3.2.1 水的电离和溶液的PH 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修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1课时　水的电离 水的重要作用 【探究主题】1. 水是不是电解质？ （1）请结合电解质的定义和实质，设计实验探究水是不是电解质？若水是电解质，它是强电解质还是弱电解质？ 实验项目 实验原理 实验假设 ①水是不是电解质 ②水是强电解质还是弱电解质 【探究主题】1. 水是不是电解质？ （1）请结合电解质的定义和实质，设计实验探究水是不是电解质？若水是电解质，它是强电解质还是弱电解质？ 实验项目 实验原理 实验假设 ①水是不是电解质 检验纯水是否导电或者纯水中是否存在离子。 ②水是强电解质还是弱电解质 【探究主题】1. 水是不是电解质？ （1）请结合电解质的定义和实质，设计实验探究水是不是电解质？若水是电解质，它是强电解质还是弱电解质？ 实验项目 实验原理 实验假设 ①水是不是电解质 检验纯水是否导电或者纯水中是否存在离子。 若水导电或存在离子，说明水是电解质； 若水不导电或不存在离子，说明水不是电解质。 ②水是强电解质还是弱电解质 【探究主题】1. 水是不是电解质？ （1）请结合电解质的定义和实质，设计实验探究水是不是电解质？若水是电解质，它是强电解质还是弱电解质？ 实验项目 实验原理 实验假设 ①水是不是电解质 检验纯水是否导电或者纯水中是否存在离子。 若水导电或存在离子，说明水是电解质； 若水不导电或不存在离子，说明水不是电解质。 ②水是强电解质还是弱电解质 若水是电解质，检验是否存在水分子或者离子数量多少。 【探究主题】1. 水是不是电解质？ （1）请结合电解质的定义和实质，设计实验探究水是不是电解质？若水是电解质，它是强电解质还是弱电解质？ 实验项目 实验原理 实验假设 ①水是不是电解质 检验纯水是否导电或者纯水中是否存在离子。 若水导电或存在离子，说明水是电解质； 若水不导电或不存在离子，说明水不是电解质。 ②水是强电解质还是弱电解质 若水是电解质，检验是否存在水分子或者离子数量多少。 若存在水分子或者离子数量较少，说明水是弱电解质； 若不存在水分子或者电离出的某种离子数等于原来的水分子数，说明水是强电解质。 【探究主题】1. 水是不是电解质？ 【小资料】 精确实验证明： ①纯水大部分以水分子形式存在，但其中也存在着极少量的H3O+ 和OH－。 ②25℃时，测得在1L纯水中含55.56mol H2O，含有1.0×10-7mol H3O+，含有1.0×10-7molOH－。 【探究结论】 水是一种极弱的电解质。 【探究主题】1. 水是不是电解质？ （2）水是一种弱电解质，水的电离方程式如何书写？ 水的电离方程式可表示为： H2O + H2O H3O+ + OH— 或 2H2O H3O+ + OH— 简写为：H2O H+ + OH— 【探究主题】2.水中c(H+)和c(OHˉ)间的关系 （1）由于水是一种极弱的电解质，也存在电离平衡，请同学们根据水的电离方程式，写出水的电离常数的表达式。 【探究结论】水的电离平衡常数表达式： 【探究主题】2.水中c(H+)和c(OHˉ)间的关系 （2）请利用水的电离平衡常数表达式分析，一定温度下，在水中c(H+) 和c(OH－)之间有什么关系？ 水的电离平衡常数表达式变形为： c(H+)·c(OH-) = K电离·c(H2O) 由于这个常数值等于c(H+)和c(OH-)的乘积，这个常数我们取一个新名字———水的离子积常数。 【探究主题】2.水中c(H+)和c(OHˉ)间的关系 （2）请利用水的电离平衡常数表达式分析，一定温度下，在水中c(H+) 和c(OH－)之间有什么关系？ 【探究结论】 ①将水的K电离与c(H2O)的积合并为一个常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积。 符号为：Kw 。 ②常温时，水的离子积常数： Kw = c(H+)·c(OH—)=1×10-14 t(℃) 0 10 20 25 40 50 90 100 Kw/10-14 0.134 0.292 0.68 1.01 2.92 5.47 38.0 55.0 (1)请同学们根据下表中的数据分析，当温度变化时，Kw如何变化？ 【探究主题】3. 水的离子积与温度的关系 〖探究结论〗 温度越高，水的离子积常数越大。 【探究主题】3. 水的离子积与温度的关系 (2)请同学们利用平衡移动原理分析，为什么温度升高水的离子积常数增大？ 【探究结论】 温度升高，水的电离平衡正移，水的电离程度增大，Kw增大。 【小贴士】 由于温度不同，Kw数值不同，所以使用Kw时，一定要注意对应温度。 【探究主题】4.溶液酸碱性与c(H+)和c(OH—)的关系 (1)利用平衡移动原理分析，一定温度时，向水中加入酸和碱对水的电离平衡有什么影响？水的离子积如何变化？ 【探究结论】 在一定温度时，向水中加入加入酸或碱后，水的电离平衡逆向移动，水的电离程度减小，但Kw不变。 【小贴士】 水的离子积常数，不仅适用于纯水，也适用于电解质的水溶液。 项目 纯水 加入少量盐酸 加入少量NaOH C(H+) =10-7 mol/L C(OH－) =10-7 mol/L 溶液酸碱性 中性 C(H+)与C(OH－) 大小比较 C(H+)=C(OH－) 25℃时，酸碱对水的电离平衡的影响 【探究主题】4.溶液酸碱性与c(H+)和c(OH—)的关系 (2) 一定温度时，溶液的酸碱性与c(H+)和 c(OH—)的大小关系？ 项目 纯水 加入少量盐酸 加入少量NaOH C(H+) =10-7 mol/L >10-7 mol/L C(OH－) =10-7 mol/L <10-7 mol/L 溶液酸碱性 中性 酸性 C(H+)与C(OH－) 大小比较 C(H+)=C(OH－) C(H+)>C(OH－) 25℃时，酸碱对水的电离平衡的影响 【探究主题】4.溶液酸碱性与c(H+)和c(OH—)的关系 (2) 一定温度时，溶液的酸碱性与c(H+)和 c(OH—)的大小关系？ 项目 纯水 加入少量盐酸 加入少量NaOH C(H+) =10-7 mol/L >10-7 mol/L <10-7 mol/L C(OH－) =10-7 mol/L <10-7 mol/L >10-7 mol/L 溶液酸碱性 中性 酸性 碱性 C(H+)与C(OH－) 大小比较 C(H+)=C(OH－) C(H+)>C(OH－) C(H+)<C(OH－) 25℃时，酸碱对水的电离平衡的影响 【探究主题】4.溶液酸碱性与c(H+)和c(OH—)的关系 (2)一定温度时，溶液的酸碱性与c(H+)和 c(OH—)的大小关系？ 【探究主题】4.溶液酸碱性与c(H+)和c(OH—)的关系 (2)一定温度时，溶液的酸碱性与c(H+)和 c(OH—)的大小关系？ 【探究结论】 中性溶液：c(H+)=c(OH－) 酸性溶液：c(H+)>c(OH－) 碱性溶液：c(H+)<c(OH－) 【活学活用】 1．已知25℃的某溶液的c(OH－)为1×10-3 mol/L，计算该溶液的c(H+)。 2．关于水的离子积常数，下列说法不正确的是(　　) A．在水溶液中，c(H＋)·c(OH－)一定等于1×10－14 B．一定温度时，在水溶液中，c(H＋)越大，c(OH－)越小 C．25℃时，任何以水为溶剂的溶液中 c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14 D．KW值随温度升高而增大 A 3．在某温度时，测得纯水中c(H＋)＝2.0×10－7 mol·L－1，则c(OH－)为 A．2.0×10－7 mol·L－1 B．0.1×10－7 mol·L－1 C．5.0×10－8mol·L－1 D．无法确定 【活学活用】 A 【自主探究】 （1）酸性溶液中是否存在OH－，碱性溶液中是否存在H+？ 【探究结论】 在电解质的水溶液中，H+与OH—总是共存，但不能大量共存。 【自主探究】 (2)向水中加酸（或加碱）后，溶液中的c(H+)和c(OH－)总浓度发生变化，由水电离出的c(H+)与c(OH－)如何变化？还相等吗？ 【探究结论】 向水中加酸（或加碱）后，均可以使水的电离平衡逆向移动，抑制水的电离，由水电离出的c(H+)与c(OH—)均减小，但总是相等。 【自主探究】 (3) 如果温度升高，纯水中c(H+)和c(OH-)发生了变化，此时是否还显中性？ 【探究结论】 对于纯水，如果温度升高，尽管Kw增大，水的电离程度增大，c(H+)和c(OH-)均大于1.0×10-7mol/L，但仍然是c(H+)=c(OH-)，所以纯水永远显中性。 【学以致用】 1．某温度时，向纯水中加入少量NaHSO4，在温度不变时，溶液中 (　 ) A．c(H＋)/c(OH－)增大 B．c(H＋)减小 C．水中c(H＋)与c(OH－)的乘积增大 D．c(OH－)增大 2．某温度下，测得纯水中的c(OH－)约为1×10-6mol/L，则该温度下，0.05mol/L的硫酸溶液中，由水电离出的c(H+)为多少？ A 自我诊断： ① 在1×10-3mol/LHCl溶液中, C(H+)= ， C(OH-)= ，由水电离出的H+浓度= ，由水电离出的OH-浓度= 。 ② 在1×10-3mol/LNaOH溶液中，C(OH-)= ，C(H+)= ，由水电离出的H+浓度= ，由水电离出的OH-浓度= 。 1×10-3mol/L 1×10-11mol/L 常温下： 1×10-11mol/L 1×10-11mol/L 1×10-11mol/L 1×10-11mol/L 1×10-11mol/L 1×10-3mol/L 【分享与交流】 通过这节课探究学习了水电离的有关知识，你有什么收获？请与大家分享！ ① 任何水溶液中H+和OH－总是同时存在的,只是 不能大量共存. ③常温下,任何稀的水溶液中 C(H+)×C(OH－)=1×10－14 ②不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液，水 电离出的C(H+)＝C(OH－) ④根据Kw=C(H＋)×C(OH－) 在特定温度下为定值,C(H＋) 和C(OH－) 可以互求. ⑤通过H+和OH-的相对大小可以判断溶液的酸碱性 你知道吗? $