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Kw，通过“水是否以离子形式存在”的问题导入，衔接强弱电解质知识，结合导电性实验、手持技术测电导率及pH测定，搭建宏观现象到微观电离的学习支架。 其亮点在于实验探究层次化，融合传统导电性实验与手持技术数据，通过定量计算（如H⁺浓度、电离度）和NaOH溶液中Kw数据表格分析，培养科学探究与实践能力及科学思维，帮助学生形成平衡观念，教师可依托结构化流程高效教学。

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　 【新课引入】 在水溶液中，酸、碱和盐全部或部分以离子形式存在，那么，其中的溶剂水是全部以分子形式存在，还是部分以离子形式存在呢? 怎样验证你的猜想？ 在之前的学习中，我们学习了强弱电解质，作为其溶剂的水呢？ 【任务一】宏观辨识——认识水的电离平衡 【实验探究1】水的导电性实验 蒸馏水 实验现象 实验结论 (1)灵敏电流表指针偏转； (2)灯泡不亮。 水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离 【任务一】宏观辨识——认识水的电离平衡 【实验探究2】利用手持技术测定水的电导率 读数：187 读数：7180 读数：2 用水质检测笔检测0.1 mol/L 盐酸、0.1 mol/L 醋酸、蒸馏水的导电性。 结论1：水能发生微弱电离 【任务一】宏观辨识——认识水的电离平衡 【实验探究2】利用手持技术测定水的电导率 结论1：水能发生微弱电离 电导率仪 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。 【新课引入】 【任务二】测定纯水的pH（常温） pH试纸使用方法 将pH试纸放在玻璃片上，用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上，然后与标准比色卡进行对照，读出所测溶液的pH。 广泛pH试纸 精密pH试纸 测定结果：常温下，纯水的pH=7 【活动1】 设水的体积为1L，则n(H2O)= 1000g 18g·mol-1 =55.6mol c(H2O)= 55.6mol 1L = 55.6mol·L-1 c(H2O)=c(H+)= 10-pH = 10-7 mol·L-1 发生电离的水的浓度： 55.6mol·L-1 10-7mol·L-1 电离度α = ×100 % ≈1.8×10-9×100 % 微弱电离！ 依据常温下水的pH=7，计算常温下水中的H+和OH-的浓度，以及水的电离度。 结论2：（1）纯水是一种极弱的电解质 （2）存在电离平衡 + + + - 一、水的电离 1.水的电离方程式 精确的导电性实验表明，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+（水合氢离子）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－ 水电离出H+的量永远等于水电离出OH-的量 新的常数 H2O H+ + OH - 当水的电离达到平衡时，电离平衡常数K的表达式为： K = c(H+)·c(OH-) c(H2O) c(H+) · c(OH-) K ·c(H2O) = 水的离子积常数Kw，简称水的离子积 常数 常数 1. 根据你所学的知识，你能尝试地写出水的电离平衡常数的表达式？ 设问 一、水的电离 2.水的离子积常数Kw 不同温度下水的离子积常数 t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 KW/10-14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5 c(H+) · c(OH-) Kw = 表达式： 影响因素： 一定温度时，水（稀溶液）中c(H+)与c(OH-）的乘积是一个常数Kw，即水的离子积常数，简称水的离子积。 定义： 一、水的电离 2.水的离子积常数Kw 不同温度下水的离子积常数 t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 KW/10-14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5 影响因素： （1） Kw只受温度影响。温度升高，水的离子积增大； （2）室温（25℃）下， Kw = 1.0×10-14； 100℃下， Kw = 54.5×10-14 ≈ 1.0×10-12 注：表中浓度单位均为mol/L 【结论】常温时，稀NaOH溶液中c(H+)·c(OH-)为常数。 实验事实：配制2种不同浓度NaOH溶液，用pH计测定溶液的pH，数据记录与处理 如下表 根据以上数据，可以得出什么结论？ 水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。 【任务三】定量分析——从水的离子积视角认识水的电离平衡 c(NaOH) pH 溶液中的c(H+) 水电离出 的c(H+)水 水电离出 的c(OH-)水 溶液中的 c(OH-) 溶液中的c(H+).c(OH-) 0.001 0.1 0.001 10-14 10-11 10-11 10-11 11 0.1 10-14 10-13 13 10-13 10-13 12 一、水的电离 2.水的离子积常数Kw 影响因素： (1)Kw只受温度影响。温度升高，水的离子积增大； (2)室温（25℃）下， Kw = 1.0×10-14； 100℃下， Kw = 54.5×10-14 ≈ 1.0×10-12 (3)水的离子积常数Kw不仅适用于纯水体系，也适用于稀的电解质溶液 (4)Kw的表达式中c(H+)或c(OH-）是指体系中的H+浓度或OH-浓度 思考讨论 为什么水的电离是吸热的？ 从不同角度分析水的电离的热效应？ 角度3：水的电离发生O—H的断裂，是吸热反应 角度2：水的电离过程是中和反应的逆反应，中和反应是放热反应，所以，水的电离是吸热反应 角度1：课本表3-1 t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 Kw/10-14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5 结论3：水的电离是吸热的 条件 移动方向 c(H+) c（OH-） 电离程度 Kw 升温 通入HCl(g) 通入NaOH(s) 加 Na2O 加FeCl3(s) 加入NaHSO4(s) 3.水的电离平衡的影响因素 右移 增大 增大 增大 增大 左移 增大 减小 减小 不变 左移 减小 增大 减小 不变 左移 减小 增大 减小 不变 右移 增大 减小 增大 不变 左移 增大 减小 减小 不变 水的电离方程式为：H2O H+ + OH-，∆H >0其平衡移动的分析，符合勒夏特列原理。 一、水的电离 15 ①Kw 只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关； ②Kw 不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。 ③注意区分溶液中的c(H+)、由水电离产生的c(H+)。（前者指溶液中总的氢离子浓度，后者特指由水电离出来的氢离子浓度） ④任何溶液中，由水电离产生的c(H+)＝由水电离产生的c(OH-)。 小结：水的电离和Kw注意事项 Kw= c(H+)aq . c(OH-)aq c(H+) H2O = c(OH-) H2O 解题通法 10－7mol/L 10－13mol/L 0.1 mol/L 0.1 mol/L 10－13mol/L 10－13mol/L 10－13mol/L 10－13mol/L 10－13mol/L 10－7mol/L (1)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＝ 。 (2)0.1mol/L的NaOH溶液中，c(OH－)＝ ，c(H＋)＝ ； 由水电离出的c(OH－)水＝ ，c(H＋)水＝ 。 (3)0.1mol/L的NaCl溶液中，c(OH－)＝ ，c(H＋)＝ 。 二、Kw的应用 1.计算溶液中c(H+)水 c(OH-)水 思考：常温下，某溶液中由水电离产生的c(H+) 水= 10-13 mol/L ，则该溶液呈酸性还是碱性？ (1)曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都 ，即c(H＋)·c(OH－) ，温度 。 (2)曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw ，温度 。 相同 相同 相同 (3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变 ；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变 。 不同 不同 酸碱性 温度 2.水的电离平衡曲线的理解与识别 二、Kw的应用 【课堂评价】 (1)A点水的离子积为________, E点水的离子积为________。 造成A、E点水的离子积变化的原因是：______。  1×10-14　 1×10-12　 水的电离要吸热,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大 (2)25℃时,若向溶液中滴加盐酸, 能否使体系处于A点位置? 为什么?  ____________________________________________。  (3)100 ℃时,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)=________。  否,在盐酸中c(H+)≠c(OH-),所以不可能处于A点 2×10-9 mol·L-1 (4)图中五点Kw间的大小关系: E>D>A=B=C 1：下列说法正确的是(　 　) A.任何水溶液中都存在水的电离平衡。 B.任何水溶液中(不论酸、碱或中性)都存在Kw =10-14。 C.某温度下，某液体c(H+)= 10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。 D.25 ℃时，若溶液中c(H＋)＝1.0×10－6 mol·L－1，则溶液中c(OH－)＝1.0×10－8mol·L－1 AD 【课堂评价】 2：某温度下，纯水中的c(H+)=2.0×10－7mol/L, 则此时溶液的c(OH－)为__________mol/L；若温度不变, 滴入稀盐酸使c(H＋)=5.0×10－6mol/L，则c(OH－)= __________mol/L。 2.0×10-7 8.0×10-9 Kw 不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。 【课堂评价】 3.现有下列物质 ①100 ℃纯水; ②25 ℃ 0.1 mol·L-1 盐酸; ③25 ℃ 0.1 mol·L-1 KOH溶液;④25 ℃ 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液。 (1)这些物质与25 ℃纯水相比, 能促进水电离的是__________(填序号,下同), 能抑制水的电离的是__________, 水电离的c(OH-)等于溶液中c(OH-)的是__________, 水电离的c(H+)等于溶液中c(H+)的是__________。  ①　 ②③④　 ①②　 (2)从②和③溶液中水的电离度相等,进而可推出的结论是同一温度 下,______________________________________时,水的电离度相等。  酸溶液中的c(H+)等于碱溶液中的c(OH-) ①③④ 【课堂评价】 $