3.2.1水的电离 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019)选择性必修1

该高中化学课件聚焦水的电离、离子积常数及影响因素，以“水作为弱电解质是否部分电离”设问导入，结合灵敏电流计和灯泡实验现象，衔接弱电解质概念，搭建从理论到平衡分析的学习支架。 特色在于融合实验探究与科学思维，通过不同温度下离子积数据表格、影响因素对比分析等，培养学生证据推理能力。典例剖析与课堂练习结合，强化化学观念，助力学生深化电离平衡理解，也为教师提供结构化探究式教学资源。

新人教版 化学 选必1 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 第一课时水的电离 1、认识水的电离，水是一种极弱的电解质 2、认识水的离子积常数 3、了解水的电离平衡及影响因素 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？ 灵敏电流计 灯泡 灯泡不亮 电流表指针偏转 实验探究 水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离 理论分析 一、水的电离 1．水的电离 2.电离方程式 水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。存在着电离平衡。 H2O H3O+ H2O OH- H2O H+ + OH- 简写为： 水合氢离子 一、水的电离 即，同一溶液中，c(H+)水=c(OH-)水 水是极弱的电解质，主要以水分子形式存在，只有极少数水分子发生了电离 水电离出来的H＋和OH－在任何情况下总是相等。 注意事项： 实验测得：在室温下1L水中只有1×10-7mol水电离，电离前后水的物质的量几乎不变， c(H2O)的浓度为常数。 meiyangyang8602 3.水的离子积常数——KW （1）含义：KW 叫做水的离子积常数，简称水的离子积。 （2）表达式：Kw= c(H+) . c(OH-) 常数，无单位，可由实验测得，也可通过理论计算！ 水的离子积也是一个平衡常数，它受哪些因素影响呢？ 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 表3-1 不同温度下水的离子积常数 P63 升高温度电离平衡正向移动 Kw= c(H+) . c(OH-) 结论：Kw只与温度有关，水的电离是吸热过程,升高温度，促进水的电离,Kw增大。 （3）影响因素 注：100℃时，KW =c(H+)· c(OH-)= 54.5×10-14，做题的时候，为了方便计算，题目往往会将100℃时，水的离子积设置为KW ≈ 10-12 牢记： 25℃，KW=10-14 ，即纯水中c(H+)=c(OH-) ≈ 1×10-7mol/L 100℃，KW ≈ 10-12，即纯水中c(H+)=c(OH-) ≈ 1×10-6mol/L （4）数值 （5）适用范围 : 纯水、任何稀的电解质溶液 c(H+)指体系中H+的总浓度，c(OH-)指体系中OH-的总浓度 二、水的电离平衡的影响因素 改变条件 平衡移动 方向 水的电离程度 c(H+) c(OH-) Kw 升高温度 通入少量HCl气体 恒温下加入少量NaOH(s) 加入少量NaCl(s) 恒温下加入少量Na 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 减小 减小 减小 减小 正向移动 正向移动 逆向移动 逆向移动 不移动 不变 不变 不变 不变 不变 不变 不变 减小 加入少量NaHSO4(s) 逆向移动 减小 增大 减小 不变 （1）温度 抑制水的电离，Kw保持不变 升高温度促进水的电离，Kw增大 （2）酸 （3）碱 通入少量HCl气体： 增大 减少 平衡逆向移动 H2O H+ + OH- c(H+) c(OH-) 在水中通入少量HCl气体后，溶液中H+、OH-如何变化？ 但：Kw =c(H+)·c(OH-)保持不变！ = [ c(H＋)水 + c(H＋)酸 ] ·c(OH-)水 Kw =c(H+)·c(OH-)保持不变 加入加入少量NaOH(s) 平衡逆向移动 H2O H+ + OH- c(H+) c(OH-) K w 与只温度有关 c(OH-) ↑ c(H+) ↓ c(OH-) ↑ ≡ Kw =c(H+)·c(OH-) == ？ = c(H＋)水·[ c(OH-)水 + c(OH-)碱 ] 三、水溶液电离过程的相关计算 Kw =c(H+)水·c(OH-)水 ①纯水 ②酸溶液中， [ c(H＋)水 + c(H＋)酸 ] ·c(OH-)水 Kw = ③碱溶液中， Kw = c(H＋)水·[ c(OH-)水 + c(OH-)碱 ] 记住 实际计算时，Kw ≈ c(H＋)酸 ·c(OH-)水 实际计算时，Kw ≈ c(H＋)水·c(OH-)碱 任何水溶液中，由水电离的c(H＋)水 = c(OH－)水 2. 298K时，0.01mol/L的NaOH溶液中， c(OH-)＝ , c(H＋)= 。 由水电离出的 c(OH-)水＝ , c(H＋)水＝ 1. 常温下， 0.1mol/L的盐酸溶液中， c(H＋)＝ , c(OH-)= 。 由水电离出的 c(OH-)水＝ ， c(H＋)水＝ 。 3. 25℃时，0.1mol/L的NaCl溶液中， c(OH-)＝ ， c(H＋)＝ 。 0.1mol/L 1×10-13mol/L 1×10-13mol/L 1×10-13mol/L 0.01mol/L 1×10-12mol/L 1×10-12mol/L 1×10-12mol/L 1×10-7mol/L 1×10-7mol/L 酸溶液:Kw ≈ c(H＋)酸 · c(OH-)水 碱溶液:Kw ≈ c(H＋)水·c(OH-)碱 4.某温度下，纯水中c(H+)=2×10—7mol/L,则此时溶液中 c(OH-)= 。保持温度不变，向其中加入盐酸，使溶液中c(H+)=5×10-6mol/L，则此时，溶液中c(OH-)= 。 由水电离产生的c(H+)= 。 2×10-7mol/L 8×10-9mol/L 8×10-9mol/L 25℃时,某溶液中由水电离产生的c(H+)水=10-11 mol/L，则该溶液呈酸性还是碱性？ 并求算该溶液中c(H+)的可能值 ？ 酸性或者碱性 酸性时，c(H+)溶液=1×10-3 mol/L 碱性时，c(H+)溶液=1×10-11 mol/L 1. 浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的c(H+)水大小关系为： ① 盐酸 ② 醋酸溶液 ③ 硫酸溶液 ④ 氢氧化钠溶液 ②＞①=④＞③ 2.酸溶液中c(H+)越大或碱溶液中c(OH-)越大， 对水的电离抑制作用越大 1.不管酸碱强弱，只要溶液中 c(H+)或c(OH-)浓度相等， 对水电离的抑制程度相等 总结： 3.在25 ℃，在某无色溶液中由水电离出的c(OH-)水= 1×10-12mol/L，一定能大量共存的离子组( ) A. NH4+ K+ NO3- Cl- B. NO3- CO3 2 - K+ Na+ C. K+ Na+ Cl- SO42- D. Mg2+ Cu2+ SO42- Cl- C 该溶液可能是酸性，也可能是碱性 2.常温下，某溶液中由水电离的c(H＋)水=1×10-13mol/L，则该溶液可能是( )（双选） A.SO2溶液 B.NH4Cl溶液 C.NaNO3溶液 D.NaOH溶液 A D 常温下，由水电离的c(H＋)水 或者c(OH－)水< 1×10-7 mol/L时， 4、常温下，下列各组粒子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ） 澄清透明溶液：K+、Na+、SO42-、MnO4- B．由水电离出c(H＋)=1×10-12mol/L为的溶液：NO3-、Fe2+、NH4+、Cl- C．使石蕊变红色的溶液：NH4+、Fe3+、[Al(OH)4]-、SiO32- D． 的溶液中：NH4+、Na+、HCO3-、NO3- A （1）同一条曲线上任意一点的温度相同，KW相同。c(H＋)和c(OH－)变化趋势相反。 水的电离平衡曲线 （2）曲线外任意一点与曲线上的温度不同，KW不同。 （3）实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变溶液酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定得改变温度。 5.一定温度下，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 A 6．不同温度下，水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示。下列说法错误的是（ ） A．T＞25℃ B．A点和B点溶液均呈中性 C．25℃时，加入NaHSO4固体，Kw增大 D．25℃时，通入HCl气体，可使溶液由A点变到D点 C 7.不同温度下，水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。下列说法正确的是（      ） A．若从a点到d点，可采用在水中加入碱的方法 B．b点对应的醋酸溶液中，由水电离出的c(H+)=1×10−8mol•L-1 C．d点对应的水溶液中，可能有NH4+、Fe3+、NO3- 大量存在 D．若从c点到d点，可采用在水中加入酸的方法 B 8.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 1、水的电离 3、水的离子积 (1)表达式：Kw= c(H+ ) • c(OH-) (2)影响因素：Kw只决定于温度，温度升高，Kw增大 H2O + H2O H3O+ + OH- H2O H+ + OH- 简写： 2、影响水电离的因素 （1）升高温度，促进水电离 （2）加入酸或碱，抑制水的电离，但Kw不变 (3)Kw 适用于一切酸、碱、盐的稀溶液 课后练习 1.水的电离过程为H2O H++OH-，在不同 温度下其离子积为Kw(25℃)=1.0×10－14 ， Kw(35℃)=2.25×10－14。则下列叙述正确的是 A．c(H+)随着温度升高而降低 B．在35℃时，c(H+)>c(OH-) C．35℃时食盐水中 c(H+)为1.5×10-7mol/L D．水的电离是吸热的 CD 课后练习 2.某温度下，向c(H＋)＝1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液中c(H＋)＝1×10-3 mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是（ ） A.该温度高于25 ℃ B.由水电离出来的H＋的浓度为1×10-11 mol·L－1 C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离 D.取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH-)增大 B 课后练习 3.25 ℃时，在等体积的①0.5 mol·L－1的H2SO4溶液； ②0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液；③1 mol·L－1的NaCl溶液；④纯水中，由水电离出的H＋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 新人教版 化学 选必1 第三章 水溶液中的离子反应与平衡