3.2.1 水的电离 【教学评一体化】课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 容山中学 化学科组 第一节 水的电离和溶液的pH 第1课时 水的电离及溶液的酸碱性 主讲人：郭 静 目 录 CONTENTS 1 水的电离 2 水的离子积常数 3 水的电离平衡的影响因素 4 水的离子积常数的应用 学习目标 1、认识水的电离，水是一种极弱的电解质。 2、结合电离常数，了解水的离子积常数，其适用于任何水溶液。 3、能够运用水的离子积常数进行有关计算及判断。 新课导入 在水溶液中，酸、碱和盐全部或部分以离子形式存在： CH3COOH CH3COO− H3O+ Cl− 那么，其中的溶剂——水是全部以分子形式存在，还是部分以离子形式存在呢？ 怎样验证你的猜想？ 任务一 宏微结合认识水的电离平衡 水的导电性实验 利用手持技术测定水的电导率 那么，溶液中的水究竟是怎么电离的呢？ 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 宏微结合认识水的电离平衡 一、水的电离 H2O H3O＋ H2O OH－ 水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离 1、水的电离方程式 简写为：H2O H＋ + OH－ ①微弱 ②可逆 ③相等 ④吸热过程 2、水的电离特点 c(H+)水=c(OH-)水 如何衡量水的电离的限度？ 任务二 水的离子积常数 二、水的离子积常数 在纯水及任何稀的水溶液中，都存在电离平衡： H2O H+ + OH – K电离 = c ( H+ ) c (OH – ) · c(H2O) K电离 c(H2O) · = c ( H+ ) c ( OH – ) · Kwater = c ( H+ ) c ( OH – ) · 水的离子积(常数) 在一定温度下，水中c(H+)和c(OH－)的乘积是一个常数，这个常数叫做水的离子积常数，简称水的离子积，用Kw表示。 注：c(H2O)= 1 L 1000 g 18 g·mol-1 1、定义： 2、表达式： 任务二 水的离子积常数 分析表格中的数据，有何规律，得出什么结论？并解释？ 不同温度下水的离子积常数 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 常温（25 ℃）下， Kw =c(H＋) · c(OH－) =1.0×10-14 结论： 在一定温度下KW是常数，在不同温度下KW数值不同。 3、影响KW的因素 KW只与温度有关，温度越高，KW 越大。 水的电离是吸热过程，升高温度，促进水的电离, Kw增大。 任务二 水的离子积常数 4、适用范围 这时候c(H+)、c(OH-)是指溶液中的c(H+)、c(OH-)，而不仅仅是水电离的。 水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液 在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，也就是任何水溶液中都是H+、OH-共存的。 任何水溶液中都存在：Kw=c (H+) . c (OH-) 即 均有： c(H＋)H2O = c (OH―)H2O KW=c (H＋)溶液·c (OH―)溶液 二、水的离子积常数 任务三 水的电离平衡的影响因素 根据水的电离平衡，运用平衡移动原理分析：酸性溶液中是否存在OH- ？碱性溶液中是否存在H+ ？溶液中c(H+)和c(OH-)的变化趋势？ 三、外界条件对水的电离平衡的影响 H2O H＋ ＋OH－ 条件 移动方向 电离程度 c(H+) c(OH-) c(H+) __c(OH-) Kw 升温 通入HCl(g) 加入NaOH(s) 加NaCl(s) 加入NaHSO4(s) 加入Na(s) 含弱离子的盐 未完待续 → ↑ ↑ ↑ = ↑ ← ↓ ↑ ↓ > 不变 ← ↓ ↑ ↓ < 不变 不移动 不变 不变 不变 = 不变 ← ↓ ↑ ↓ > 不变 → ↑ ↓ ↑ < 不变 升温—促进；Kw增大 同离子效应—抑制；Kw不变 离子反应—促进；Kw不变 学习评价 1、下列有关“水”的说法正确的是( ) A、水是强电解质 B、氢氧两种元素只能组成水 C、水的电子式可表示为： D、水的电离方程式可表示为： H2O + H2O H3O+ + OH- D C 2、水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是( ) A．4 ℃时，纯水的pH＝7 B．温度升高，纯水中的c(H＋)增大，c(OH－)减小 C．水的电离程度很小，纯水中主要存在形态是水分子 D．向水中加入酸或碱，都可抑制水的电离，使水的离子积减小 任务四 水的离子积常数的应用 曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw_________，温度__________。 曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都________，即c(H＋)·c(OH－)_______，温度__________。 1、水的电离平衡曲线的理解与识别 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__________。 相同 相同 相同 不同 不同 酸碱性 温度 3、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 学习评价 A 学习评价 4、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 D 任务四 水的离子积常数的应用 2、运用水的离子积Kw计算c (H＋) 和c (OH−) 已知25℃时，KW = 1.0×10−14，根据水的离子积表达式，求解下列各题： ①在0.01mol/L 的HCl溶液中， c(H+) = ，c(OH－) = ， c水(H+) = ， c水(OH－) = 。 1.0× 10 – 12 mol/L 1.0× 10 – 2 mol/L 1.0× 10 – 12 mol/L 1.0× 10 – 12 mol/L 在酸溶液中:c(H+) =c酸(H＋)+c水(H+) c(OH－) = c水(OH－) ≈c酸(H＋) Kw＝c酸(H＋)·c水(OH－) (忽略水电离出的H＋的浓度) 任何时候、任何溶液中，由水电离出的H+、OH-的量始终相等。 任务四 水的离子积常数的应用 2、运用水的离子积Kw计算c (H＋) 和c (OH−) 已知25℃时，KW = 1.0×10−14，根据水的离子积表达式，求解下列各题： ②在0.01mol/L 的NaOH溶液中， c(H+) = ，c(OH－) = ， c水(H+) = ， c水(OH－) = 。 1.0× 10 – 2 mol/L 1.0× 10 – 12 mol/L 1.0× 10 – 12 mol/L 1.0× 10 – 12 mol/L 25 ℃时，c水(H＋)＝1×10－12 mol·L－1的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。 ①室温下，中性溶液中， c水(H＋)=c水(OH－) =1×10-7mol/L ②室温下，酸/碱性溶液中， c水(H＋)=c水(OH－)<1×10-7mol/L 学习评价 5、在相同温度下，0.01 mol·L－1的NaOH溶液和0.01 mol·L－1的盐酸相比较，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1.0×10－12 mol·L－1 C．由水电离出的c(OH－)都是0.01 mol·L－1 D．两者都促进了水的电离 A 6、室温下某溶液中由水电离产生的c(H+)=1ⅹ10-10mol/L，该溶液不可能是( ) A. NaHSO4 B. NaCl C. HCl D. Ba(OH)2 B 课堂小结 水的电离 H2O H+ + OH- Kw = c(H+)· c(OH-) 25 ℃，Kw＝1×10－14 外界条件对水的电离平衡的影响 水的离子积常数 水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离 适用范围：纯水或稀的电解质溶液 Kw的应用 影响因素：升高温度，Kw增大 水的电离 学习评价 8、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的c H2O(H+)大小关系为： ①盐酸 ②醋酸溶液 ③硫酸溶液 ④氢氧化钠溶液 ② ＞ ① =④ ＞ ③ 7、25 ℃时，水的电离达到平衡： ΔH＞0，下列叙述正确的是( ) A.向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低 B.向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，Kw不变 C.向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H＋)降低 D.将水加热，Kw增大，c(H＋)不变 H2O H++OH- ⇌ B 学习评价 9、在由水电离产生的H＋浓度为1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是( ) ① K＋、Cl－、NO3－、S2－ ② K＋、Fe2＋、I－、SO42－ ③ Na＋、Cl－、NO3－、SO42－ ④Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO3－ ⑤ K＋、Ba2＋、Cl－、NO3－ A．①③ B．③⑤ C．③④ D．②⑤ 酸性条件不能共存 碱性条件不能共存 能共存 酸、碱性条件都不能共存 能共存 B $$