第一单元 弱电解质的电离平衡 第2课时（教学课件） 化学苏教版2019选择性必修1

该高中化学课件围绕水的电离平衡、离子积常数及影响因素展开，以“水桥”现象视频导入，联系水作为溶剂的性质，通过“水能电离吗？电离程度如何？”的问题，搭建前后知识脉络，引导学生逐步深入探究。 其亮点在于采用“探·知识奥秘”问题链（如蒸馏水导电性疑问）和数据（不同温度Kw值）引导证据推理（科学思维），结合表格分析影响因素的实验探究（科学探究与实践），强化物质结构决定性质的化学观念。学生能提升宏观微观结合分析能力，教师可借助清晰结构提高教学效率。

专题3 水溶液中的 离子反应 第一单元 弱电解质的电离平衡 第2课时 水的电离平衡 苏教版2019选择性必修1 2 水的电离平衡 1 知识导航 水的电离平衡的影响因素 明·学习目标 1.知道水是一种极弱的电解质，了解影响水的电离平衡的因素； 2.知道水的离子积常数，了解影响水的离子积常数的因素，能运用离子积常数进行简单运算。 引·新课导入 神秘的“水桥” 引·新课导入 作为溶剂，水不仅能溶解多种化合物，还能作为诸多离子反应的场所。视频中的“水桥”现象表明，水分子之间存在着较强的作用力。那么，水能发生电离吗？它的电离程度如何？ 01 水的电离平衡 1.水的电离 探·知识奥秘 一、水的电离平衡 灯泡不发光，说明蒸馏水没有导电性，能否证明蒸馏水中没有自由移动的离子？ 蒸馏水的电导率 1.水的电离 探·知识奥秘 一、水的电离平衡 精确的实验表明，纯水绝大部分以H2O的形式存在，但其中也存在着极少量的H3O+和OH-。这表明水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离: H+为裸露的质子，不稳定，容易与水结合形成H3O+（水合氢离子） H2O ＋ H2O H3O＋ ＋ OH－ 简写为 H2O H＋ ＋OH－ 2.水的离子积常数 探·知识奥秘 一、水的电离平衡 水的电离程度极其微弱。在25 ℃下，1L水（55.6mol）中只有1×10-7mol 水分子电离。你能算出水的电离平衡常数吗？ 初始浓度： 55.6 0 0 变化浓度： 1×10-7 1×10-7 1×10-7 平衡浓度：55.6-1×10-7 1×10-7 1×10-7 c(H＋)·c(OH－)＝K·c(H2O) KW= c(H+)·c(OH-) 水的离子积 KW 2.水的离子积常数 探·知识奥秘 一、水的电离平衡 （1）表达式：25℃时，KW= c(H+)·c(OH-)=1×10-14 已知50 ℃ 时，Kw＝5.5×10-14；75 ℃时，Kw＝2.0×10-13；而100 ℃ 时，Kw＝5.6×10-13 。常温下，水电离过程的焓变∆H＝+57 kJ·mol-1 ，且近似认为该焓变不随温度发生变化。请你与同学讨论，不同温度下Kw值出现差异的原因。 （2）影响因素： 水的电离是中和反应的逆过程，为吸热过程，故升高温度，KW的值增大，KW只受温度的影响，与c(H+)、c(OH-)的变化无关。 探·知识奥秘 一、水的电离平衡 2.水的离子积常数 （3）简单计算： 常温时，Kw＝c(H+)·c(OH-)=1.0×10－14，不仅适用于纯水，还适用于稀的电解质溶液。Kw表达式中，c(H＋)和c(OH－)均表示整个溶液中H＋和OH－的浓度，而不单指水产生的。 例1：常温下，水的离子积常数Kw＝1.0×10－14， （1）纯水中c(H＋)是 mol·L－1。 （2）某酸溶液中，若c(H＋)＝1.0×10－4 mol·L－1，则溶液中c(OH－) 为 mol·L－1；某碱溶液中，若c(OH-)＝1.0×10－1 mol·L－1，则溶液中c(H+)为 mol·L－1。 1.0×10－7 1.0×10－10 1.0×10－13 探·知识奥秘 一、水的电离平衡 2.水的离子积常数 （3）简单计算： 不同电解质溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c(H＋)与c(OH－)总是相等的。 例2：常温下，某酸溶液中，若c(H＋)＝1.0×10－1 mol·L－1，则溶液中c(OH－)为1.0×10－13mol·L－1，此时水电离出的c(H+)=c(OH-)= mol·L－1； 某碱溶液，若c(OH-)＝1.0×10－1 mol·L－1，则溶液中c(H+)为1.0×10－13mol·L－1，此时水电离出的c(H+)=c(OH-)= mol·L－1。 1.0×10－13 1.0×10－13 1．中国在国际上首次拍摄到水分子内部结构照片(如图)，下列关于水的叙述不正确的是(　　) A．水的电离是吸热过程 B．相同条件下海水的Kw比纯水的Kw大 C．温度相同时1H2O和2H2O分子分别构成的水的 pH相同 D．纯水的Kw改变时水仍然呈中性 析·典型范例 B A．因为水的离子积常数的表达式是Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以Kw随溶液中c(H＋)和c(OH－)的变化而变化 B．水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量 C．水的离子积常数是温度的函数，随着温度的变化而变化 D．水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量 2．下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是(　　) 析·典型范例 C 02 影响水的 电离平衡的因素 探·知识奥秘 二、影响水的电离平衡的因素 【思考与讨论】改变以下条件，针对水的电离平衡完成表格内容。 △H>0 改变条件 升高温度 加HCl 加NaOH 加Na 加Na2CO3 加NH4Cl 平衡移动方向 c(H+) c(OH-) H+与OH-浓度相对大小 Kw 正向 增大 增大 c(H+)=c(OH-) 增大 逆向 增大 减小 c(H+)>c(OH-) 不变 逆向 减小 增大 c(H+)<c(OH-) 不变 正向 减小 增大 c(H+)<c(OH-) 不变 正向 减小 增大 c(H+)<c(OH-) 不变 正向 增大 减小 c(H+)>c(OH-) 不变 探·知识奥秘 二、影响水的电离平衡的因素 1. 促进水的电离平衡的因素有升温、加入能消耗H＋或OH－的物质[如活泼金属、弱碱离子（如Al3+、Fe3+、NH4+、Cu2+、Ag+等)、弱酸根离子（如CO32-、HCO3-、CH3COO-等）]； 2. 抑制水的电离平衡的因素有降温、加入酸(或强酸的酸式盐如NaHSO4)或碱。 归纳与小结 △H>0 1．25 ℃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 析·典型范例 B 2．一定温度下，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 析·典型范例 A 水的电离平衡 影响水的电离平衡的因素 水的电离 水的离子积常数 抑制水的电离 平衡的因素 理·核心要点 水的电离平衡 促进水的电离 平衡的因素 1．下列的说法正确的是(　　) A．水的离子积仅适用于纯水 B．水的电离需要通电 C．升高温度水的离子积一定增大 D．加入电解质一定会破坏水的电离平衡 练·技能实战 C A．100 ℃时水的电离常数较小 B．前者c(H＋)比后者大 C．水的电离过程是一个吸热过程 D．Kw和温度无直接关系 2．25 ℃时，纯水的Kw＝1.0×10－14,100 ℃时，纯水的Kw＝1.0×10－12，这说明(　　) 练·技能实战 C A．100 ℃时水的电离常数较小 B．前者c(H＋)比后者大 C．水的电离过程是一个吸热过程 D．Kw和温度无直接关系 解析 H2SO4电离出的c(H＋)＝0.02 mol·L－1，由Kw＝1.0×10－14可知c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1，OH－是由水电离产生的，则水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1。 3.常温下，在0.01 mol·L－1 H2SO4溶液中，由水电离出的氢离子浓度是(　　) 练·技能实战 A．5×10－13 mol·L－1 B．0.02 mol·L－1 C．1×10－7 mol·L－1 D．1×10－12 mol·L－1 A 解析 H2SO4电离出的c(H＋)＝0.02 mol·L－1，由Kw＝1.0×10－14可知c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1，OH－是由水电离产生的，则水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1。 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，离子积越大，故曲线Ⅱ代表的温度低 4．在不同温度下的水溶液中c(H＋)与c(OH－)的关系如图所示。请回答下列问题： 练·技能实战 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，离子积越大，故曲线Ⅱ代表的温度低 10－10 感谢 您的聆听 THANKS 苏教版2019选择性必修1