3.1.1 水与水溶液(第1课时)(共20张PPT)-2023-2024学年高二化学鲁科版选择性必修第一册课件

(共20张PPT)
第三章物质在水溶液中的行为
第1节 水与水溶液(第1课时)
学习目标
知识体系
1.了解水的电离，知道水的离子积常数。
2.通过“电解质溶液的导电能力”实验探究，认识电解质在水溶液中的存在形态，知道电解质有强、弱之分。
3.能用化学符号表征强电解质、弱电解质的电离过程。
联想质疑：
1、在石英皿中经过28次蒸馏的水的电导率为:6.3×10-8Ω-1·cm-1。这说明水是否是电解质？强弱如何？
2、写出水的电离的方程式：
H2O H＋+OH－
或 H2O+H2O H3O++OH－
Kw=c平(H+) c平(OH-)
3、室温下1L水（约55.6mol ）H2O中只有1×10-7 mol H2O电离，试求水的电离平衡常数。
一、水的电离
KW= c平(H+) c平(OH-)
1、水是极弱的电解质，水的电离存在电离平衡。
在一定温度下KW是常数，在不同温度下KW数值不同。水的电离是一个吸热过程，KW只与温度有关，温度越高，KW 越大。
25℃时,水的离子积KW=c平(H+) c平(OH-)=1×10-14 mol2 ·L-2。
H2O H＋+OH－
或 H2O+H2O H3O++OH－
2、KW叫水的离子积常数,简称水的离子积，
⑴表达式为：
⑵影响因素：温度
⑶适用范围：纯水或稀的电解质溶液
观察 思考（课本p74页实验）并记录现象，回答下列问题：
等体积的溶液 电解质溶液 灯泡亮度 导电能力
0.5mol/L HCl
0.5mol/L 氨水
0.5mol/L NaCl
0.5mol/L CH3COOH
强
弱
强
弱
亮
暗
亮
暗
2.浓度相同的不同电解质的水溶液的导电能力不同,其原因是什么？
1、浓度相同的四组溶液的灯泡亮度不同的原因是什么？
溶液的导电能力强弱不同
溶液中自由移动的阴阳离子浓度大小不同
灯泡的亮度
3．浓度相同的不同电解质的水溶液的自由离子浓度不同，其原因是什么？
←溶液的导电能力
←溶液中自由移动的阴阳离子浓度
←电解质的电离程度大小
←相同浓度的电解质的强弱
电解质的电离程度大小不同
总结：
盐酸：阴、阳离子
醋酸：分子和阴阳离子
氯化氢、醋酸等电解质在溶于水以后，都会电离，但是电解质的电离程度大小不同，氯化氢全部电离，醋酸部分电离。
4.氯化氢、醋酸等电解质在溶于水的过程中发生了哪些变化？它们最终以何种形态存在？
⑵弱电解质：在稀的水溶液里部分电离的电解质。包括弱酸、弱碱、水。
强电解质在水溶液中存在形态： 阴、阳离子(水合离子）
弱电解质在水溶液中存在形态：分子和阴阳离子(水合分子和水合离子)
⑴强电解质：在稀的水溶液里能完全电离的电解质。包括强酸、强碱、大部分盐。
1、电解质在水溶液中的存在形态
二、电解质在水溶液中的存在形态
总结：强弱电解质溶液的组成成分
电解质溶液
水
电解质
强电解质
弱电解质
全部电离
部分电离
弱电解质分子
电解质阴、阳离子
电解质阴、阳离子
水分子、少量H+、OH－
强电解质溶液
弱电解质溶液
练习
1、判断正误：
⑴强电解质溶液一定比弱电解质溶液的导电能力强。
⑵BaSO4的水溶液导电能力很弱，所以硫酸钡是弱电解质。
⑶相同条件下，浓度均为1mol/L 的HCl和CH3COOH溶液，HCl溶液的导电能力强，所以HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质。
×
×
×
纯水中：c(H+)=c(OH-)
2. 影响水的电离平衡的因素
H2O H+　+ OH－
△H>0
升高温度，促进水的电离，Kw增大
水的电离是个吸热过程，升高温度：
平衡向 移动, [H＋] ,[OH-] , Kw 。
右
增大
增大
增大
注意：水的离子积Kw只随温度的改变而改变
Kw适用于一定温度下任何稀的水溶液
(1)温度影响
H2O H＋＋OH－　ΔH＞0
条件变化 移动方向 c平(H＋) c平(OH－) KW 对平衡的影响
加酸
加碱
加活泼金属，如Na
向左移动
增大
减小
不变
抑制
向左移动
减小
增大
不变
抑制
向右移动
减小
增大
不变
促进
(2)加入酸或碱等物质
加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变。
思考：
1、酸溶液中的OH-、 H＋是否都是由水电离出的？
2、碱溶液中的OH-、 H＋是否都是由水电离出的？
3、盐溶液中的OH-、 H＋是否都是由水电离出的？
c平(H＋)＝c酸(H＋)＋ c水(H＋)
c平(OH-)＝c水(OH-)
c平(OH-)＝c碱(OH-)＋ c水(OH-)
c平(H＋)＝c水(H＋)
主要是酸电离的
主要是碱电离的
酸式盐和酸类似，正盐溶液中OH-、 H＋都是由水电离出的。
都符合：KW= c平(H+) c平(OH-)
⑴水的离子积不仅适用于纯水，也适用于任何酸、碱、盐的稀溶液在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，Kw=c平(H+)·c平(OH-)
均成立。
结论：
⑵Kw只随温度变化，升高温度，Kw增大。
25℃时，Kw=1×10-14（mol/L）2。
⑶酸溶液和碱溶液中都同时存在H+和OH-，且：
水电离出的 c水(H+)=c水(OH-)。
酸溶液中：c平(H+)=c酸(H+)+c水(H+) c平(OH-)=c水(OH-)
碱溶液中： c平(OH-)=c碱(OH-)+c水(OH-) c平(H+)=c水(H+)
1、下列五种溶液中c平(H+)由大到小的排列顺序 。
A.0. 1 mol·L-1的盐酸；
B.0.1 mol·L-1的硫酸；
C. 0.1 mol·L-1的NaOH;
D. 0.1 mol·L-1的CH3COOH;
E. 0.1 mol·L-1的NaCl；
B A D E C
0.1mol/L
0.2mol/L
1×10-13mol/L
小于0.1mol/L
1×10－7mol/L
练习
2、判断正误：
⑴任何水溶液中都存在水的电离平衡。
⑵任何水溶液中(不论酸、碱或中性)，都存在Kw=10-14 mol2 L-2
⑶25℃ 时，某溶液中c平(H+)= 10-7mol L-1，则该溶液一定是纯水。
⑷某温度下，纯水中H+浓度为1×10-6mol L-1，则溶液显酸性
√
×
×
×
练习
3. 0.1mol/L的盐酸溶液中， c平(H＋)＝？ 、 c平(OH-)＝？ 由水电离出的c水(OH-)＝？、 c水(H＋)＝？
练(OH-)＝KW÷c平(H＋)＝1×10-14mol L-1÷0.1mol L-1=1×10-13mol L-1
c平(H＋)＝0.1mol L-1
KW= c平(H+) c平(OH-)，
由水电离出的c水(OH-)＝c水(H＋)＝c平(OH-)＝1×10-13mol L-1
c水(H＋)＝c(OH-)水＝c平(H＋)＝c平(OH-)＝1×10-7mol L-1
5. 0.1mol/L的NaCl溶液中，c平(OH-)＝？、c平(H＋)＝？
由水电离出的c水(OH-)＝c水(H＋)＝c平(H＋)＝1×10-13mol L-1
c平(H＋)＝KW÷c平(OH-)＝1×10-14mol L-1÷0.1mol L-1=1×10-13mol L-1
c平(OH-)＝0.1mol L-1
KW= c平(H+) c平(OH-)，
4. 0.1mol/L的NaOH溶液中， c平(OH-)＝？、c平(H＋)＝？、由水电离出的c水(OH-)＝？、 c水(H＋)＝？
练习
6、计算：
⑴在25℃ 0.01mol/L盐酸溶液中：
c平(H+) = ,c平(OH-) = ；
c平(H+)水= ，c平(OH-)水= 。
⑵在25℃ 0.01mol/L NaOH溶液中：
c平(H+)= ,c平(OH-)= ；
c平(H+)水= , c平(OH-)水= 。
⑶ 0.1mol/L的NaCl溶液中:
c平(OH-)＝ ,c平(H＋)＝ 。
0.01mol L-1
10-12mol L-1
10-12mol L-1
10-12mol L-1
10-12mol L-1
10-12mol L-1
10-12mol L-1
0.01mol L-1
10-7mol L-1
10-7mol L-1