3.1.3 水的电离平衡 课件-2026-2027学年高二上学期化学苏教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦水的电离平衡核心知识，涵盖电离方程式、离子积常数（Kw）及影响因素等内容。通过蒸馏水电导率数据和问题导入，衔接弱电解质电离平衡前知，搭建从宏观现象到微观本质的学习支架。 其亮点在于融合实验数据（不同温度Kw值）、表格对比（外界条件对平衡影响）及例题解析，以科学思维中的证据推理和模型建构为核心。例如引导学生分析温度与Kw关系培养推理能力，表格清晰呈现条件对平衡的影响帮助构建认知模型。学生能深化化学观念，教师可借助系统框架提升教学效率。

专题三 水溶液中的离子反应 第一单元 弱电解质的电离平衡 第3课时 水的电离平衡 水是生活中最常见也是最为重要的化合物。水是优良的溶剂，能溶解很多化合物。在水分子的作用下，自然界里存在的许多物质被溶解了，也就有了不同水质的水。其中有些物质在水中分散后能与其他物质接触发生化学反应，生成新的物质。不知你是否想过，作为溶剂的水，自身又有什么特征呢？ 一、水的电离平衡 蒸馏水的电导率 水的导电性实验 水是一种极弱的电解质，可以发生微弱的电离。 注意：任何水溶液中，都存在H+、OH-、H2O三种微粒。 一、水的电离平衡 问题1：如何用化学符号表示水的电离？ 蒸馏水的电导率 水是生活中最常见也是最为重要的化合物。水是优良的溶剂，能溶解很多化合物。在水分子的作用下，自然界里存在的许多物质被溶解了，也就有了不同水质的水。其中有些物质在水中分散后能与其他物质接触发生化学反应，生成新的物质。不知你是否想过，作为溶剂的水，自身又有什么特征呢？ 水是一种极弱的电解质，可以发生微软的电离。 注意：任何水溶液中，都存在H+、OH-、H2O三种微粒。 一、水的电离平衡 问题1：如何用化学符号表示水的电离？ H2O + H2O H3O+ + OH- H2O H+ + OH- 简写： 水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。 一、水的电离平衡 水的电离平衡常数可表示为： K= c ( H+) .c( OH-) c(H2O) 问题2：水的离子积常数？水的离子积常数与温度之间的关系？ 1、水的电离平衡常数表达式为： K= c(H+)·c(OH-) c(H2O) 2、在一定温度下，纯水和稀溶液中，c(H2O)可视为定值，因此有： Kw=K·c(H2O)=c(H+)·c(OH-) Kw称为水的离子积常数，简称水的离子积。无单位。 3、注意： ①常温下（25℃），纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1，Kw为1.0×10-14 ②水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。 c(H+)表示溶液中总的H+浓度 c(OH-)表示溶液中总的OH-浓度 一、水的电离平衡 一、水的电离平衡 已知在25 ℃时，水的离子积常数Kw＝1.0×10－14；在50 ℃ 时，Kw＝5.5×10－14；在75 ℃时，Kw＝2.0×10－13；而在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。 水的电离过程是中和反应的逆过程，是吸热的； 升高温度，水的电离平衡向电离的方向移动，Kw增大。 4、Kw 只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关。 一、水的电离平衡 注意：任何稀水溶液中，水电离出的c(H+)=c(OH-)。 1、水的电离过程为H2O H＋＋OH－。在25 ℃、35 ℃时水的离子积常数分别为 1.0×10－14、2.1×10－14。下列叙述中正确的是（ ） A. 纯水中c (H＋)随着温度的升高而增大 B. 在35 ℃时，纯水中c (H＋)＞c (OH－) C. 水的电离度α (25 ℃)＞α (35 ℃) D. 水的电离过程是放热过程 理解应用 A 壮乡木 世间材 问题3：影响水的电离平衡的因素有哪些？ 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NaHSO4(s) 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 右移 减小 增大 增大 不变 左移 增大 减小 减小 不变 改变条件 平衡移动方向 c(H＋) c(OH－) 水的电离程度 c(H＋)与c(OH－)的关系 Kw 升高温度 HCl(g) NaOH(s) FeCl(s) NaHSO4(s) → ↑ ↓ 外界条件对水的电离平衡的影响 H2O H+ + OH- 一、水的电离平衡 → ← ← ↑ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ← ↓ ↑ ↓ — ↑ — — — = > < > > ↓ 10 总结 外界条件对水的电离平衡及Kw 的影响 （1）水的电离为吸热过程，升高温度，水的电离平衡向电离方向移动， KW增大。 （2）温度不变，加入酸或碱，电离产生H+或OH-，能抑制水的电离，使水的电离程度减小，但KW不变。 （3）加入某些与水反应的物质或者盐等，由于结合水电离出的H+或OH-能促进水的电离平衡，使水的电离程度增大，但KW不变。 一、水的电离平衡 Kw 的应用 一、水的电离平衡—简单计算（25℃） 在任何水溶液中，均存在水的电离平衡。 表达式中c(H+)、c(OH-)表示整个溶液中H+、OH-总的物质的量浓度。 Kw ＝c溶液(H+)·c溶液(OH-) ①纯水中： Kw ＝c水(H+)·c水(OH-) ②酸中：水的电离被抑制c酸(H+)>c水(H+)，忽略水电离的H+，OH-全来自水的电离 Kw ＝[c酸(H+)+c水(H+)]·c水(OH-) ≈c酸(H+)·c水(OH-) 1、在0.1 mol·L-1的盐酸溶液中，c(H+)=_____mol·L-1，c(OH-)=________mol·L-1。水电离出的c(H+)=_________ mol·L-1，水电离出的c(OH-)=__________ mol·L-1。 0.1 1.0×10-13 1.0×10-13 1.0×10-13 任何溶液中由水电离出的c(H＋)与c(OH－)总是相等的。 Kw 的应用 一、水的电离平衡—简单计算（25℃） 在任何稀水溶液中，均存在水的电离平衡。 表达式中c(H+)、c(OH-)表示整个溶液中H+、OH-总的物质的量浓度。 Kw ＝c溶液(H+)·c溶液(OH-) ①纯水中： Kw ＝c水(H+)·c水(OH-) ②酸中：水的电离被抑制c酸(H+)>c水(H+)，忽略水电离的H+，但OH-全来自水的电离 Kw ＝[c酸(H+)+c水(H+)]·c水(OH-) ≈c酸(H+)·c水(OH-) ③碱中：水的电离被抑制c碱(OH-)>c水(OH-)，忽略水电离的OH-，但H+全来自水的电离 Kw ＝[c碱(OH-)+c水(OH-)]·c水(H+) ≈c碱(OH-)·c水(H+) Kw 的应用 一、水的电离平衡—简单计算（25℃） ③碱中：水的电离被抑制c碱(OH-)>c水(OH-)，忽略水电离的OH-，H+全来自水的电离 Kw ＝[c碱(OH-)>c水(OH-)]·c水(H+) ≈c碱(OH-)·c水(H+) 2、在0.1 mol·L-1的NaOH溶液中，c(OH-)=______mol·L-1，c(H+)=_________mol·L-1。水电离出的c(H+)=_________ mol·L-1，水电离出的c(OH-)=__________ mol·L-1。 0.1 1.0×10-13 1.0×10-13 1.0×10-13 1、在0.1 mol·L-1的盐酸溶液中，c(H+)=_____mol·L-1，c(OH-)=________mol·L-1。水电离出的c(H+)=_________ mol·L-1，水电离出的c(OH-)=__________ mol·L-1。 2、在0.1 mol·L-1的NaOH溶液中，c(OH-)=______mol·L-1，c(H+)=_________mol·L-1。水电离出的c(H+)=_________ mol·L-1，水电离出的c(OH-)=__________ mol·L-1。 0.1 1.0×10-13 1.0×10-13 1.0×10-13 0.1 1.0×10-13 1.0×10-13 1.0×10-13 一、水的电离平衡—简单计算（25℃） Kw c酸(H+) c水(OH-) = c碱(OH-) = c水(H+) Kw OH－全部来自水的电离， 水电离产生的c水(H＋)＝ H＋全部来自水的电离， 水电离产生的c水(OH-)= 酸性溶中： 碱性溶中： 1、在0.1 mol·L-1的盐酸溶液中，c(H+)=_____mol·L-1，c(OH-)=________mol·L-1。水电离出的c(H+)=_________ mol·L-1，水电离出的c(OH-)=__________ mol·L-1。 2、在0.1 mol·L-1的NaOH溶液中，c(OH-)=______mol·L-1，c(H+)=_________mol·L-1。水电离出的c(H+)=_________ mol·L-1，水电离出的c(OH-)=__________ mol·L-1。 0.1 1.0×10-13 1.0×10-13 1.0×10-13 0.1 1.0×10-13 1.0×10-13 1.0×10-13 一、水的电离平衡—简单计算（25℃） 1. 任何稀溶液中，由水电离出的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。 2.注意区分溶液中的c(H+)、由水电离出的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）。 3.室温下， c(H＋)水=1.0×10-13mol·L-1，该溶液可能是酸性（如0.1mol·L-1的盐酸），也可能是碱性（如0.1mol·L-1的NaOH溶液）。 理解应用 25℃时，某溶液中，由水电离的H+是10-13mol/L。此溶液中肯定能共存的离子组是（ ） A.K+、Na+、NO3-、SO42- B. Mg2+、K+、NO3-、Cl- C.Na+、Fe2+、NO3-、Cl- D.Na+、NH4+、Cl-、SO42- A 溶液显酸性或碱性 碱溶液中Kw＝c水(H＋)·c碱(OH－)(忽略水电离出的OH－的浓度)。 Kw表达式中c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中总物质的量浓度， 但是一般情况下有： 酸溶液中Kw＝c酸(H＋)·c水(OH－)(忽略水电离出的H＋的浓度)。 二、Kw的应用 外界条件改变，水的电离平衡发生移动；但由水电离出的c(H＋)与水电离出的c(OH－)一定相等。 室温下，由水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。 20 已知在25℃时，Kw＝1.0×10－14 ；100℃时，Kw＝5.6×10－13。若在100℃时某溶液的 (H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1 ，则该溶液呈酸性、中性还是碱性？请说明判断的依据。 二、溶液pH计算 pH＝-lgc(H+) c(H+)=a×10-b，pH＝b - lga lg1=0 lg2=0.3 lg3=0.48 lg4= lg5= lg6= lg8= lg9= lg10= 水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算 等量关系 无论是纯水，还是酸性(或碱性)溶液，由水的电离产生的 c水(H＋)＝c水(OH－)。 定量关系 任何电解质稀溶液中都存在Kw＝c(H＋)•c(OH－)，在表达式中，c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中H＋、OH－总的物质的量浓度而不是单指由水电离出的c(H＋)、c(OH－)。 三、Kw的应用 Kw c酸(H+) c水(OH-) = c碱(OH-) = c水(H+) Kw OH－全部来自水的电离， 水电离产生的c水(H＋)＝ H＋全部来自水的电离， 水电离产生的c水(OH-)= 酸性溶中： 碱性溶中： 三、Kw的应用 水的电离平衡曲线 01 02 曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。 曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。 三、Kw的应用 25 水的电离平衡曲线 实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性； 实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。 03 三、Kw的应用 26 理解应用 2、下图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断不正确的是(　　) C A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝Kw B．M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－) C．图中T1>T2 D．XZ线上任意点均有c(H＋)＝c(OH－) 例1、在室温下，0.01 mol·L－1的盐酸中，c(OH－)是多少？ 水电离出的c(H＋)又是多少？ 由于c酸(H＋)＝0.01 mol·L－1， 溶液中c(OH－)＝Kw/c酸(H＋)＝1.0×10－14/0.01mol·L－1＝1.0×10－12 mol·L－1。 由于溶液中的OH－只来源于水的电离，所以水电离出的c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1。 典例解析 例2 某温度时，某水溶液中的c(H＋)＝10y mol•L－1，c(OH－)＝10x mol•L－1，x和y的关系如图所示。该温度下，水的离子积常数为___________，若稀硫酸中c(H＋)＝5×10－4 mol•L－1，则由水电离产生的c水(H＋)＝___________ mol•L－1。 1×10－15 2×10－12 典例解析 29 下课，同学们！ Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $