高中化学人教版2019选择性必修1 3.2.1 水的电离（共23张ppt）
文档属性
| 名称 | 高中化学人教版2019选择性必修1 3.2.1 水的电离（共23张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 7.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-08-16 21:24:45 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
走进奇妙的化学世界
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
溶液的酸碱性
第1课时 水的电离
H2O是一种最普通而又具有许多特性的物质，也是应用最广泛的溶剂。
纯水的导电实验
现象：
电流计发生偏转，但是灯泡不亮。
结论：
水是极弱电解质，能发生微弱电离。
25°C
1L水只有10-7molH2O发生电离
学习
目标
第1课时
水的电离
PART
01
PART
02
PART
03
认识水的电离
了解水的离子积常数
了解水的电离平衡及影响因素
H2O＋ H2O H3O＋ ＋OH－
H2O H＋ ＋OH－
H+为裸质子，不稳定，与水结合，形成H3O+，即水合氢离子
水的电离
精确的导电性实验表明：
1. 电离方程式
2. 水的电离特点
（1）微弱
实验数据：25℃ 时 1 L 水约等于 55.6 mol
约有 10-7 mol H2O 分子发生电离
25°C 1L水只有10-7molH2O发生电离
电离程度 ≈ ≈ 2×10-9
10-7
55.6
（2）△H ＞0
（3）c(H+)水=c(OH-)水
【思考】如何衡量水的电离的限度？
3.水的离子积常数
KW=c(H+)·c(OH-)
K电离 .c(H2O) =c(H+) .c(OH-)
表达式：
已知 25℃ 时，1 L 纯水电离出的 n(H+) = n(OH-) = 1×10-7 mol
则 Kw = c(H+)×c(OH-) = 1×10-14
Kw
注：c(H2O)=
1 L
1000 g
18 g·mol-1
H2O H＋ ＋OH－
室温下55.6mol H2O中有1×10-7mol H2O电离，因此c(H2O)可视为常数。
（4）数值：
25℃时，Kw=c（H+）·c（OH-） =1×10-14
（3）表达式：
Kw=c（H+）·c（OH-）；
（1）定义：
在一定温度下，水中c（H+）和c（OH-）的乘积是一个常数，这个常数叫做水的离子积常数。
（2）符号： Kw
水的离子积也是一个平衡常数，它受那些因素影响呢？
【例】（1）分析下表中的数据有何规律，并解释之。
t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
KW/10-14 0.114 0.292 0.681 1.01 2.92 5.47 38.0 55.0
水的电离是吸热过程,升高温度，促进水的电离,Kw增大。Kw只于温度有关,与浓度无关。
注意：
Kw既适用于纯水，也适应于稀的电解质水溶液；P46
纯水中： c（H+）= c（OH-）
Kw只受温度影响， T不变， Kw不变。
水的电离过程是吸热，T↑， Kw↑
4.影响水的电离平衡的因素
△H>0
⑴温度：
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）
↑
=
⑵加入酸溶液或碱溶液：
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，Kw不变。
⑶加入活泼金属（Na、K）：
改变条件 平衡移动方向 c(H+) c(OH-) H+与OH- 浓度大小 Kw
加Na
减小
增大
不变
（促进电离）
↑
cH＋ ＜cOH－
4、总结： 水的电离平衡的影响因素：
① 酸、碱：抑制水的电离，Kw不变。平衡逆向移动 ，水的电离程度变小。
② 温度：T↑，促进水的电离， Kw↑，平衡正向移动 ，水的电离程度变大。
③ 外加能消耗H+或OH-的物质：平衡正向移动 ，水的电离程度变大。
5.水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算
【解析】
0.01 mol·L－1的盐酸中c酸(H＋)＝0.01 mol·L－1(HCl电离产生)。
根据25 ℃时水的离子积Kw＝1.0×10－14，可得c酸(H＋)·c水(OH－)＝1.0×10－14，解得c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1[水电离出的c(H＋)、c(OH－)在任何时候都是相等的]。
（1） 在25℃ 0.01mol/L盐酸溶液中：c(H+) = ， c(OH-) = ；
c(H+)水= ， c(OH-)水= 。
0.01mol/L
10-12mol/L
10-12mol/L
10-12mol/L
提示:由于c(H+)溶液=0.01 mol·L-1,溶液中c(OH-)=Kw÷c(H+)溶液=(1.0×10-14÷0.01) mol·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。
（2） 在25℃ 0.01mol/L NaOH溶液中：c(H+)= ， c(OH-)= ；
c(H+)水= ， c(OH-)水= 。
【解析】
0.01 mol·L－1NaOH溶液中c碱(OH－)＝0.01 mol·L－1 (NaOH电离产生)。根据25 ℃时水的离子积Kw＝1.0×
10－14，可得c碱(OH－)·c水(H＋)＝1.0×10－14，解得c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1。
10-12mol/L
0.01mol/L
10-12mol/L
10-12mol/L
思考：室温下，0.1 mol/L 的醋酸溶液，c(H+) = 0.001 mol/L
水电离的 c(H+)=___________
1.0×10-11 mol/L
水
醋酸溶液
冰醋酸
酸性溶液
c(H+)水 = c(OH－)水
H+
OH－
酸电离的＋水电离的
水电离的
溶液中c(H+)增大，抑制水的电离，使水电离出来的c(OH-)减小
c(H+) 〉 c(OH－)
≈ 0.001mol/L
Kw = c(H+)×c(OH-)
= 1×10-14
水电离的 c(OH-)
1.0×10-11 mol/L
酸溶液中：c(H＋)≈c酸(H＋)、 c(OH－)=c水(OH－)
碱溶液中：c(H＋)=c水(H＋)、 c(OH－)=c碱(OH－)
提醒：
（1） 因为H2O H++OH-,所以由水电离出的c(H+)=c(OH-)。
（2）酸溶液中的OH-和碱溶液中的H+都是水电离出的。
（3）KW表达式中的c(H+)和c(OH-)是溶液中H+和OH-的总浓度。
(4)酸溶液中Kw＝c(H＋)酸·c(OH－)水(忽略水电离出的H＋的浓度)，即c(H＋)水＝c(OH－)水＝Kw/c(H＋)酸。
(5)碱溶液中Kw＝c(H＋)水·c(OH－)碱(忽略水电离出的OH－的浓度)，即c(H＋)水＝Kw/c(OH－)碱。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)升高温度，水的电离平衡右移，溶液中的c(H＋)和c(OH－)均增大，但Kw不变。( )
(2)25 ℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－14，35 ℃时水的离子积Kw＝2.1×10－14，则35 ℃时纯水中的c(H＋)>c(OH－)。( )
(3)任何水溶液中均存在H+和OH-,且水电离出的c(H+)和c(OH-)相等。 ( )
(4)向水中加入酸抑制水的电离，向水中加入碱促进水的电离。( )
×
×
×
√
2．在氨水中存在的粒子有 ；
在氯水中存在的粒子有 。
NH3、NH3 H2O、H2O、OH-、NH4+、H+
Cl2、H2O、H+、OH-、ClO-、HClO、Cl-
3.现有下列物质
①100 ℃纯水; ②25 ℃ 0.1 mol·L-1 盐酸;
③25 ℃ 0.1 mol·L-1 KOH溶液;④25 ℃ 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液。
(1)这些物质与25 ℃纯水相比,
能促进水电离的是__________(填序号,下同),
能抑制水的电离的是__________,
水电离的c(OH-)等于溶液中c(OH-)的是__________,
水电离的c(H+)等于溶液中c(H+)的是__________。
(2)从②和③溶液中水的电离度相等,进而可推出的结论是同一温度下,__________时,水的电离度相等。
①
②③④
①②
①③④
酸溶液中的c(H+)等于碱溶液中的c(OH-)
4.如图中三条曲线表示不同温度下水的离子积常数,下列说法不正确的是 ( )
A.图中温度:T3>T2>T1
B.图中pH关系:pH(B)=pH(D)=pH(E)
C.图中五点Kw间的关系:E>D>A=B=C
D.C点的溶液可能显酸性
D
【解析】选。升高温度促进水的电离,根据图象知,离子积常数KW3>KW2>KW1,所以温度T3>T2>T1,A正确;根据图象知,B、D、E三点溶液的c(H+)相等,则pH相等,B正确;温度越高,离子积常数越大,KW间的关系:E>D>A=B=C,C正确;C点时,Kw=1×10-14,c(OH-)=1×10-6,溶液的pH=8,显碱性,D错误。
5.某温度下,纯水中c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,则此时c(OH-)=_____________
;温度不变,向水中滴入盐酸使c(H+)=5.0 mol·L-1,则溶液中c(OH)=_____________。
解析:纯水中c(H+)始终等于c(OH-),所以c(OH-)=2.0×10-7 mol·L-1。此温度下,KW=c(H+)·c(OH-)=4.0×10-14。向水中滴加盐酸,KW不变,
2.0×10-7 mol·L-1
8.0×10-15 mol·L-1
本课归纳总结
水的电离
H2O H＋＋OH－
Kw＝c(H＋)·c(OH－)
外界条件对水电离平衡及Kw的影响
影响水的电离平衡的因素小结
H2O H＋ ＋OH－
△H＞0
影响因素 水的电离平衡移动 影响结果
方向 原因 KW c(H+)变化 c(OH-)变化 c(H+)与c(OH-)的关系
温度 升温 右移 水的电离过程吸热 增大 增大 增大 c(H+)=c(OH-)
降温 左移 减小 减小 减小 c(H+)=c(OH-)
加酸 左移 增大了c(H+) 不变 增大 减小 c(H+)>c(OH-)
加碱 左移 增大了c(OH-) 不变 减小 增大 c(H+)外加活泼金属 右移 金属消耗水电离出的H+ 不变 减小 增大 c(H+)
走进奇妙的化学世界
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
溶液的酸碱性
第1课时 水的电离
H2O是一种最普通而又具有许多特性的物质，也是应用最广泛的溶剂。
纯水的导电实验
现象：
电流计发生偏转，但是灯泡不亮。
结论：
水是极弱电解质，能发生微弱电离。
25°C
1L水只有10-7molH2O发生电离
学习
目标
第1课时
水的电离
PART
01
PART
02
PART
03
认识水的电离
了解水的离子积常数
了解水的电离平衡及影响因素
H2O＋ H2O H3O＋ ＋OH－
H2O H＋ ＋OH－
H+为裸质子，不稳定，与水结合，形成H3O+，即水合氢离子
水的电离
精确的导电性实验表明：
1. 电离方程式
2. 水的电离特点
（1）微弱
实验数据：25℃ 时 1 L 水约等于 55.6 mol
约有 10-7 mol H2O 分子发生电离
25°C 1L水只有10-7molH2O发生电离
电离程度 ≈ ≈ 2×10-9
10-7
55.6
（2）△H ＞0
（3）c(H+)水=c(OH-)水
【思考】如何衡量水的电离的限度？
3.水的离子积常数
KW=c(H+)·c(OH-)
K电离 .c(H2O) =c(H+) .c(OH-)
表达式：
已知 25℃ 时，1 L 纯水电离出的 n(H+) = n(OH-) = 1×10-7 mol
则 Kw = c(H+)×c(OH-) = 1×10-14
Kw
注：c(H2O)=
1 L
1000 g
18 g·mol-1
H2O H＋ ＋OH－
室温下55.6mol H2O中有1×10-7mol H2O电离，因此c(H2O)可视为常数。
（4）数值：
25℃时，Kw=c（H+）·c（OH-） =1×10-14
（3）表达式：
Kw=c（H+）·c（OH-）；
（1）定义：
在一定温度下，水中c（H+）和c（OH-）的乘积是一个常数，这个常数叫做水的离子积常数。
（2）符号： Kw
水的离子积也是一个平衡常数，它受那些因素影响呢？
【例】（1）分析下表中的数据有何规律，并解释之。
t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
KW/10-14 0.114 0.292 0.681 1.01 2.92 5.47 38.0 55.0
水的电离是吸热过程,升高温度，促进水的电离,Kw增大。Kw只于温度有关,与浓度无关。
注意：
Kw既适用于纯水，也适应于稀的电解质水溶液；P46
纯水中： c（H+）= c（OH-）
Kw只受温度影响， T不变， Kw不变。
水的电离过程是吸热，T↑， Kw↑
4.影响水的电离平衡的因素
△H>0
⑴温度：
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）
↑
=
⑵加入酸溶液或碱溶液：
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，Kw不变。
⑶加入活泼金属（Na、K）：
改变条件 平衡移动方向 c(H+) c(OH-) H+与OH- 浓度大小 Kw
加Na
减小
增大
不变
（促进电离）
↑
cH＋ ＜cOH－
4、总结： 水的电离平衡的影响因素：
① 酸、碱：抑制水的电离，Kw不变。平衡逆向移动 ，水的电离程度变小。
② 温度：T↑，促进水的电离， Kw↑，平衡正向移动 ，水的电离程度变大。
③ 外加能消耗H+或OH-的物质：平衡正向移动 ，水的电离程度变大。
5.水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算
【解析】
0.01 mol·L－1的盐酸中c酸(H＋)＝0.01 mol·L－1(HCl电离产生)。
根据25 ℃时水的离子积Kw＝1.0×10－14，可得c酸(H＋)·c水(OH－)＝1.0×10－14，解得c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1[水电离出的c(H＋)、c(OH－)在任何时候都是相等的]。
（1） 在25℃ 0.01mol/L盐酸溶液中：c(H+) = ， c(OH-) = ；
c(H+)水= ， c(OH-)水= 。
0.01mol/L
10-12mol/L
10-12mol/L
10-12mol/L
提示:由于c(H+)溶液=0.01 mol·L-1,溶液中c(OH-)=Kw÷c(H+)溶液=(1.0×10-14÷0.01) mol·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。
（2） 在25℃ 0.01mol/L NaOH溶液中：c(H+)= ， c(OH-)= ；
c(H+)水= ， c(OH-)水= 。
【解析】
0.01 mol·L－1NaOH溶液中c碱(OH－)＝0.01 mol·L－1 (NaOH电离产生)。根据25 ℃时水的离子积Kw＝1.0×
10－14，可得c碱(OH－)·c水(H＋)＝1.0×10－14，解得c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1。
10-12mol/L
0.01mol/L
10-12mol/L
10-12mol/L
思考：室温下，0.1 mol/L 的醋酸溶液，c(H+) = 0.001 mol/L
水电离的 c(H+)=___________
1.0×10-11 mol/L
水
醋酸溶液
冰醋酸
酸性溶液
c(H+)水 = c(OH－)水
H+
OH－
酸电离的＋水电离的
水电离的
溶液中c(H+)增大，抑制水的电离，使水电离出来的c(OH-)减小
c(H+) 〉 c(OH－)
≈ 0.001mol/L
Kw = c(H+)×c(OH-)
= 1×10-14
水电离的 c(OH-)
1.0×10-11 mol/L
酸溶液中：c(H＋)≈c酸(H＋)、 c(OH－)=c水(OH－)
碱溶液中：c(H＋)=c水(H＋)、 c(OH－)=c碱(OH－)
提醒：
（1） 因为H2O H++OH-,所以由水电离出的c(H+)=c(OH-)。
（2）酸溶液中的OH-和碱溶液中的H+都是水电离出的。
（3）KW表达式中的c(H+)和c(OH-)是溶液中H+和OH-的总浓度。
(4)酸溶液中Kw＝c(H＋)酸·c(OH－)水(忽略水电离出的H＋的浓度)，即c(H＋)水＝c(OH－)水＝Kw/c(H＋)酸。
(5)碱溶液中Kw＝c(H＋)水·c(OH－)碱(忽略水电离出的OH－的浓度)，即c(H＋)水＝Kw/c(OH－)碱。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)升高温度，水的电离平衡右移，溶液中的c(H＋)和c(OH－)均增大，但Kw不变。( )
(2)25 ℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－14，35 ℃时水的离子积Kw＝2.1×10－14，则35 ℃时纯水中的c(H＋)>c(OH－)。( )
(3)任何水溶液中均存在H+和OH-,且水电离出的c(H+)和c(OH-)相等。 ( )
(4)向水中加入酸抑制水的电离，向水中加入碱促进水的电离。( )
×
×
×
√
2．在氨水中存在的粒子有 ；
在氯水中存在的粒子有 。
NH3、NH3 H2O、H2O、OH-、NH4+、H+
Cl2、H2O、H+、OH-、ClO-、HClO、Cl-
3.现有下列物质
①100 ℃纯水; ②25 ℃ 0.1 mol·L-1 盐酸;
③25 ℃ 0.1 mol·L-1 KOH溶液;④25 ℃ 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液。
(1)这些物质与25 ℃纯水相比,
能促进水电离的是__________(填序号,下同),
能抑制水的电离的是__________,
水电离的c(OH-)等于溶液中c(OH-)的是__________,
水电离的c(H+)等于溶液中c(H+)的是__________。
(2)从②和③溶液中水的电离度相等,进而可推出的结论是同一温度下,__________时,水的电离度相等。
①
②③④
①②
①③④
酸溶液中的c(H+)等于碱溶液中的c(OH-)
4.如图中三条曲线表示不同温度下水的离子积常数,下列说法不正确的是 ( )
A.图中温度:T3>T2>T1
B.图中pH关系:pH(B)=pH(D)=pH(E)
C.图中五点Kw间的关系:E>D>A=B=C
D.C点的溶液可能显酸性
D
【解析】选。升高温度促进水的电离,根据图象知,离子积常数KW3>KW2>KW1,所以温度T3>T2>T1,A正确;根据图象知,B、D、E三点溶液的c(H+)相等,则pH相等,B正确;温度越高,离子积常数越大,KW间的关系:E>D>A=B=C,C正确;C点时,Kw=1×10-14,c(OH-)=1×10-6,溶液的pH=8,显碱性,D错误。
5.某温度下,纯水中c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,则此时c(OH-)=_____________
;温度不变,向水中滴入盐酸使c(H+)=5.0 mol·L-1,则溶液中c(OH)=_____________。
解析:纯水中c(H+)始终等于c(OH-),所以c(OH-)=2.0×10-7 mol·L-1。此温度下,KW=c(H+)·c(OH-)=4.0×10-14。向水中滴加盐酸,KW不变,
2.0×10-7 mol·L-1
8.0×10-15 mol·L-1
本课归纳总结
水的电离
H2O H＋＋OH－
Kw＝c(H＋)·c(OH－)
外界条件对水电离平衡及Kw的影响
影响水的电离平衡的因素小结
H2O H＋ ＋OH－
△H＞0
影响因素 水的电离平衡移动 影响结果
方向 原因 KW c(H+)变化 c(OH-)变化 c(H+)与c(OH-)的关系
温度 升温 右移 水的电离过程吸热 增大 增大 增大 c(H+)=c(OH-)
降温 左移 减小 减小 减小 c(H+)=c(OH-)
加酸 左移 增大了c(H+) 不变 增大 减小 c(H+)>c(OH-)
加碱 左移 增大了c(OH-) 不变 减小 增大 c(H+)