √ 三、Kw的应用 1.水的电离平衡曲线的理解与识别 (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 。 相同 相同 相同 (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 。 不同 不同 酸碱性 温度 思考1：酸溶液中是否有OH-存在，从哪里来的？H+呢？ 思考2：同理，碱溶液中是否有H+存在，从哪里来的？OH-呢？ 无论任何温度，无论酸性、中性、碱性溶液，都存在水电离出的H＋, OH－,并且由水电离出的这两种离子浓度一定相等。 14 （25℃） 纯水 纯水中加入少量盐酸 纯水中加入少量氢氧化钠溶液 c(H+) c(OH-) c(H+) 和c(OH-)大小比较 Kw 增大 增大 减小 减小 1.0×10-7 1.0×10-7 c(H+) =c(OH-) c(H+)>c(OH-) c(H+)<c(OH-) 1.0×10-14 10-14 10-14 结论：任何水溶液中同时存在H+和OH-，它们既相互依存，又相互制约，共同决定了溶液的酸碱性。 15 2.溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算方法 Kw表达式中c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中总物质的量浓度，但是一般情况下有： (1)酸溶液中Kw＝c酸(H＋)·c水(OH－)(忽略水电离出的H＋的浓度)。 (2)碱溶液中Kw＝c水(H＋)·c碱(OH－)(忽略水电离出的OH－的浓度)。 (3)外界条件改变水的电离平衡发生移动；但由水电离出的c(H＋)与水电离出的c(OH－)一定相等。 (4)室温下，由水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。 =c(H+)水 1. 在25℃ 0.01mol/L盐酸溶液中： c(H+) = ， c(OH-) = ； c(H+)水= ， c(OH-)水= 。 2. 在25℃ 0.01mol/L NaOH溶液中： c(H+)= ， c(OH-)= ； c(H+)水= ， c(OH-)水= 。 0.01mol/L 10-12mol/L 10-12mol/L 10-12mol/L ■加酸后Kw =1×10-14酸溶液中Kw =c(H+)酸 · c(OH-)水 =c(OH-)水 10-12mol/L 10-12mol/L 10-12mol/L 0.01mol/L ■加碱后Kw =1×10-14碱溶液中Kw =c(OH-)碱·c(H+)水 随堂小练 17 3.在室温下，酸或碱的稀溶液中，由水电离出的c(H＋)和c(OH－)还相等吗？c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14还成立吗？ 提示　在酸或碱的稀溶液中由水电离出的c(H＋)和c(OH－)一定相等，但溶液中所有的c(H＋)和所有的c(OH－)一定不相等。c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14仍然成立。 1.一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是 A.该温度下，a点溶液呈碱性 B.该温度下，0.01 mol·L－1NaOH溶液中c(H＋) ＝1.0×10－12 mol·L－1 C.该温度下，加入NaOH可能引起由d向b的变化 D.b点时，升高温度，可能引起由b向c的变化 应用体验 √ 2.如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是 A.两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝Kw B.M区域内(不包括边界)任意点均有c(H＋)< c(OH－) C.图中T1<T2 D.XZ线上任意点的c(H＋)都相等 √ 3.常温下，某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，该溶液可能是________。 ①二氧化硫的水溶液　②氯化钠水溶液　③硝酸钠水溶液　④氢氧化钠水溶液 ①④ 4.某温度下，纯水的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则此时纯水的c(OH－)为__________________。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 ℃。 2×10－7 mol·L－1 8×10－11 mol·L－1 高于 返回   $$