鲁科版高中化学选择性必修1第3章物质在水溶液中的行为3.1.1水的电离电解质在水溶液中的存在形态教学课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
第1节 水与水溶液
第3章 物质在水溶液中的行为
知识回顾
1.电解质： 或 能导电的 。
非电解质： 和 均不能导电的 。
溶于水
熔融状态
溶于水
熔融状态
化合物
化合物
电解质：酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水
非电解质：多数有机物，非金属氧化物、部分氢化物
电解质溶液（如盐酸、CH3COOH溶液等）能够导电。那么，纯水能导电吗 为了研究这个问题，有人曾经用经过很多次纯化处理所制得的纯水进行导电性实验。结果发现其仍具有微弱的导电性，经分析得知纯水中存在氢离子和氢氧根离子。请写出水电离的方程式，并分析水的电离特点。
联想质疑
(2)电离特点
①水的电离为可逆过程 ②水的电离程度很微弱
③水的电离为吸热过程 ④水电离出的c平(H＋)＝c平(OH－)
1．水的电离
(1)水是一种极弱的电解质，能微弱电离，存在电离平衡
25℃纯水中：c平(H＋)＝c平(OH－)＝
1.0×10－7mol·L－1
一、水的电离及水的离子积常数
Kw = C平(H+) × C平(OH-)
一定温度下，水电离出的H+和OH-浓度的乘积为一定值，称为水的离子积常数（Kw），简称水的离子积
Kw =
25℃时
1×10-14 mol2 L-2
(室温)
一定温度下，Kw是一个常数
Kw只与温度有关！
增大
为什么？
H2O(l) H＋(aq) + OH－(aq)
H>0
t/℃ KW/mol2 L-2
25 1.0×10-14　
55 7.3×10-14
80 2.5×10-13　
100 5.5×10-13　
结论：
1. Kw只与温度有关，温度越高，Kw越大
2.水的电离是一个吸热过程，升高温度，促进水的电离
温度升高，Kw
不同温度下水的离子积常数
注意
（1）Kw只是温度的函数，一定温度下Kw是一个常数。25℃时，Kw=10-14
（2）Kw只随温度的升高而增大，与c(H+) 、 c(OH-)无关。
（3）Kw适用于一定温度下任何稀的电解质溶液。
（4）在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，也就是任何水溶液中都是H+、OH-共存的。
【理解应用】
1．25℃时，若某稀盐酸中，c平(H＋)＝1.0×10－4 mol·L－1，则溶液中c平(OH－)为 mol·L－1。
1.0×10－10
不同溶液中的c(H+) 、 c(OH－)可能不同，但是水电离出的c(H+)水与c(OH－)水相等
公式中[H+]、[OH-]均指溶液中总物质的量浓度
Kw = c平(H+) c平(OH－)
①纯水中，Kw= c(H+)水c(OH－)水
③稀碱溶液中，OH-来源于碱和水的电离,而H+只来源于水。c水(OH-)=c平(H+)。 25℃时，若碱电离出的c平(OH-)碱 >10－5 mol·L－1，则忽略水的电离。如0.1 mol·L-1的NaOH溶液中
c水(OH-)=c平(H+)=1×10-13 mol·L-1
②稀酸溶液中，H+来源于酸和水的电离,而OH-只来源于水，c水(H+)=c平(OH-)。25℃时，若酸电离出的c平(H＋)酸 >10－5 mol·L－1，则忽略水的电离。如0.1 mol·L-1的HCl溶液中
c水(H+)=c平(OH-)=1×10-13 mol·L-1
拓展延伸
Kw= c(H+)酸c(OH－)水(忽略水电离的H+)
Kw= c(H+)水c(OH－)碱(忽略水电离的OH-)
常温下：
1、纯水中c(H+) =___________,c(OH—) =___________,
2、NaCl溶液中c(H+)=__________, c(OH—)=_________,
3、0.02mol/LHCl溶液，
c(H+)=__________,c(OH—)=___________
c(H+)水 =____________, c(OH—)水 =_____________
1×10-7mol/L
1×10-7mol/L
1×10-7mol/L
1×10-7mol/L
0.02mol/L
5×10-13mol/L
5×10-13mol/L
5×10-13mol/L
4、0.5mol/LBa(OH)2溶液，
c(H+)=______________,c(OH—)=___________,
c(H+)水 =____________, c(OH—)水 =_____________
1.0 mol/L
1×10-14mol/L
1×10-14mol/L
1×10-14mol/L
【归纳总结】
1．在不同溶液中，c平(H＋)、c平(OH－)可能不同，但由水电离出的
c平(H＋)与c平(OH－)总是相等的。
2．稀酸溶液中，c(OH－)水＝c平(OH－)溶液
稀碱溶液中，c(H＋)水＝c平(H＋)溶液
3、外界条件对水的电离平衡的影响
条件 平衡移动方向 [H+] [OH-]
Kw 电离被促进or被抑制？
升温
降温
滴加HCl溶液
滴加NaOH溶液
加金属Na，反应后并恢复室温
H2O(l) H＋(aq) + OH－(aq)
→
←
↓
↑
↑
↑
促进
↓
↓
抑制
↑
←
↓
不变
抑制
↑
←
↓
不变
抑制
↓
→
↑
不变
促进
促进水的电离：升温、加入能消耗H＋或OH－的物质
抑制水的电离：降温、加入酸(或强酸的酸式盐)、加入碱
加碱
加酸
盐类水解（第2节再介绍）
升高温度
抑制水电离
促进水电离
其他：加活泼金属(如Na、K等)
降低温度
归纳总结
迁移应用
判断下列说法是否正确
(1) 水的离子积常数Kw=10-14
(2) 温度升高，纯水中的c平(H＋)增大，c平(OH－)减小
(3) 水的电离程度很小，纯水中主要存在形态是水分子
(4) 在纯水中加入少量硫酸铵，可促进水的电离，使水的离子积增大
(5) 不管是纯水还是在酸、碱、盐溶液中，水电离产生的C平(H＋)和C平(OH－)始终相等。
×
√
×
×
√
水的电离程度很小，其主要存在形态是水分子，因此纯水的导电能力很弱。加入电解质后导电能力增强，不同的电解质其导电能力是否相同？影响溶液导电性因素是什么？
联想质疑
溶液导电性
自由移动离子浓度大小
离子所带电荷
观察思考
纯水的导电能力非常弱，但是向其中加入电解质形成溶液后导电能力增强。请通过实验判断下列溶液的导电能力是否相同。
实验
在四个烧杯中分别盛有等体积、等浓度（0.5mol·L-1）的盐酸、氨水、CH3COOH溶液、NaCl溶液，按图3-1-1所示装置连接仪器，接通电源，注意观察灯泡的亮度。
电解质溶液的导电能力一样吗
实验现象
实验结论
在体积和浓度相同的条件下，盐酸、NaCl 溶液的灯泡亮度比CH3COOH溶液、氨水的亮。
在体积和浓度相同的条件下，盐酸、NaCl 溶液的导电能力比CH3COOH溶液、氨水的强。
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、电解质溶液导电的本质是什么？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
溶液中自由移动的离子浓度大小不同
溶液中存在能够自由移动的离子
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
4.氯化氢、醋酸等电解质溶于水过程中发生了哪些变化？它们最终以何种形态存在？
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。
HCI和CH3COOH电离情况的比较
HCI存在形态
CH3COOH存在形态
CH3COOH分子、H+、CH3COO-
H+、Cl-
二、电解质在水溶液中的存在形态
在稀的水溶液中能完全电离的电解质
强酸、强碱、大多数盐属于强电解质
在溶于水时部分电离的电解质
弱酸、弱碱、水属于弱电解质
常见强酸：
常见强碱：
常见弱酸：
常见弱碱：
HCl、HNO3、H2SO4、HClO4、HBr、HI
NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
H2CO3、HClO、H2SO3、CHCOOH、HF、H2S
NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等
电解质判断注意事项
(1)电解质包括酸、碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物、水等
(2)活泼金属氧化物是电解质，是因其在熔融时电离
(3) 必须是自身电离出离子的化合物才是电解质
(4) 单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质
强弱电解质判断注意
(1)电解质的强弱与溶液的导电性和溶解度无直接关系
溶液的导电能力取决于自由离子浓度和离子所带电荷,强电解质溶液中离子浓度不一定大，溶液的导电能力不一定强。
(2)电解质的强弱与电解质的溶解性大小没有直接关系
溶解度很小的电解质只要溶于水的部分完全电离就是强电解质。如碳酸钙难溶于水为强电解质；但氟化氢易溶于水，为弱电解质。
【理解应用】
1．正误判断
(1)强电解质溶液的导电能力不一定强(　　)
(2)某些难溶盐，虽然溶于水的部分完全电离，但其溶解度小，属于弱电解质，如BaSO4等(　　)
(3)强电解质一定是离子化合物(　　)
(4)若电解质为离子化合物，在熔融状态能电离，若电解质为共价化合物，在液态不电离(　　)
√
√
×
×
2．下列物质中，属于电解质的是________ (填序号，下同)，
属于强电解质的是______，属于弱电解质的是________。
①HClO4　②盐酸　③氯气　④CH3COONH4　⑤乙醇　⑥硫酸　⑦H2SO3　⑧熔融Ba(OH)2　⑨HCl　⑩氨气　 CO2
　【答案】①④⑥⑦⑧⑨　①④⑥⑧⑨　⑦
强电解质：完全电离 ，用“=”
弱电解质：不完全电离，用“ ”
HCl = H+ ＋ Cl-
NaCl = Na+ ＋ Cl-
CH3COOH H+ ＋ CH3COO-
NH3 H2O NH4+ ＋ OH-
（1）多元弱酸：分步电离，电离程度逐步减弱，必须分步书写
如H2CO3：H2CO3 H＋＋HCO3 -(主)
HCO3- H＋＋CO(次)
（2）多元弱碱：分步进行的，但一般按一步电离的形式书写
如Fe(OH)3：Fe(OH)3 Fe3＋＋3OH－
NaHSO4：水溶液中，NaHSO4=Na＋＋H＋＋SO42-
熔融状态，NaHSO4=Na＋＋HSO42-
多元弱酸、弱碱的电离
拓展延伸
酸式盐电离方程式的书写
(1) Cu(OH)2 _____________________________
(2) Ca(OH)2 _____________________________
(3)HClO______________________________
(4)H2SO4 _______________________________
(5) NaHSO4 ____________________________
(6) NaHCO3 ____________________________
(7) CaCO3 ____________________________
写出下列物质的电离方程式
【理解应用】
(1)NaHSO4电离要注意是在水溶液里，还是熔融状态。
(2)只含共价键的电解质只有在水溶液里才能发生电离(H2O除外)，液态和熔融状态均不电离。
(3)弱酸的酸式盐第一步是盐的完全电离，第二步是弱酸酸根的部分电离，容易出错。
视野拓展
电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的，而是与水分子相互吸引、相互结合，以“水合分子”或“水合离子”的形态存在。这种溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用叫作
溶剂化作用。
课堂小结
Kw=C平(H+)×C平(OH-)
温度、加酸、加碱

=
【课堂检测】
1．纯水在25 ℃和80 ℃时的c平(H＋)前后两个量的大小关系是(　　)
A．大于 B．等于 C．小于 D．不能确定
2．室温下某溶液中由水电离产生的c(H＋)=1×10－10 mol·L－1，该溶液不可能是( ) A. NaHSO4 B. NaCl C. HCl D. Ba(OH)2
此时C(H+)＜常温下纯水电离出的C(H+)，说明水的电离受到了抑制， NaHSO4、 HCl、 Ba(OH)2对水的电离都起到抑制作用
3．在不同温度下的水溶液中c平(H＋)与c平(OH－)的关系如图所示。请回答下列问题：
(1)曲线Ⅰ代表的温度下，水的离子积为_____，
曲线Ⅰ所代表的温度________(填“高于”“低于”
或“等于”)曲线Ⅱ所代表的温度。你判断的依据
是______________________________________________ 。
(2)曲线Ⅰ所代表的温度下，0.01 mol·L－1的NaOH溶液的c平(H＋)为________ mol·L－1。
(3)向盐酸中逐滴加入NaOH溶液至过量，水的电离平衡移动方向为 。
(1)1×10－12 mol2·L－2　高于　曲线Ⅱ所代表的水的离子积比曲线Ⅰ的小，由于水的电离过程是吸热过程，温度越高，离子积越大，故曲线Ⅱ代表的温度低　
(2)10－10 中和前先向右移动，中和后向左移动