3.2.1水的电离课件 2026-2027学年高二上学期化学人教版（2019）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 3.2.1 水的电离 学习目标 1、认识水的电离平衡，了解水的离子积常数；能运用弱电解质的电离模型分析水的电离，发展应用模型解决问题的能力。 【思考】在水溶液中，酸、碱或盐全部或部分以离子形式存在： 酸：HCl = H+ + Cl- CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+ 碱：NaOH = Na+ + OH- NH3 ∙ H2O ⇌ NH4+ + OH- 盐：NaCl = Na+ + Cl- NaHCO3 = Na+ + HCO3- HCO3- ⇌H+ + CO32- 【思考】那么，其中的溶剂 —— 水是全部以分子形式存在（如图3 - 5），还是部分以离子形式存在？如何验证你的猜想？ 【思考】那么，其中的溶剂 —— 水是全部以分子形式存在（如图3 - 5），还是部分以离子形式存在？如何验证你的猜想？ 纯水的导电性实验 实验现象 实验结论 原因 数据测定 小灯泡不发光 纯水不导电或导电能力弱 25 ℃时，1 L（约55.6 mol）纯水中只有1 × 10-7 mol H2O发生了电离 水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离 ɑ = × 100% 5.56 × 108个H2O中只有一个H2O电离 一、水的电离 1、水(一种极弱的电解质)的电离方程式： H2O + H2O ⇌ H3O+ + OH- 可简写为：H2O ⇌ H+ + OH- （水合氢离子） ★ 水电离产生的c(H+)和c(OH-)一定相等，即c(H+)水 = c(OH-)水 一、水的电离 2、水的离子积常数 H2O(l) ⇌ H+(aq) + OH-(aq) （2）符号： （3）表达式： KW KW = c(H+) ∙ c(OH-) （1）定义： 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，叫做水的离子积常数，简称水的离子积 一、水的电离 2、水的离子积常数 H2O(l) ⇌ H+(aq) + OH-(aq) （4）影响因素： KW只受温度影响，温度升高，KW增大 △H ＞ 0 ★ 越热越电离 表3 - 1 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 【思考】常温下，纯水中H+、OH-浓度分别为多少？ 解：25 ℃时，KW = 1.01 × 10-14 ≈ 1 × 10-14 纯水中，c(H+)水 = c(OH-)水 = 1 × 10-7 mol/L = c(H+)水 ∙ c(OH-)水 一、水的电离 【思考】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。 在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，所以任何水溶液中H+、OH-都是共存的 KW是指纯水或稀水溶液中所有c(H+)与所有c(OH-)的乘积，与溶液的酸性、中性或碱性无关 （5）适用范围： 2、水的离子积常数 即温度一定时，任何稀水溶液中KW为一常数 【例】25 ℃时，0.1 mol/L的HCl溶液中c(OH-) = 。 解：c(H+) = 0.1 mol/L ，25 ℃时，KW = 1 × 10-14 = 1 × 10-13 mol/L 一、水的电离 3、外界条件对水的电离的影响 H2O(l) ⇌ H+(aq) + OH-(aq) △H ＞ 0 KW = c(H+) ∙ c(OH-) 条件改变 酸碱性 平衡移动方向 电离程度 c(H+) c(OH-) c(H+)和c(OH-)大小关系 Kw 升温 加HCl 加NaOH 加水 中性 → ↑ ↑ ↑ c(H+) = c(OH-) ↑ 酸性 ↑ ← ↓ ↓ c(H+) ＞ c(OH-) 不变 ↑ 碱性 ← ↓ ↓ c(H+) ＜ c(OH-) 不变 中性 不移动 不变 不变 不变 c(H+) = c(OH-) 不变 ① 升温， 水的电离（填“抑制”或“促进”），KW （填“增大”“减小”或“不变”）； ② 加酸或加碱， 水的电离，KW ； ③ 加活泼金属， 水的电离，KW 。 促进 增大 抑制 不变 促进 不变 1、某温度下，纯水中c(H+) = 2.0 × 10-7 mol/L，则此时纯水中c(OH-) = ; 该温度下，向水中滴入盐酸使c(H+) = 5.0 mol/L，则溶液中c(OH-) = 。 8.0 × 10-15 mol/L 2.0 × 10-7 mol/L 解：纯水中，c(OH-)水 = c(H+)水 = 2.0 × 10-7 mol/L KW = c(H+) ∙ c(OH-) = (2.0 × 10-7)2 = 4.0 × 10-14 ＞ 1.0 × 10-14 = 2、25 ℃时，0.01 mol/L的HCl溶液中，c(H+) = ，c(OH-) = 。 水电离出的c(H+)水 = ，c(OH-)水 = 。 0.01 mol/L = 1 × 10-12 mol/L 1 × 10-12 mol/L c(H+)水 = c(OH-)水 = 1 × 10-12 mol/L 1 × 10-12 mol/L 3、25 ℃时，0.01 mol/L的NaOH溶液中，c(OH-) = ，c(H+) = 。 水电离出的c(H+)水 = ，c(OH-)水 = 。 0.01 mol/L = 1 × 10-12 mol/L 1 × 10-12 mol/L c(H+)水 = c(OH-)水 = 1 × 10-12 mol/L 1 × 10-12 mol/L ★ 加酸或加碱，都会抑制水的电离 ★ 不同水溶液中，c(H+)与c(OH-)不一定相等，但任何水溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)一定相等 4、常温下，若溶液中由水电离产生的c(OH-) = 10-12 mol · L-1，满足此条件的溶液中，一定可以大量共存的是（ ） A. Al3+、Na+、NO3-、CO32- B. K+、Na+、Cl-、NO3- C. K+、Na+、Cl-、S2- D. K+、NH4+、Mg2+、Cu2+ B 【判断正误】 1、任何水溶液中都存在水的电离平衡（ ） 2、任何水溶液中(无论酸性、中性或碱性)都存在Kw = 1 × 10-14（ ） 3、某溶液中c(H+) = 10-7 mol/L，则该溶液一定呈中性（ ） × × √ 6、某溶液中，c(H+)和c(OH-)的关系如图所示： （1）T 25 ℃，判断理由是 。 （2）图中A、B、C、D四点的Kw关系为 。 （3）A点呈 性，B点呈 性，C点呈 性，D点呈 性（填“酸”、“中”或“碱”）。 （4）若向B点水中加盐酸，使体系处于D点，已知：D点c(H+) = 1 × 10-5 mol/L，则由水的电离产生的c(H+) = 。 ＞ 水的电离是吸热过程，升高温度，促进水的电离，Kw增大 B = C = D ＞ A 1 × 10-7 mol/L 中 中 碱 酸 ★ 曲线外任意点与曲线上任意点的温度不同，Kw不同 ★ 曲线上任意点的温度都相同，Kw都相同 T 水的电离平衡曲线 7、一定温度下，水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是（ ） A. 该温度下，a点溶液呈碱性 B. 该温度下，0.01 mol/L NaOH溶液中c(H+) = 1.0 × 10-12 mol/L C. 该温度下，加入NaOH可能引起由d向b的变化 D. b点时，升高温度，可能引起由b向c的变化 A ★ 实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度 ★ 实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性 8、浓度均为0.1 mol/L的下列溶液中，由水电离出的c(H+)大小关系为： 。 ① 盐酸 ② CH3COOH溶液 ③ H2SO4溶液 ④ NaOH溶液 ② ＞ ① = ④ ＞ ③ 9、水的电离过程为：H2O ⇌H+ + OH-，在不同温度下其离子积常数为：Kw(25 ℃) = 1 × 10-14，Kw(35 ℃) = 2.1 × 10-14，则下列叙述中正确的是（ ） A. c(H+)随温度的升高而降低 B. 在35 ℃时，c(H+) ＞ c(OH-) C. 水的电离度ɑ(25 ℃) ＞ ɑ(35 ℃) D. 水的电离是吸热过程 D 一、水的电离 2、水的离子积常数 ★ 注意： 极稀水溶液中，水的电离不能忽略 ① 酸溶液： KW = [c(H+)酸 + c(H+)水]  c(OH-)水 ② 碱溶液： KW = [c(OH-)碱 + c(OH-)水]  c(H+)水 水的电离 $