水的電離課件 【基礎建構(gòu)+拓展延伸】 高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

第三章水溶液中的離子反應與平衡第二節(jié)水的電離和溶液的pH第1課時

水的電離

高二化學【新課引入】在水溶液中，酸、堿和鹽全部或部分以離子形式存在，那么，其中的溶劑水是全部以分子形式存在，還是部分以離子形式存在呢?怎樣驗證你的猜想？在之前的學習中，我們學習了強弱電解質(zhì)，作為其溶劑的水呢？【任務一】宏觀辨識——認識水的電離平衡

【實驗探究1】水的導電性實驗蒸餾水實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論(1)靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)；(2)燈泡不亮。水是一種極弱的電解質(zhì)，能發(fā)生微弱的電離【任務一】宏觀辨識——認識水的電離平衡

【實驗探究2】利用手持技術測定水的電導率水的電導率測定電導率儀水質(zhì)檢測筆結(jié)論：純水中含有少量自由移動的離子?！救蝿斩课⒂^探析——了解水的電離平衡

+++-一、水的電離1.水的電離方程式精確的導電性實驗表明，純水絕大部分以H2O的形式存在，但其中也存在著極少量的H3O+（水合氫離子）和OH-。這表明水是一種極弱的電解質(zhì)，能發(fā)生微弱的電離:H+為裸露的質(zhì)子，不穩(wěn)定，容易與水結(jié)合形成H3O+（水合氫離子）H2O＋H2OH3O＋

＋OH－簡寫為：H2OH＋

＋OH－活動2：利用前面所學平衡知識，分析：1、水的電離有哪些特征？

v電離v結(jié)合v電離=v結(jié)合t

tυ電離平衡狀態(tài)逆、等、動、定、變【任務三】定量分析——從水的離子積視角認識水的電離平衡H2OH＋＋OH－存在微粒H+、OH-、H2O【思考】如何衡量水電離的程度？【任務三】定量分析——從水的離子積視角認識水的電離平衡2、寫出水的電離常數(shù)表達式；K＝c(H+)×c(OH-）c(H2O）K×c(H2O）=c(H+)×c(OH-）Kw=c(H+)×c(OH-）水的離子積(常數(shù))一定溫度時，水（稀溶液）中c(H+)與c(OH-）的乘積是一個常數(shù)Kw，即水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積?！救蝿杖慷糠治觥獜乃碾x子積視角認識水的電離平衡

1）25℃常溫時，KW＝

c(H+)·c(OH-)＝1×10-14【注意】2）

KW

為常數(shù)，無單位3）

KW不僅適用于純水，也適用于稀的電解質(zhì)水溶液。c(H+)表示溶液中總的H+濃度,c(OH-)表示溶液中總的OH-濃度

所以水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1。

【任務三】定量分析——從水的離子積視角認識水的電離平衡二、水的離子積常數(shù)KW＝

c(H+)·c(OH-)T/℃01020254050100Kw/10-140.1140.2920.6811.002.925.4755.0【思考】分析表格中的數(shù)據(jù)，有何規(guī)律，得出什么結(jié)論？并解釋？Kw只受溫度的影響(與濃度無關)，溫度越高，Kw越大結(jié)論100℃時：Kw=55×10-14≈1.0×10-12100℃純水中：c(H＋)

c(OH－)

1.0×10－7mol/L25℃純水中：c(H＋)

c(OH－)

1.0×10－7mol/L>＝＝＝溫度升高，對于中性的純水，盡管K電離與KW增大了，但仍是中性的水25℃時：Kw=1×10-14編號①②③④⑤⑥c(NaOH)1×10-35×10-31×10-22×10-25×10-21×10-1c(OH-)pH

c(H+)1×10-35×10-3

1×10-2

2×10-2

5×10-2

1×10-12×10-12

5×10-132×10-13

1×10-11

1×10-12

1×10-13注：表中濃度單位均為mol/Lc(H+)·c(OH-)1×10－14【結(jié)論】常溫時，稀NaOH溶液中c(H+)·c(OH-)為常數(shù)。11.011.712.012.312.713.0實驗事實：配制6種不同濃度NaOH溶液，用pH計測定溶液的pH，數(shù)據(jù)記錄與處理如下表根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以得出什么結(jié)論？水的離子積不僅適用于純水，也適用于稀的電解質(zhì)溶液。【任務三】定量分析——從水的離子積視角認識水的電離平衡【任務三】定量分析——從水的離子積視角認識水的電離平衡條件移動方向c(H+)c（OH-）電離程度Kw升溫

通入HCl(g)

通入氨氣

加Na2O

加FeCl3(s)

加入NaHSO4(s)

三、水的電離平衡的影響因素右移增大增大增大增大左移增大減小減小不變左移減小增大減小不變左移減小增大減小不變右移增大減小增大不變左移增大減小減小不變

①中性溶液時，c（H+）=c（OH-）②酸性溶液時，c（H+）＞c（OH-）c（H+）<c（OH-）③堿性溶液時，①Kw只受溫度的影響，與溶液的酸堿性無關；②Kw不僅適用于純水，也適用于稀的電解質(zhì)水溶液。③注意區(qū)分溶液中的c(H+)、由水電離產(chǎn)生的c(H+)。（前者指溶液中總的氫離子濃度，后者特指由水電離出來的氫離子濃度）④任何溶液中，由水電離產(chǎn)生的c(H+)＝由水電離產(chǎn)生的c(OH-)。小結(jié)：水的電離和Kw注意事項1：下列說法正確的是()A.任何水溶液中都存在水的電離平衡。B.任何水溶液中(不論酸、堿或中性)都存在Kw=10-14。C.某溫度下，某液體c(H+)=10-7mol/L，則該溶液一定是純水。D.25℃時，若溶液中c(H＋)＝1.0×10－6mol·L－1，則溶液中c(OH－)＝1.0×10－8mol·L－1AD【課堂評價】2：某溫度下，純水中的c(H+)=2.0×10－7mol/L,則此時溶液的c(OH－)為__________mol/L；若溫度不變,滴入稀鹽酸使c(H＋)=5.0×10－6mol/L，則c(OH－)=__________mol/L。

2.0×10-78.0×10-9Kw不僅適用于純水，也適用于稀的電解質(zhì)水溶液?！菊n堂評價】【任務五】數(shù)據(jù)表征

認識溶液酸堿性與pH關系

常溫下,當溶液的PH=7時，溶液呈中性。此時溶液中

c(H+)為多少？常溫下，c(H+)=c(OH－)=1.0×10－7mol/L

；

pH=7，溶液呈中性。c（H+）=10-pHpH=-lgc（H+）120℃，純水電離出的c(H+)=10-6mol/L，溶液的PH為_______【辨析】PH小于7的溶液一定呈酸性？pH與溶液中c(H+)的關系為？錯誤，溶液的酸堿性由c(H+)和c(OH－)的相對大小決定。溶液的酸堿性由c(H+)和c(OH－)的相對大小決定?！督鸢妗稰76C【任務五】數(shù)據(jù)表征

認識溶液酸堿性與pH關系

pH的測定廣泛pH試紙精密pH試紙pH計（酸度計）【任務五】數(shù)據(jù)表征

認識溶液酸堿性與pH關系

溶液稀釋圖像分析無限稀釋，pH趨向于7【任務六】運用Kw的定量計算Kw=c(H+)aq.c(OH-)aqc(H+)

H2O=

c(OH-)H2O解題通法牛刀小試：10－7mol/L10－13mol/L0.1mol/L0.1mol/L10－13mol/L10－13mol/L10－13mol/L10－13mol/L10－13mol/L10－7mol/L一、溶液中c(H+)、c(OH-)的計算(1)0.1mol/L的鹽酸溶液中，c(H＋)＝

，c(OH－)＝

；

由水電離出的c(OH－)水＝

，c(H＋)水＝

。(2)0.1mol/L的NaOH溶液中，c(OH－)＝

，c(H＋)＝

；

由水電離出的c(OH－)水＝

，c(H＋)水＝

。(3)0.1mol/L的NaCl溶液中，c(OH－)＝

，c(H＋)＝

。【任務六】運用Kw的定量計算例題1：室溫下，0.1mol/L的稀鹽酸中，c(H+)與c(OH-)各多少？由水電離出的c(H+)水與c(OH-)水各多少

HCl=H++

Cl-c(H+)=c(H+)酸+c(H+)水≈c(H+)酸=0.1mol/Lc(OH-)=

Kw/c(H+)＝1.0×10-13mol/L室溫下，

Kw=c(H＋)?c(OH－)=1.0×10-14由水電離出的c(H+)水=c(OH-)水＝1.0×10-13

mol/Lc(H+)酸》

c(H+)水酸溶液中的全部c(OH-)是水電離產(chǎn)生的【解析】拓展1：溶液中c(H+)、c(OH-)的計算【任務六】運用Kw的定量計算(1)曲線上的任意點(如a，b，c)的Kw都

，即c(H＋)·c(OH－)

，溫度

。(2)曲線外的任意點(如d)與曲線上任意點的Kw

，溫度

。相同相同相同(3)實現(xiàn)曲線上點之間的轉(zhuǎn)化需保持溫度不變，改變

；實現(xiàn)曲線上點與曲線外點之間的轉(zhuǎn)化一定改變

。不同不同酸堿性溫度拓展2：水的電離平衡曲線的理解與識別【課堂評價】(1)A點水的離子積為________,E點水的離子積為________。造成A、E點水的離子積變化的原因是：______。

1×10-14

1×10-12水的電離要吸熱,溫度升高,水的電離程度增大,即離子積增大(2)25℃時,若向溶液中滴加鹽酸,能否使體系處于A點位置?為什么?

____________________________________________。

(3)100℃時,若鹽酸中c(H+)=5×10-4mol·L-1,則由水電離產(chǎn)生的c(H+)=________。

否,在鹽酸中c(H+)≠c(OH-),所以不可能處于A點2×10-9mol·L-1(4)圖中五點Kw間的大小關系:

E>D>A=B=C【課堂評價】2、判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)溫度一定時，水的電離常數(shù)與水的離子積常數(shù)相等。 ()(2)100℃的純水中c(H＋)＝1×10－6mol·L－1，此時水呈酸性。()(3)在蒸餾水中滴加濃硫酸，KW不變。(

)(4)25℃與60℃時，水的pH相等。(

)(5)25℃時NH4Cl溶液的KW大于100℃時NaCl溶液的KW。(

)(6)任何水溶液中均存在H+和OH-，且水電離出的c(H+)和c(OH-)相等。(

)(7)室溫下,0.1mol·L-1的HCl溶液與0.1mol·L-1的NaOH溶液中水的電離程度相同。(

)(8)向水中加入少量硫酸氫鈉固體，促進了水的電離，c(H+)增大，KW不變。

(

)××√√××××【課堂評價】3、常溫下，在由水電離產(chǎn)生的H＋濃度為1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的離子組是（）①K＋、Cl－、NO3－、S2－

②K＋、Fe2＋、I－、SO42－

③Na＋、Cl－、NO3－、SO42－④Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO3－

⑤K＋、Ba2＋、Cl－、NO3－A．①③