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
2025-12-09
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普通
摘要:
该高中化学课件聚焦水的电离、离子积常数及外界条件对电离平衡的影响,通过25℃水的微弱电离实验数据导入,衔接弱电解质电离模型,为溶液酸碱性学习搭建支架。
亮点在于以表格对比分析温度、酸碱等对电离平衡的影响,结合Kw计算与电离曲线分析,落实化学观念与科学思维。通过阶梯式练习(如酸碱溶液中水电离离子浓度计算),提升学生问题解决能力,助力教师实施探究式教学。
内容正文:
第二节
水的电离和溶液的酸碱性
1
第一课时 水的电离
课程标准:
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-),能分析水的电离平衡曲线。
实验表明:25℃ 时,1L水中只有约10-7molH2O分子发生电离
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。
即:水是一种极弱的电解质
1L水=1000 g
55.6molH2O分子只有10-7molH2O分子发生电离
1000g
18g/mol
=55.6mol
H2O + H2O H3O+ + OH-
简写为:H2O H+ + OH-
注意:任何水溶液中
①都同时存在H+ 和OH-(两者共存但不是大量共存)
②由水电离出的c(H+)一定等于由水电离出的c(OH-)
③c水(H+)=c水(OH-)=c电离(H2O),可用c水(OH-)或c水(H+)表示水的电离程度的大小
一、水的电离方程式
改变条件 平衡移动方向 c(H+) c(OH-) 水的电离程度 Kw
升高温度
加入HCl(g)
加入NaOH(s)
加入活泼金属(如Na)
加入NaCl(s)
加入NaHSO4(s)
分析下列条件的改变对H2O ⇌ H++OH- ΔH>0的影响,并填写下表:
改变条件 平衡移动方向 c(H+) c(OH-) 水的电离程度 Kw
升高温度 右移 增大 增大 增大 增大
加入HCl(g) 左移 增大 减小 减小 不变
加入NaOH(s) 左移 减小 增大 减小 不变
加入活泼金属(如Na) 右移 减小 增大 增大 不变
加入NaCl(s) 不移动 不变 不变 不变 不变
加入NaHSO4(s) 左移 增大 减小 减小 不变
分析下列条件的改变对H2O ⇌ H++OH- ΔH>0的影响,并填写下表:
二、外界条件对水的电离平衡的影响
H2O ⇌ H++OH-
加热促进水的电离,
加酸、碱抑制水的电离,
加入活泼金属能促进水的电离
加入盐对水的电离平衡影响因素有不同情况
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 ( )
向水中通入CO2
B. 将水加热煮沸
C. 向纯水中加入少量Na2O2
D. 向水中加入NaCl固体
A
【练习】
K电离 =
K电离 • =
H2O ⇌H+ +OH-
K电离 在一定温度时为常数,
c(H2O)为定值
c(H+) •c(OH-)在一定温度时为常数
Kw=c(H+)•c(OH-)
KW : 水的离子积常数,简称水的离子积
三、水的离子积常数
二、水的离子积 (水的离子积常数)
Kw= c(H+)· c(OH-)
1、表达式:
2、影响因素:
Kw是一个只与温度有关的常数。
温度升高,水的电离平衡右移, Kw增大。
3、Kw 适用于纯水及稀的电解质水溶液
✪ 特别提示:① Kw 为常数,无单位;
② c(H+)、 c(OH-)均表示溶液中总H+浓度,总OH-浓度。
Kw的应用1——认识水的电离平衡曲线
(1)曲线上的任意点:Kw都相同 (a、b、c)
即温度相同,c(H+)·c(OH-)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
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:改变温度
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
【练习1】
【练习2】
某温度下,水的离子积常数KW =1.0×10-13,回答下列问题:
(1)此温度 (填“>”“<”或“=”)25℃,原因是
。
(2)此温度下纯水中的c(H+)= 。
>
水的离子积常数随温度的升高而增大
1.0×10-6.5mol/L
Kw的应用2——溶液中水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算方法
(1)酸溶液中Kw=
Kw=c(H+)·c(OH-)
c(H+)、 c(OH-)均表示溶液中总H+浓度,总OH-浓度
≈ c酸(H+)·c水(OH-)
c水(H+)· [c碱(OH-)+c水(OH-)]
(2)碱溶液中Kw=
[c酸(H+)+c水(H+)] ·c水(OH-)
≈ c水(H+)·c碱(OH-)
(3)外界条件改变,水的电离平衡发生移动;但由水电离出的c水(H+)=c水(OH-)
1.已知:25 ℃,10 mL 0.1 mol/L的稀盐酸溶液
求: c( H+ ) =________; c( OH– ) =_____________; c水( H+ ) =___________; c水( OH– ) =____________。
Kw=c酸(H+)·c水(OH-) =1.0×10-14
c溶液(H+)=0.1 mol·L-1
OH-只来源于水的电离
c水(H+)=c水(OH-)
2.已知:25 ℃,10 mL 0.01 mol/L的NaOH溶液
求: c( OH– ) =_________;c( H+ ) = ____________; c水( H+ ) =____________; c水( OH– ) =___________。
3.下列四种溶液:
①1 mol·L-1的盐酸
②0.1 mol·L-1的盐酸
③0.01 mol·L-1的NaOH溶液
④0.001 mol·L-1的NaOH溶液,
则常温下由水电离出的H+的浓度之比(①∶②∶③∶④)为
A.1∶10∶100∶1 000 B.0∶1∶12∶11 C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3
√
c(H+)=1 mol·L-1,溶液中c(OH-)=10-14 mol·L-1,即等于水电离出的c(H+)
Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
水电离出的c(H+)等于水电离出的c(OH-)
同理,水电离出的c(H+)=10-13 mol·L-1
c(OH-)=0.01 mol·L-1,溶液中c(H+)=10-12 mol·L-1,H+全部由水电离产生
同理,水电离出的c(H+)=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:
室温下,某溶液中c水(H+)=1×10-13 mol·L-1,则该溶液呈 性。
酸或碱
室温下,由水电离产生的c(OH-)=10-11mol/L的溶液中,一定大量共存的离子组( )
A、Na+、NH4+、Cl-、SO42- B、S2-、CH3COO-、Na+、K+
C、K+、Na+ 、I- 、NO3- D、K+、Na+、NO3-、SO42-
D
二、水的电离平衡的影响因素
1、温度升高,促进水的电离,Kw增大。
2、酸、碱抑制水的电离,Kw不变。
3、外加能与H+、OH- 反应的物质,会促进水的电离,Kw不变。
水的电离
一、水的电离平衡
三、水的离子积
H2O H+ + OH-
Kw = c(H+)· c(OH-)
小杨老师 15521324728
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