3.2.1水的电离 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦水的电离平衡及离子积常数，通过“水是否完全以分子存在”的问题结合电导性实验导入，衔接弱电解质电离知识，为溶液酸碱性与pH学习铺垫，构建从微观电离到宏观常数的认知支架。 其亮点在于融合科学探究与实践、科学思维素养，以“逆等动定变”电离平衡特征建构模型，结合温度对Kw影响的表格数据进行证据推理，帮助学生形成动态平衡观念，教师可借典例解析提升教学效率，学生深化宏观微观结合的思维能力。

第二节 水的电离和溶液的pH 　第一课时 水的电离 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 人 教 版 选 择 性 必 修 1 1 2 学习 目标 1. 认识水的电离，知道水的离子积常数,能从宏观和微观相结合的视角，理解水的电离存在电离平衡。 2.通过分析、推理等方法知道溶液pH的概念、溶液酸碱性与pH的关系，建立溶液酸碱性判断的思维模型。 3 3.能运用电离平衡描述和解释化学现象，并预测可能的结果，树立对立统一、联系发展和动态平衡的观点。 情境引入 已知水是弱电解质，做溶剂的水是全部以分子形式存在，还是部分以离子形式存在呢? 如何证明水电离的存在呢？ 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。 电导率仪 水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离 水的电离 1.1 2.水的电离是吸热过程 + + 2H2O OH－ H3O+ 电离方程式： H2O＋ H2O⇌H3O＋ ＋OH－ 简写：H2O H＋ ＋OH－ 1.水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离 任何时候，水电离出的H+与OH-离子均相等 水的电离 1.1 v电离 v结合 v电离 = v结合 t t υ 电离平衡状态 逆、等、动、定、变 水的电离平衡常数表达式？ 水的电离有哪些特征？ meiyangyang8602 H2O H＋ ＋OH－ K电离 = c(H+) · c(OH-) c(H2O) c(H+) · c(OH-) c(H2O) · K电离 = 室温下55.6molH2O中有1×10-7mol H2O电离，因此c(H2O)可视为常数。 水的离子积常数，简称水的离子积 常数Kw 1.1 水的电离 水的离子积(常数) 1.2 1.概念：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 简称水的离子积，记作Kw 2.表达式： Kw＝c(H＋)·c(OH－) 常温 KW 为常数，无单位 特殊数值：✪25℃时，Kw=c(H+)·c(OH-)＝1×10-14； 100℃时， Kw = 55×10-14 ≈ 1.0×10-12 常温时，c(H+)＝c(OH-)＝1×10-7 mol/L 水的离子积也是一个平衡常数，它受那些因素影响呢？ 水的离子积(常数) 1.2 3.影响因素：只与温度有关，升温Kw增大；与溶液的酸碱性无关 升高温度电离平衡正向移动 Kw随着温度的升高而增大 T/℃ Kw/10-14 0 0.114 10 0.292 20 0.681 25 1.00 40 2.92 50 5.47 100 55.0 Kw= c(H+) . c(OH-) H2O H＋ ＋OH－ 水的离子积(常数) 1.2 4.适用范围：Kw 适用于纯水及稀的电解质溶液，只要温度不变，Kw不变。 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-) 编号 c(NaOH) c(OH-) pH c(H+) ① 1×10-3 ② 5×10-3 ③ 1×10-2 ④ 2×10-2 ⑤ 5×10-2 ⑥ 1×10-1 1×10-3 5×10-3 1×10-2 2×10-2 5×10-2 1×10-1 2×10-12 5×10-13 2×10-13 1×10-11 1×10-12 1×10-13 c(H+)·c(OH-) 1×10－14 11.0 11.7 12.0 12.3 12.7 13.0 典例剖析 1.(1)观察右表，填空 ①解释上表中Kw数值随温度升高而增大的原因：____________________ 。 ②100 ℃纯水中：c(H＋) c(OH－) 1.0×10－7 mol·L－1，显 。 ③某温度下，纯水中的c(H＋)＝6.1×10－7 mol·L－1, 此时水中c(OH－)为 mol·L－1，此时水的温度最接近 ℃。 (2)0.1 mol·L－1HCl溶液中有OH－吗？0.1 mol·L－1NaOH溶液中有H＋吗？解释原因。 t/℃ Kw/10－14 0 0.115 10 0.296 20 0.687 25 1.01 40 2.87 50 5.31 90 37.1 100 54.5 水的电离是吸热过程， 升高温度，水的电离向吸热方向移动，因而Kw增大 ＝ ＞ 中性 6.1×10－7 90 有，溶液中存在水的电离平衡：H2O⇌H＋＋OH－ 外界条件对水电离平衡的影响 1.3 H2O H＋ ＋OH－ 改变条件 升高温度 加入HCl(g) 加入NaOH(s) 加入活泼金属(如Na) 加入NaHSO4(s) 平衡移动方向 右移 左移 左移 右移 左移 c(H＋) 增大 增大 减小 减小 增大 c(OH－) 增大 减小 增大 增大 减小 水的电离程度 增大 减小 减小 增大 减小 Kw 增大 不变 不变 不变 不变 【分析讨论】运用电离平衡理论，分析改变下列条件对水电离平衡的影响，并填表： ①酸，碱抑制水的电离；②与水反应促进水的电离 典例剖析 1.分析下列过程中H2O的电离程度的变化(25 ℃)。 (1)Zn与稀硫酸反应制H2：______。 (2)氨水加水稀释时：_____。 (3)向NaOH溶液中滴入盐酸至过量：_____________。 (4)向SO2水溶液中通入Cl2至恰好反应：_____。 增大 增大 先增大后减小 减小 水的离子积常数的应用 2.1 1.计算酸(或碱)溶液中水电离的c水(H＋)或c水(OH－) (1)25 ℃时，0.1 mol·L－1稀盐酸中，水电离的c水(H＋)、c水(OH－)各为多少？ (2)25 ℃时，0.01 mol·L－1NaOH溶液中，水电离的c水(H＋)、c水(OH－)各为多少？ c水电离(H＋) 小，可忽略，c总浓度(H＋)≈c(HCl)＝0.1 mol·L－1， c(OH－)＝ Kw/ c总浓度(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，溶液中OH－全部由水电离产生。 c水(OH－)＝c水(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，酸电离的H＋抑制水的电离。 c水电离(OH－) 小，可忽略，c总浓度(OH－)≈c(NaOH)＝0.01 mol·L－1， c(H＋)＝ Kw/ c总浓度(OH－)＝1.0×10－12mol·L－1，溶液中H＋全部由水电离产生。 c水(H＋)＝c水(OH－) ＝1.0×10－12 mol·L－1，碱电离的OH－抑制水的电离。 水的离子积常数的应用 2.1 (1)酸或碱均抑制水的电离，但c水(H＋)＝c水(OH－)； (2)酸溶液中c水(H＋)=c水(OH－)= [忽略c水(H＋)]， c酸(H＋)认为是c总(H＋)； (3)碱溶液中c水(OH－)=c水(H＋)= [忽略c水(OH－)]， c碱(OH－)认为是c总(OH－)。 均有可能 【归纳小结】酸或碱溶液中c水(H+)、c水(OH-)的计算方法 【思考讨论】室温下，c水电离(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液呈酸性还是碱性？ 1.计算酸(或碱)溶液中水电离的c水(H＋)或c水(OH－) 水的离子积常数的应用 2.1 2. 水的电离平衡曲线的理解与识别-单条曲线 Kw不变； 加入酸，溶液中 c(H＋)↗，c(OH－)↘； 加入碱，溶液中 c(OH－)↗，c(H＋) ↘。 水的电离平衡曲线 【思考讨论】温度不变， 25 ℃，水中加入酸或碱，水的离子积常数Kw如何变化？ 溶液中 c(H＋)、c(OH－)如何变化？试通过图像分析 水的离子积常数的应用 2.1 (1)曲线上的任意点：Kw都相同 (a、b、c) 即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。 (2)曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点： Kw不同，温度不同。 (3)曲线上点之间转化： 需温度不变，改变酸碱性； 曲线上点与曲线外点之间的转化：一定改变温度。 某温度下水的电离平衡曲线 2. 水的电离平衡曲线的理解与识别-单条曲线 水的离子积常数的应用 2.1 2. 水的电离平衡曲线的理解与识别-双条曲线 从线的角度——温度关系和溶液酸碱性 （1）T1、T2对应线为 线，每条线上各点对应的离子积 ；升高 ，水的电离程度 ，水的离子积 ，则T2 T1。 （2）ab线为中性溶液线，ab线上c(H＋) c(OH－)，溶液呈 性，ab线上方c(H＋) c(OH－)，溶液呈 性，ab线下方c(H＋) c(OH－)，溶液呈 性。 等温 相等 温度 增大 增大 ＞ ＝ 中 ＜ 碱 ＞ 酸 水的离子积常数的应用 2.1 2. 水的电离平衡曲线的理解与识别-双条曲线 从点的角度——条件改变 （1）同一等温线上点的变化，离子积常数 ， 即c(H＋)·c(OH－) ，c(H＋)和c(OH－)之间为 关系，可以通过加入酸、碱、盐，如a→d，可以加入 。 （2）不同等温线上点的变化，离子积常数 ，即温度发生了改变。若在ab线上，只能通过 温度，例如a→b，通过 温度即可实现；若不在ab线上，应先  温度，再加入 ，例如a→e，应先 温度， 不变   反比例   不变   HCl等酸  改变   改变   升高   改变   酸/碱/盐 升高   再加入            。 NaOH等碱   典例剖析 在不同温度的水溶液中c(H＋)与c(OH－)关系如图。请回答下列问题： (1)曲线Ⅰ代表的温度下，水的离子积为_______，曲线Ⅰ所代表的温度 _____(填“高于”“低于”或“等于”)曲线Ⅱ所代表的温度。 你判断的依据是________________________________ ______________________________________________ ______________________________________________ (2)曲线Ⅰ所代表的温度下，0.01 mol·L－1的NaOH溶液 的c(H＋)为________ mol·L－1。 1×10－12 高于 曲线Ⅱ所代表的水的离子积比曲线Ⅰ的小，由于水的电离过程是吸热过程，温度越高，水的离子积越大，故曲线Ⅱ代表的温度低 1×10－10 人 教 版 选 择 性 必 修 1 本课结束，谢谢！