化学人教版（2019）选择性必修1 3.2水的电离和溶液的pH（共20张ppt）

(共20张PPT)
水的电离和溶液的pH
化学(人教版)选择性必修1 第三章 第二节 第一课时
1.知道水是一种弱电解质，外界条件会影响其电离平衡
的移动。
2.理解水的离子积常数不仅适用于纯水，也适用于稀的
电解质溶液。
学 习 目 标
电导率仪
情 境 导 入
蒸馏水中到底有哪些微粒？
水质检测笔
精确的导电性实验表明，纯水绝大部分以H2O的形式存在，但其中也存在着极少量的OH- 和H3O+ 。这表明水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。
灯泡不亮
温 故 知 新
从微观角度思考，水为什么可以电离？
HCl在水中的电离示意图
CH3COOH在水中的电离示意图
水分子彼此之间是否有碰撞？
溶质分子在水分子作用（相互碰撞）下断键电离出离子。
当然有！
新 知 学 习
水的电离
1.水的电离平衡
H2O + H2O H3O+ + OH-
水合氢离子
H+为裸露的质子，不稳定，容易与水结合形成H3O+
简写为
H2O H＋ ＋OH－
交 流 讨 论
观察水的电离方程式，想一想水电离出的H+和OH-的数目符合什么数量关系？
一定相等！
H2O H+ + OH-
结论：只要出现水的电离，必有
c(H+)水 = c(OH-)水
新 知 学 习
1.水的电离平衡
H2O H+ + OH-
当水的电离达到平衡状态时，电离常数如何表示？
K电离 =
c(H+)·c(OH-)
c(H2O)
c(H+)·c(OH-) =c(H2O)·K电离
Kw
常数
常数
水的离子积常数
新 知 学 习
2.水的离子积常数
水的离子积常数
表达式： Kw =c(H+)·c(OH－)
定义：在一定温度下，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。
符号：
Kw
在25 ℃下，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝10-7mol·L－1，
Kw =c(H+)·c(OH－) =1.0×10-14
分析下表中的数据有何规律。
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 54.5
交 流 讨 论
Kw只与温度有关，与浓度无关。在使用Kw时一定要强调温度。
规律：温度升高，水的离子积KW增大
H2O H+ + OH-
新 知 学 习
水的电离平衡的影响因素
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
正向移动
相等
ΔH >0
KW=c(H+)·c(OH－)
H2O H+ + OH-
（1）温度：
例1.已知25℃时，水的离子积Kw＝1×10-14，100℃时，水的离子积Kw＝5.5×10-13，这说明( )
A.25℃时水的离子积较大
B.100℃时纯水电离产生的c(H＋)比25℃纯水电离产生的c(H＋)小
C.水的电离是吸热过程
D.Kw和温度无直接关系
C
巩 固 提 升
新 知 学 习
水的电离平衡的影响因素
向水中逐渐加入少量NaOH固体，分别配制成0.001 mol/L和0.1 mol/L NaOH溶液，测定两溶液的pH（常温）。
（2）同离子效应（抑制水的电离）
加入NaOH，瞬间溶液中c(OH-)增大，
水的电离平衡逆向移动c(H+)减小，抑制水的电离
NaOH溶液 pH（常温）
0.001 mol/L
0.1 mol/L
NaOH == Na+ + OH-
11.0
13.0
H2O H+ + OH-
c(NaOH) pH 溶液中c(H+) 水电离出的 c(H+)水 溶液中c(OH-) c(H+)·c(OH-)
＝c(H+)水
＝c(OH-)水
≈c(OH-)NaOH
0.001
11.0
1.0×10－11
1.0×10－11
0.001
1.0×10－14
13.0
0.1
1.0×10－13
1.0×10－13
0.1
1.0×10－14
常温时，两溶液中c(H+)·c(OH-)相等，这是巧合吗？
能 力 提 升
定量讨论
pH=-lg c(H+)
编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
c(NaOH) 1×10-3 5×10-3 1×10-2 2×10-2 5×10-2 1×10-1
c(OH-)
pH
c(H+)
c(H+)·c(OH-)
1×10-3 5×10-3 1×10-2 2×10-2 5×10-2 1×10-1
11.0 11.7 12.0 12.3 12.7 13.0
1×10-11 1×10-12 1×10-13
2×10-12
5×10-13 2×10-13
1×10－14
【结论】常温时，稀NaOH溶液中c(H+)·c(OH-)为常数。
常温下，配制6种不同浓度的NaOH溶液，用pH计测定溶液的pH，填写表格：浓度的单位均为mol/L
【发现】 1、Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液
2、Kw表达式c(H+)、c(OH-)分别指溶液中总的H+浓度、总的OH-浓度
室温下，0.1 mol/L的稀盐酸中， c(H+)与c(OH-)各多少？
H2O H+ + OH-
HCl === H+ + Cl-
c(H+) ≈ 0.1 mol/L
c(OH-) = Kw /c(H+)＝ 1.0×10-13
室温下， Kw = 1.0×10-14
由水电离产生的c(H+)＝由水电离产生的c(OH-) ＝ 1.0×10-13
交 流 讨 论
例2．室温下，某溶液中由水电离产生的c(H＋)等于10－13 mol·L－1，该溶液的溶质不可能是(　　)
A．NaHSO4 B．NaCl C．HCl D．Ba(OH)2
巩 固 提 升
B
宏 微 结 合
水的电离平衡的影响因素
思考：反应Na+2H2O=NaOH+H2 ↑在微观世界中是如何进行的？
加入Na(s)后，水溶液中的微观分析：
通入Na(s)后
粒子的种类变化
H2O H++OH-
2Na+2H2O = 2Na++H2↑+2OH-
粒子之间的
相互作用
加入Na，与水电离的H+反应水的电离平衡正向移动c(H+)减小，c(OH-)增大
结论
向水中加入钠，水的电离平衡正向移动，其电离被促进
（2）发生化学反应（促进水的电离）
思考与讨论
H2O H+ + OH-
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)
左移 增大 减小 减小 不变
右移 增大 增大 增大 增大
常温下，
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
新 知 学 习
归纳总结
1. 温度升高，促进水的电离，Kw增大；
2. 酸、碱抑制水的电离，Kw不变；
3. 外加能与H+、OH- 反应的物质，会促进水的电离，Kw不变。
新 知 学 习
1.某温度下，向c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液中c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1。下列对该溶液的叙述不正确的是（ ）
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H＋的浓度为1×10－11 mol·L－1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH－)增大
B
2.25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl、②NaOH、③H2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是（ ）
A.③＞②＞① B.②＞③＞①
C.①＞②＞③ D.③＞①＞②
C
巩 固 提 升