3.2.1 水的电离高二选择性必修1(共20张PPT)

(共20张PPT)
化学（人教版） 选择性必修1 第三章第二节 第一课时
水的电离和溶液的pH
引入
思考：
在水溶液中，酸、碱和盐全部或部分以离子形式存在，那么，其中的溶剂水是全部以分子形式存在(如图3-5)，还是部分以离子形式存在呢
怎样验证你的猜想？
H2O
现象：灯泡不亮，
但灵敏电流表指针偏转。
表明水是一种弱电解质，能发生微弱的电离。
结论：
【学习任务一】认识水的电离平衡
+
+
+
-
H2O + H2O H3O+ + OH
水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。其电离方程式：
简写为：H2O H＋ ＋OH－
【学习任务一】认识水的电离平衡
1. 水的电离
－
δh>0
当水达到电离平衡时，H＋ 与OH－浓度之积是一个常数，该常数称为水的离子积。
【学习任务二】认识水的离子积
H2O H＋ ＋OH－
25℃时，Kw =1×10-14
Kw =
c（H+）. c（OH—）
符号：Kw
表达式：
室温(25℃时)：
C(H+)水=C(OH－)水=10-7mol/L
我们知道纯净的水为中性，即pH=7，那么什么是pH？
-lg
c（H+）
即：pH = - lgc(H+)
c(H+)= 10- pH
pH=7
2. 水的离子积（常数）
【学习任务二】水的离子积
Kw＝c(H＋)·c(OH－)
分析表格中的数据，有何规律，得出什么结论？并解释之。
t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
Kw/10-14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5
【学习任务三】水的离子积影响因素
Kw只与温度有关，温度越高，Kw越大。
（1）影响Kw的因素
100℃时：Kw=1×10-12
25℃时：Kw =1×10-14
【问题1】请分别计算出25℃与100℃时水的pH
【问题2】能否说pH=7是中性溶液，pH<7为酸性溶液，为什么？
【问题3】判断溶液为酸性还是碱性的依据是什么？
100℃时：Kw=1×10-12
25℃时：Kw =1×10-14
已知水在25℃与100℃时Kw的如下：
【深度学习】
任何条件下水电离出的：
c(H＋)水 = c(OH－)水
温度 25℃ 100℃
c(H＋)
pH
1×10-7
7
1×10-6
6
不能，因为温度不同，Kw不同，同种溶液在不同温度下pH不同。
根据c(H＋)与c(OH－) 的相对大小
溶液 酸性溶液 碱性溶液
相对大小
c(H＋) >c(OH－)
c(H＋) < c(OH－)
课堂巩固
微判断(正确的画“√”,错误的画“×”)
1.任何温度下,如果c(H+)不等于c(OH-),则溶液一定呈现酸碱性。( )
2.某溶液的pH=7,该溶液一定显中性。 ( )
3.升高温度,水的电离程度增大,酸性增强。( )
√
×
×
条件变化 平衡移动方向 c（H+） c（OH－） 水的电离程度 Kw
升高温度
加入少量盐酸
加入少量NaOH溶液
加入金属钠
加入NaCl固体
【学习任务四】影响水的电离平衡的因素
H2O H＋ ＋OH－ δh>0
条件变化 平衡移动方向 c（H+） c（OH－） 水的电离程度 Kw
升高温度 正移 ↑ ↑ ↑ 增大
加入少量盐酸 逆移 ↑ ↓ ↓ 不变
加入少量NaOH溶液 逆移 ↓ ↑ ↓ 不变
加入金属钠 正移 ↓ ↑ ↑ 不变
加入NaCl固体 不移动 不变 不变 不变 不变
【学习任务二】影响水的电离平衡的因素
H2O H＋ ＋OH－ δh>0
升温促进水的电离
加酸/碱抑制水的电离
加与H+/OH-反应的物质，促进水的电离
课堂巩固
B
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+)
1×10-3 5×10-3 1×10-2 2×10-2 5×10-2 1×10-1
2×10-12
5×10-13 2×10-13
1×10-11 1×10-12 1×10-13
注：表中浓度单位均为mol/L
c(H+)·c(OH-)
1×10－14
常温时，稀NaOH溶液中c(H+)·c(OH-)也为1×10-14
11.0 11.7 12.0 12.3 12.7 13.0
实验事实：25℃配制6种不同浓度NaOH溶液，用pH计测定溶液的pH，数据记录与处理如下表
1.请计算表中各组实验c(H+)·c(OH-)的值。
2.根据以上数据，可以得出什么结论？
结论：水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。
变式：25°C时，0.01mol/L盐酸溶液中：
（1）请计算溶液中c(H+)、 c(OH-)分别为多少；
（1）c(H+)= 0.01mol/L
c(OH-)
=1×10-12mol/L
（2）c(H+) 水= c(OH-) 水
=1×10-12mol/L
例题：25°C时，0.01mol/L NaOH溶液
（1）请计算溶液中 c(OH-)、c(H+)分别为多少；
c(H+)= 1×10-12mol/L
c(OH-)
=0.01mol/L
c(H+) 水= c(OH-)水
=1×10-12mol/L
1.加酸或加减，均可抑制水的电离，使水电离出的c(H＋)和c(OH-)减少，即小于10－7 mol·L－1
2.酸的H+或碱的OH-浓度相等，对水的抑制程度相同，水电离出的 c(H+) 、c(OH-) 相等。
【深度学习】
（2）由水电离出的 c(H+)水 、 c(OH-) 水分别是多少？
（2）由水电离出的 c(H+)水 、 c(OH-) 水分别是多少？
水
水
课堂巩固
3．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
加酸或加减，均可抑制水的电离，使水电离出的c(H＋)和c(OH-)减少，即小于10－7 mol·L－1
B
4.下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A.水电离的c(H＋)=1×10-10mol/L的溶液中：H+、NH4+、HCO3-、Cl-
B.水电离提供的c(H＋)=10-12mol/L的溶液中可能共存：
ClO-、K+、NO3-、NH4+
C.在Kw/c(H＋)=0.1溶液中：Na+、NH4+、Cl-、NO3-
D.c(H＋)/c(OH-)=1012的中：Na+、NH4+、Cl-、SO42-
课堂巩固
加酸或加减，均可抑制水的电离，使水电离出的c(H＋)和c(OH-)减少，即小于10－7 mol·L－1
D
水的电离程度大小的比较 （填“=” “>” “<”）
1.酸的H+或碱的OH-浓度相等，对水的抑制程度相同，水的电离程度相同。
② c(H+)=0.1 mol/L CH3COOH溶液
① c(H+)=0.1 mol/L HCl溶液
④ c(OH-)=0.1 mol/L NaOH溶液
③ c(H+)=0.1 mol/L HCl溶液
水的电离程度：① ②
水的电离程度：③ ④
=
=
2.酸的H+或碱的OH-浓度越大，对水的抑制程度越大，水的电离程度越小。
⑥ 0.1 mol/L CH3COOH溶液
⑧ 0.1 mol/L H2SO4溶液
水的电离程度：⑤ ⑥
水的电离程度：⑦ ⑧
<
>
⑤ 0.1 mol/L HCl溶液
⑦ 0.1 mol/L NaOH溶液
【学习任务二】水的离子积
Kw＝c(H＋)·c(OH－)
100℃时：Kw=1×10-12
已知：25℃时：Kw =1×10-14
请画出25℃与100℃时水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系图。
【深度学习】
A点：纯水（25℃）
B点：纯水（高温）
升温
C
C点
A点：纯水（25℃）
加酸瞬间
平衡左移
D点：新平衡
D
中性线
请画出25℃与100℃时水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系图。
25℃
100℃
【课堂巩固】
1．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图中对应点的温度关系为a＞b
B．水的电离常数Kw数值大小关系为b＞d
C．温度不变，加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点
D．纯水仅降低温度可由b点到d点
B
升高温度，Kw增大，C(H+)增大
25℃
100℃
加NaOH，C(OH-)增大，C(H+)减小
图中 c点变到a点，C(OH-)不变,C(H+)减小
纯水仅降低温度，平衡逆向移动，C(OH-)与C(H+)均减小
图中 b点变到d点，C(OH-)不变,C(H+)减小
【课堂巩固】
2.水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．图中四点Kw间的关系：A＝D＜C＜B
B．若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量酸
C．若从A点到C点，可采用：温度不变在水中加入少量NaOH固体
D．若从A点到B点，可采用：升高温度
C
同一温度曲线上任意点Kw相等
A点到D点Kw不变，则温度不变；C(H+)增大，C(OH-)减小。
A点到C点,C(H+)与C(OH-)同等增大，Kw增大。则改变条件是升高温度。