3.2 水的电离和溶液的pH 第1课时（同步课件）化学人教版选择性必修1

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1课时 水的电离与溶液的酸碱性 第2节 水的电离和溶液的pH 1 溶液的酸碱性 2 水的电离 1 学习内容导览 2 1.了解水的电离过程及水的离子积常数的含义，并能用Kw进行简单计算。 。 2.了解水电离的影响因素，会分析外界因素对水的电离平衡的影响。建立溶液酸碱性判断的思维模型。 重点：水的离子积、溶液的酸碱性； 难点：溶液酸碱性判断。 素养锚定·课标定位 纯水导电实验 用导电实验验证水是全部以分子形式存在，还是部分以离子形式存在呢？ 通过纯水中导电实验现象发现：灯泡 不发光 纯水不导电或导电能力弱 情境启思·任务缘起 纯水导电实验 水的电导率测定 纯水能发生微弱的电离 精确的电导性实验 情境启思·任务缘起 水的电离 01 6 一、水的电离 任务一 精确的导电性实验分析水的电离 精确的导电性实验表明，纯水大部分以H2O的形式存在，但其中也存在着极少量的H3O+和OH—。这表明水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离： H2O + H2O H3O+ + OH- 分层研学·探理悟新 1.水的电离 知识总结 一、水的电离 ⑴水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。 ⑵水的电离方程式 H2O + H2O H3O+ + OH- 简写为：H2O H+ + OH- ⑶存在微粒 H+、OH-、H2O 分层研学·探理悟新 任务二 水的电离平衡常数的计算 一、水的电离 H2O H+ + OH- 电离平衡常数：K 电离＝ C(H+)×C(OH-） C(H2O） c(H+) · c(OH-) c(H2O) · K电离 = Kw= c(H+) . c(OH-) 水的离子积常数，简称水的离子积 常数Kw 室温下1LH2O中有1×10-7mol H2O电离，c(H2O)可视为常数。 分层研学·探理悟新 9 2.水的离子积常数 知识总结 一、水的电离 ⑴当水的电离达到平衡时，电离产物H+和OH- 浓度之积是一个常数，记作Kw ⑵符号： Kw ⑶表达式：Kw=c(H+)·c(OH-) 常温时，c(H+)＝c(OH-)＝1×10-7 mol/L KW 为常数，无单位 特殊数值：25℃时，Kw=c(H+)·c(OH-)＝1×10-14； 100℃时， Kw = 55×10-14 ≈ 1.0×10-12 分层研学·探理悟新 任务三 根据电离平衡常数的影响因素类推水的离子积常数的影响因素 一、水的电离 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 升高温度电离平衡正向移动 Kw随着温度的升高而增大 Kw= c(H+) . c(OH-) H2O H＋ ＋OH－ 分层研学·探理悟新 11 2.水的离子积常数 知识总结 一、水的电离 ⑷影响Kw的因素 ③Kw只与温度有关,与浓度无关。在使用Kw时一定要强调温度。 ②水的电离是吸热过程,升高温度，促进水的电离,Kw增大。 ①Kw只与温度有关，温度越高，Kw越大。 ④水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。 任何水溶液中都存在：Kw=c(H+) . c(OH-) 分层研学·探理悟新 任务四 根据常温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分析下列问题。 一、水的电离 根据常温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分析下列问题。 （1）酸性溶液中是否存在OH-？碱性溶液中是否存在H+？试解释原因。 （2）比较下列情况中，c(H+)和c(OH-)的值或变化趋势（增大或减小）。 分层研学·探理悟新 3.水的电离平衡的影响因素 知识总结 一、水的电离 H2O H+ + OH- △H>0 水的电离是吸热过程，升高温度，促进水电离。故升高温度，KW增大。 改变条件 平衡移动方向 c(H+) c(OH-) H+与OH-浓度大小 Kw 升高温度 增大 增大 增大 （促进电离） ↑ = ⑴温度 结论：升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw 增大。 分层研学·探理悟新 3.水的电离平衡的影响因素 知识总结 ⑵加入酸溶液或碱溶液 一、水的电离 改变条件 平衡移动方向 c(H+) c(OH-) H+与OH-浓度大小 Kw 加HCl 加NaOH 增大 减小 不变 （抑制电离） ↑ cH＋＞cOH－ 减小 增大 不变 （抑制电离） ↑ cH＋ ＜cOH－ 加入酸或碱，抑制水电离，水的电离平衡逆向移动，Kw不变。 H2O H+ + OH- △H>0 分层研学·探理悟新 3.水的电离平衡的影响因素 知识总结 一、水的电离 ⑶符合勒夏特列原理 条件 移动方向 c(H+) c（OH-） 电离程度 Kw 升温 通入HCl(g) 通入氨气 加 Na 加FeCl3(s) 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 右移 增大 减小 增大 不变 左移 增大 减小 减小 不变 分层研学·探理悟新 【例1】常温下，水存在H2O H+ + OH- 的平衡，下列说法错误的是( ) A．将水加热，Kw增大，pH减小 B．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小 C．向水中加入少量固体NH4Cl，c(H+) > 10-7mol/L，Kw不变 D．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡正向移动，c(H+)降低 一、水的电离 B 典例剖析·逻辑释疑 溶液的酸碱性 02 18 任务五 酸性溶液中是否存在OH-? 碱性溶液中是否存在H+? 二、溶液的酸碱性 根据常温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分析下列问题。 （1）酸性溶液中是否存在OH-？碱性溶液中是否存在H+？试解释原因。 （2）比较下列情况中，c(H+)和c(OH-)的值或变化趋势（增大或减小）。 分层研学·探理悟新 任务五 酸性溶液中是否存在OH-? 碱性溶液中是否存在H+? 二、溶液的酸碱性 体系 纯水 （常温） 向纯水中加入少量盐酸 （常温） 向纯水中加入少量NaOH溶液（常温） 纯水 （90 ℃） c(OH-) c(H+)和c(OH-) 的大小比较 c(H+) c(H+)＞c(OH-) 1×10-7 mol/L 1×10-7 mol/L 减小 增大 c(H+)＝c(OH-) c(H+)＜c(OH-) 增大 减小 c(H+)＝c(OH-) 增大 增大 分层研学·探理悟新 1.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系 知识总结 二、溶液的酸碱性 溶液的酸碱性由c(H+)和c(OH-)相对大小决定 常温时：KW＝ c(H+) · c(OH-) ＝ 1×10-14 c(H+) ＝ c(OH-) c(H+) ＞ c(OH-) c(H+) ＜ c(OH-) 中性 酸性 碱性 c(H+) =1×10-7 c(H+) ＞1×10-7 c(H+) ＜1×10-7 分层研学·探理悟新 任务六 思考：pH与c(H+)又有什么关系呢？ 二、溶液的酸碱性 pH越小，酸性越强 pH越大，碱性越强 在初中化学中我们用pH 表示溶液的酸碱度，那么pH与c(H+)又有什么关系呢？ 分层研学·探理悟新 22 知识总结 2.溶液的酸碱性与pH的关系 二、溶液的酸碱性 常温时：KW＝ c(H+) · c(OH-) ＝ 1×10-14 pH 溶液的酸碱性 pH＜7 溶液呈酸性，pH越小，酸性越强 pH＝7 溶液呈中性 pH＞7 溶液呈碱性，pH越大，碱性越强 溶液的pH一定要注意温度 分层研学·探理悟新 任务七 思考：水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算 二、溶液的酸碱性 水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)中H＋和OH－一定是水电离出来的吗？ 分清c(H＋)和c(H＋)水 ①任何水溶液中，都存在H＋和OH－； ②水的离子积常数不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐等电解质的稀溶液； ③KW＝c(H＋)·c(OH－)中的c(H＋)和c(OH－)指的是溶液中的总浓度，不仅限于水电离的； ④水溶液中c(H＋)和c(OH－)不一定相等，但是由水电离出的c(H＋)水和c(OH－)水一定相等。 水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算 分层研学·探理悟新 3.水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算 知识总结 ⑴盐酸溶液中水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算 二、溶液的酸碱性 25℃时，在10 mL蒸馏水中加入10 mL0.2 mol/L 盐酸，水电离出的c(H＋)或者c(OH-) H2O H+ + OH- Kw = 加酸后 1×10-14 =c(H+)水 酸溶液中Kw = c(H+)酸 · c(OH-)水 c(OH-)水= c(H+)水 = Kw c(H+)酸 = 1×10-13 mol/L 分层研学·探理悟新 25 知识总结 二、溶液的酸碱性 3.水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算 ⑵氢氧化钠溶液中水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算 25℃时，在10 mL蒸馏水中加入10 mL0.2 mol/L 氢氧化钠溶液，水电离出的c(H＋)或者c(OH-) H2O H+ + OH- Kw = 加碱后 1×10-14 不变 =c(OH-)水 碱溶液中Kw = c(H+)水 · c(OH-)碱 c(OH-)水= c(H+)水 = Kw c(OH-)碱 = 1×10-13 mol/L 分层研学·探理悟新 【例2】常温下： (1)在0.01mol/LHCl溶液中，c(OH-)=___ ____，c(H+)=_____ __，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 (2)在0.01mol/LNaOH溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 (3)在0.01mol/LNaCl溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 二、溶液的酸碱性 0.01mol/L=10-2 10-12mol/L 10-12mol/L 10-12mol/L 10-12mol/L 0.01mol/L 10-12mol/L 10-12mol/L 10-7mol/L   10-7mol/L   10-7mol/L   10-7mol/L   典例剖析·逻辑释疑 水的电离与 溶液的酸碱性 水的电离 溶液的酸碱性 水的电离 水的离子积常数 溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系 溶液的酸碱性与pH的关系 水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算 水的电离平衡的影响因素 体系梳整·认知升华 1．25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O H+ + OH- ，下列叙述正确的是(　　) A．将纯水加热到95 ℃时，Kw变大，pH不变，水仍呈中性 B．向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)增大，Kw变小 C．向纯水中加入少量碳酸钠固体，影响水的电离平衡，c(H＋)减小，Kw不变 D．向纯水中加入醋酸钠固体或盐酸，均可抑制水的电离，Kw不变 C 当堂诊学·成效校验 D 2. 水的电离过程为H2O H+ + OH- ，在25 ℃时，水的离子积Kw＝1．0×10－14；在35 ℃时，水的离子积Kw＝2．1×10－14。则下列叙述正确的是(　　) A．c(H＋)随着温度的升高而降低 B．35 ℃时，c(H＋)>c(OH－) C．35 ℃时的水比25 ℃时的水电离程度小 D．水的电离是吸热过程 当堂诊学·成效校验 3.在相同温度下，0.01 mol·L-1 NaOH溶液和0.01 mol·L-1的盐酸相比，下列说法正确的是( ) A．两溶液中由水电离的c(H+)都是1.0×10-12 mol·L-1 B．NaOH溶液和盐酸由水电离出c(OH-)分别为1．0×10-2 mol·L-1、1．0×10-12 mol·L-1 C．两溶液中由水电离出的c(H+)相等 D．两者都促进了水的电离 C 当堂诊学·成效校验 4.强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的强。下列关系一定正确的是( ) A．当溶液中c(H＋)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈酸性 B．当溶液中c(H＋)<1×10－7 mol·L－1时，其pH>7，溶液呈碱性 C．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈中性 D．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈酸性 C 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 人教版选择性必修 1 https://www.zxxk.com/user/13354804 33 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $