内容正文:
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
1
1.认识水的电离。
2.了解水的离子积常数。
3.了解水的电离平衡及影响因素。
课程目标
2
水的导电性实验
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。
[基础•初探]
水分子电离过程:
可知:纯水大部分以 的形式存在,但其中也存在着极少量的 。
H2O
H3O+和OH-
1、水是一种极弱的电解质。
电离方程式为 。
可简写为 。
存在微粒 。
一、水的电离
H2O H+ + OH-
H2O + H2O H3O+ + OH-
H+、OH-、H2O
5
(1)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:
H2O H+ + OH-
KW = c(H+) · c(OH-)
水的离子积(常数)
1)常温时,KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14
【注意】
2) KW 为常数,无单位
3) c(H+)表示溶液中总的H+浓度,
c(OH-)表示溶液中总的OH-浓度
二、水的离子积常数
水的电离
影响水电离平衡的因素(阅读课本63页表3-1)
T/℃ 0 10 20 25 40 50 100
Kw/10-14 0.114 0.292 0.681 1.00 2.92 5.47 55.0
KW 只受温度影响。
温度升高,水的离子积增大。
(2)影响KW的因素(阅读课本63页表3-1)
KW只与温度有关(与浓度无关):温度升高, KW值增大,
如: 25℃ KW= 1×10-14 100℃ KW=1×10-12
注意:对于中性水,尽管温度升高Kw增大,电离 程度增大,但仍是中性。
温度升高时Kw增大,所以说Kw时要强调温度。
二、水的离子积常数
水的电离是吸热过程
作为弱电解质,水的电离平衡受哪些外界因素影响?
温度、离子浓度(H+、OH-)等影响
思考交流
H2O H++OH—
对常温下的纯水进行下列操作,完成下表:
加入试剂 酸碱性 水的电离平衡移动方向 c(H+) c(OH-) c(H+) 与c(OH-)
大小关系
常 温
加 热
HCl气体
NaOH
活泼金属
NH4Cl
中性
右移
=
酸性
左移
>
碱性
左移
<
思考交流
<
碱性
左移
增大
右移
减小
>
酸性
减小
减小
减小
增大
增大
增大
增大
增大
中性
不移动
10-7 mol/L
10-7 mol/L
=
归纳小结
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(H+)与c(OH-)一定相等;
2、加入酸或碱,抑制水的电离;
3、加入弱碱阳离子或弱酸阴离子,促进水的电离;
4、无论是酸溶液还是碱溶液中都同时存在H+和OH-!
任何水溶液中由水电离出来的c(H+)水与 c(OH-)水相等
c(H+)水 =c(OH-)水
11
课堂练习:
C
注意:KW不仅适用于纯水,还适用于酸、碱、盐的稀溶液 , Kw表达式中c(H+) 和c(OH-)均指溶液中c(H+) 、c(OH-)的总浓度
c(H+)= c(H+) 酸+ c(H+)水 ≈ c(H+) 酸
c(OH-)= c(OH-)水
c(OH-)= c(OH-) 碱+c(OH-)水≈c(OH-) 碱
c(H+)= c(H+)水
酸溶液中:
碱溶液中:
(1)常温下,浓度为1×10-5 mol/L的盐酸溶液中,由水电离产生的c(H+)是多少?
(2)常温下,浓度为1×10-5 mol/L的NaOH溶液中,由水电离产生的c(OH-)是多少?
【练习】
(1)无论水的电离程度是增大还是减小,纯水都呈中性。
(2)无论是纯水,还是酸性(或碱性)溶液,由水电离产生
的c水(H+)=c水(OH-)。
(3)Kw只受温度影响,稀酸和稀碱溶液中Kw=10-14( 25℃ )。
(4)改变c(OH-)或c(H+),只能改变水的电离程度,不能
改变Kw。
(5)改变温度,Kw和水的电离程度都改变。
【小结】
A.将纯水加热到95 ℃时,Kw变大,c(H+)不变
B.向纯水中通入氨,平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw不变
C.在蒸馏水中加少量硫酸氢钠固体,Kw不变,c(H+) 增大
D.向水中滴入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,c(H+) 减小
A
【课堂练习】
2.相同温度的下列溶液:①0.1 mol·L-1 的H2SO4溶液;②0.01 mol·L-1的NaOH溶液。其中由水电离产生的c(H+)之比为( )
A.1∶1 B.1∶10
C.1∶20 D.20∶1
C
3.下列关于水的说法正确的是( )A.水是极弱的电解质,能微弱电离出H+,故纯水有微弱的酸性B.水的电离过程需要通电,且水的离子积仅适用于纯水C.升高温度一定使水的离子积增大D.加入电解质一定会破坏水的电离平衡
C
1、下列措施能影响水的电离平衡,并使溶液中的的是( )
A.向纯水中投入少量
B.将水加热煮沸
C.向水中通入
D.向水中加入NaCl
1.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH- ΔH>0。下列叙述错误的是( )
$