3.1 第2课时 水的电离平衡(课件PPT)-【优化指导】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（苏教版2019）

第一单元　弱电解质的电离平衡 第2课时　水的电离平衡 专题3　水溶液中的离子反应 栏目索引 基础落实·梳理必备知识 重难探究·提升关键能力 学以致用·发展学科素养 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 一、水的电离平衡 1．水的电离 水是一种极弱的电解质。电离方程式为__________________________，也可简写为_______________________。 H2O＋H2O⥫⥬H3O＋＋OH－ H2O⥫⥬H＋＋OH－ 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．水的离子积常数 (1)水的电离平衡常数：K＝________________。 (2)水的离子积常数 Kw＝__________________。随着温度的升高，水的离子积______，在25 ℃时，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝______mol·L-1，Kw＝_____________。 (3)适用范围 Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的_________水溶液。 c(H＋)·c(OH－) 增大 10-7 1.0×10-14 电解质 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 二、影响水电离的因素 增大 增大 减小 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 不变 增大 减小 不变 减小 增大 不变 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 探究__水的电离平衡   实验表明，水是一种极弱的电解质。水分子之间相互作用，按下图方式发生电离： 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S c(H＋)＝1.0×10-5 mol·L-1的盐酸，稀释1 000倍，理论上溶液中氢离子浓度为1.0×10-8 mol·L-1(pH＝8)，实际上pH＝6.99，溶液中多出的氢离子从哪儿来的？ 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S [问题设计] (1)水的电离方程式可简写为什么？并写出水的电离平衡常数表达式。 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S (2)水的离子积常数是如何推导的？ 提示：在一定温度下，纯水和稀溶液中c(H2O)可视为定值，则有Kw＝K·c(H2O)＝c(H＋)·c(OH－)。 (3)已知在25 ℃，水的离子积常数Kw＝1.0×10-14，0.1 mol·L-1盐酸中水电离出的c(H＋)是多少？将盐酸换为NaOH溶液，又该如何计算？ 提示：稀的强酸中，H＋主要来源于强酸的电离，而OH－则全部来自水的电离；稀的强碱中，OH－主要来源于强碱的电离，而H＋则全部来自水的电离。0.1 mol·L-1盐酸中，水电离出的c(H＋)＝1×10-13 mol·L-1。换为NaOH溶液，则水电离出的c(H＋)＝1×10-13 mol·L-1。 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S (4)温度越高，水的离子积常数越大，为什么？ 提示：水的电离是吸热过程，升高温度，有利于平衡正向移动，故Kw增大。 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S (5)甲同学认为，在水中加入H2SO4，水的电离平衡逆向移动，解释是加入H2SO4后c(H＋)增大，平衡逆向移动。乙同学认为，加入H2SO4后，水的电离平衡正向移动，解释为加入H2SO4后，c(H＋)浓度增大，H＋与OH－中和，平衡正向移动。你认为哪种说法正确？并说明原因。水的电离平衡移动后，溶液中c(H＋)·c(OH－)是增大还是减小？ 提示：甲同学的说法正确，温度不变，Kw是常数，加入H2SO4，c(H＋)增大，c(H＋)·c(OH－)>Kw，平衡逆向移动。c(H＋)·c(OH－)不变，因为Kw仅与温度有关，温度不变，则Kw不变，与外加酸、碱或盐无关。 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S (6)请与同学探究，在常温下的酸或碱的稀溶液中，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。常温下，c(H＋)· c(OH－)＝1.0×10-14仍然成立。 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S (7)在水的电离平衡中，c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示：H2O⥫⥬H＋＋OH－。 ①水由25 ℃升到T ℃，水中c(H＋)、c(OH－)均增大，为什么？ 提示：水的电离是吸热过程，温度升高，平衡正向移动。 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S ②25 ℃时，若向溶液中滴加盐酸，水的电离平衡如何移动，在图像上怎样体现？ 提示：外加酸(或碱)会抑制水的电离，平衡逆向移动，图像过A点沿曲线向下(或向上)移动。 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S (8)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？ 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S ②在室温下，0.01 mol·L-1的盐酸中，c(OH－)是多少？水电离出的 c(H＋)又是多少？ 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S ③在室温下，0.01 mol·L-1的NaOH溶液中，c(H＋)是多少？水电离出的c(OH－)又是多少？ 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 1．水电离出的c(H＋)和c(OH－)的计算(25 ℃时) 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2.水的电离平衡规律 (1)不同的溶液中，c(H＋)与c(OH－)不一定相等，但由水电离产生的 c水(H＋)与c水(OH－)一定相等，判断溶液中水的电离程度时，看H＋或OH－哪一个完全来源于水的电离：酸溶液中的c(OH－)或碱溶液中的c(H＋)完全来源于水的电离。 (2)若水电离产生c水(H＋)＝10－a mol·L-1(常温下，a>7)，说明水的电离受到了抑制，溶液可显酸性，也可显碱性。 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 【例】 (2023·徐州高二质检)一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图所示，下列说法正确的是 (　　) A．升高温度，可能引起由c向b的变化 B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10-13 C．该温度下，加入稀盐酸可能引起由b向a的变化 D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化 C 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 升高温度促进水的电离，c(H＋)和c(OH－)都增大，A错误；该温度下Kw＝c(OH－)·c(H＋)＝1×10-14，B错误；加入HCl，溶液中c(H＋)增大，c(OH－)减小，C正确；稀释时，若c(OH－)减小，则c(H＋)应变大，不可能由c向d变化，D错误。 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是 (　　) D A．两条曲线上任意点均存在c(H＋)·c(OH－)＝Kw B．M区域内任意点均有c(H＋)<c(OH－) C．图中T1<T2 D．XZ线上任意点均有pH＝7 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 1．一定温度下，向蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法错误的是 (　　) A．c(H＋)·c(OH－)不变 B．pH减小 C．c(OH－)减小 D．水电离出的c(H＋)增大 D　 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 无论溶液呈酸性、中性还是碱性，只要温度不变，溶液中c(H＋)与c(OH－)的乘积就不变，A正确；加入少量盐酸，溶液呈酸性，c(H＋)增大，pH减小，B正确；加酸抑制水的电离，使水电离出的c(OH－)和c(H＋)都减小，C正确，D错误。 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S A　 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 3．下列措施能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的是 (　　) A．向纯水中投入少量Na2O2 B．将水加热煮沸 C．向水中通入CO2 D．向水中加入NaCl C　 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： Na2O2与水反应生成NaOH，溶液中c(OH－)>c(H＋)，A错误；加热可促进水的电离，但c(H＋)＝c(OH－)，B错误；CO2可与水反应生成H2CO3，H2CO3可抑制水的电离，但H2CO3电离产生氢离子使溶液中c(H＋)>c(OH－)，C正确；NaCl对水的电离无影响，D错误。 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 4．在25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O⥫⥬H＋＋OH－　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钾，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 B　 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 向水中加入稀氨水，c(OH－)增大，A错误；向水中加入固体KHSO4，c(H＋)增大，由于温度不变，Kw不变，B正确；向水中加入CH3COOH，c(H＋)应增大，C错误；将水加热，Kw增大，c(H＋)增大，D错误。 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 5．在25 ℃时，在等体积的①0.5 mol·L-1硫酸中，②0.05 mol· L-1 Ba(OH)2溶液中，③1 mol·L-1 NaCl溶液中，④纯水中发生电离的水的物质的量之比是 (　　) A．1∶10∶107∶107 B．107∶107∶1∶1 C．107∶106∶2∶2 D．107∶106∶2×107∶2 A　 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 在25 ℃时，0.5 mol·L-1硫酸中c(H＋)＝1 mol·L-1，由水电离出的c(H＋)水＝1×10-14 mol·L-1；0.05 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中，c(OH－)＝0.1 mol·L-1，由水电离出的c(H＋)水＝1×10-13 mol·L-1；NaCl和纯水中由水电离出的c(H＋)水均为1×10-7 mol·L-1。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n(H＋)(即发生电离的水的物质的量)之比为1×10-14∶1×10-13∶1×10-7∶1×10-7＝1∶10∶107∶107。 专题3　水溶液中的离子反应 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 S 课时梯级训练(15) 谢谢观看！ 课程标准 核心素养目标 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。 变化观念与平衡思想：认识水的电离存在电离平衡，理解水的电离平衡的影响因素，会分析水的电离平衡的移动。了解水的离子积常数，并能用其进行相关计算。 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＋)与c(OH－) 的关系 温度 升温 正向移动 水的电离过程吸热 ______ ______ 增大 c(H＋)＝c(OH－) 降温 逆向移动 减小 ______ 减小 c(H＋)＝c(OH－) 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＋)与c(OH－) 的关系 外加酸、碱 加酸 逆向移动 增大c(H＋) ______ ______ ______ c(H＋)>c(OH－) 加碱 逆向移动 增大c(OH－) ______ ______ ______ c(H＋)<c(OH－) 外加活 泼金属 正向移动 金属消耗水电离出的H＋ ______ 减小 增大 c(H＋)<c(OH－) 提示：H2O⥫⥬H＋＋OH－； K＝。 提示：25 ℃时，Kw＝1.0×10-14，升高温度，促进水的电离，Kw增大，4×10-14>1×10-14，故该温度高于25 ℃。纯水中c(H＋)＝c(OH－)，Kw＝ c(H＋)·c(OH－)＝4×10-14，所以c(H＋)＝mol·L-1＝2×10-7mol·L-1。 提示：由于c(H＋)溶液＝0.01 mol· L-1，溶液中c(OH－)＝＝ mol·L-1＝1.0×10-12 mol·L-1。由于溶液中的 OH－只来源于水的电离，所以水电离出的c(H＋)＝1.0×10-12 mol·L-1。 提示：由于c(OH－)溶液＝0.01 mol· L-1，则溶液中c(H＋)＝＝ mol·L-1＝1.0× 10-12mol·L-1。水电离出的c(OH－)＝1.0×10-12 mol·L-1。 溶液 中性溶液 溶质为酸的溶液 溶质为碱的溶液 H＋来源 水的电离 酸的电离和水的电离 水的电离 OH－来源 水的电离 水的电离 碱的电离和水的电离 计算方法 c(H＋)＝c(OH－)＝1.0× 10-7 mol·L-1 c水(OH－)＝c水(H＋)＝c(OH－)＝ c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(H＋)＝ 2．向纯水中加入少量NaHSO4 固体，在温度不变时，溶液中 (　　) A.增大 B．c(H＋)减小 C．c(H＋)与c(OH－)的乘积增大 D．c(OH－)增大 水中存在电离平衡：，加入NaHSO4 固体，c(H＋)增大，c(OH－)减小，c(H＋)·c(OH－)不变， 增大。 $$