资源简介

(共24张PPT)
第一节 弱电解质的电离平衡
课时3 水的电离平衡
第三章 水溶液中的离子反应
授课人：
学习目标
1．了解水的电离过程及水的离子积常数的含义，并能用Kw进行简单计算。
2．通过认识水的电离存在电离平衡，了解水的电离平衡的影响因素，知道水的离子积常数，会分析水的电离平衡移动，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。
纯水导电实验
指针摆动
灯泡不亮
纯水能发生微弱的电离。
结论：
H2O + H2O H3O+ + OH-
H2O H+ + OH-
简写：
水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。
+
+
+
-
一、水的电离平衡
H2O H+ + OH-
水的电离平衡常数可表示为：
K=
c ( H+) .c( OH-)
c(HA)
在一定温度下，纯水和稀溶液中c (H2O)可视为一定值
Kw ＝K · c (H2O)＝
c(H+)·c(OH-)
一、水的电离平衡
KW＝c(H+)·c(OH-)
KW 叫做水的离子积常数，简称水的离子积，无单位。
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，记作KW：
＝1×10-14
一、水的电离平衡
只与温度有关，
升高温度Kw增大 ，降低温度Kw 减小。
影响因素
KW 是常数，
水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)中H＋和OH－一定是水电离出来的吗？
不一定。
c(H＋)和c(OH－)均指溶液中H＋或OH－的总浓度，如盐酸中的H＋包括HCl和H2O电离产生的H＋，
即c(H＋)＝c酸(H＋)＋c水(H＋)，而OH－全部来自于水的电离。
一、水的电离平衡
KW 不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液，在任何酸、碱、盐的稀溶液中，只要温度一定，Kw就一定。
水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。
c(H+)表示溶液中总的H+浓度,c(OH-)表示溶液中总的OH-浓度。
注意：
一、水的电离平衡
注：表中浓度单位均为mol/L
c(H+)、c(OH-)分别指溶液中总的H+浓度、总的OH-浓度
H2O H+ + OH-
0.1
0.001
0.1
0.001
c(NaOH)
水电离出的
c(H+)水
1.0×10－13
溶液中c(OH-)
＝c(OH-)水
pH
13
11
c(H+)·c(OH-)
1.0×10－14
1.0×10－14
溶液中c(H+)
1.0×10－13
1.0×10－11
≈c(OH-)NaOH
＝c(H+)水
1.0×10－11
一、水的电离平衡
H2O H+ + OH-
NaOH Na+ + OH-
粒子的种类、来源
粒子的相互作用
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，pH增大
结论：
向水中加入碱，c(OH-)增大，水的电离平衡逆向移动。
一、水的电离平衡
改变条件 平衡移动方向 c(H＋) c(OH－) 水的电离程度 Kw
升高温度
加入HCl(g)
加入NaOH(s)
右移
增大
增大
增大
增大
左移
增大
减小
减小
不变
左移
减小
增大
减小
不变
一、水的电离平衡
改变条件 平衡移动方向 c(H＋) c(OH－) 水的电离程度 Kw
加入活泼金属 (如Na)
加入NaHSO4(s)
右移
减小
增大
增大
不变
左移
增大
减小
减小
不变
一、水的电离平衡
总结
一、水的电离平衡
外界条件对水的电离平衡及Kw 的影响
⑴水的电离为吸热过程，升高温度，水的电离平衡向电离方向移动， KW增大。
⑵温度不变，加入酸或碱，电离产生H+或OH-，能抑制水的电离，使水的电离程度减小，但KW不变。
⑶ 加入某些与水反应的物质， 由于结合水电离出的H+或OH-能促进水的电离平衡，使水的电离程度增大，但KW不变。
碱溶液中Kw＝c水(H＋)·c碱(OH－)(忽略水电离出的OH－的浓度)。
Kw表达式中c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中总物质的量浓度，但是一般情况下有：
酸溶液中Kw＝c酸(H＋)·c水(OH－)(忽略水电离出的H＋的浓度)。
二、Kw的应用
外界条件改变，水的电离平衡发生移动；但由水电离出的c(H＋)与水电离出的c(OH－)一定相等。
室温下，由水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。
二、Kw的应用
水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算
等量关系
无论是纯水，还是酸性(或碱性)溶液，由水的电离产生的
c水(H＋)＝c水(OH－)。
定量关系
任何电解质稀溶液中都存在Kw＝c(H＋) c(OH－)，在表达式中，c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中H＋、OH－总的物质的量浓度而不是单指由水电离出的c(H＋)、c(OH－)。
二、Kw的应用
Kw
c(H+)
c水(OH-)
=
c(OH-)
=
c水(H+)
Kw
OH－全部来自水的电离，
水电离产生的c水(H＋)＝
H＋全部来自水的电离，
水电离产生的c水(OH-)=
酸性溶中：
碱性溶中：
水的电离平衡曲线
01
02
曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。
曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。
二、Kw的应用
水的电离平衡曲线
实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性；
实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。
03
二、Kw的应用
例1、在室温下，0.01 mol·L－1的盐酸中，c(OH－)是多少？
水电离出的c(H＋)又是多少？
由于c酸(H＋)＝0.01 mol·L－1，
溶液中c(OH－)＝Kw/c酸(H＋)＝1.0×10－14/0.01mol·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。
典例解析
例2 某温度时，某水溶液中的c(H＋)＝10y mol L－1，c(OH－)＝10x mol L－1，x和y的关系如图所示。该温度下，水的离子积常数为___________，若稀硫酸中c(H＋)＝5×10－4 mol L－1，则由水电离产生的c水(H＋)＝___________ mol L－1。
1×10－15
2×10－12
课堂小结
水的电离平衡
不良反应
水的电离平衡
电离平衡移动
Kw的理解
Kw 的应用
相关计算
随堂练习
1．一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是(　　)
A．该温度下，通入HCl可能引起由b向a的变化
B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13
C．向平衡体系中加入水，平衡正向移动，c(OH－)增大
D．升高温度，可能引起由c向b的变化
A
随堂练习
2．25 ℃时，0.005 mol/L H2SO4溶液中由水电离出的H＋的浓度是(　　)
A．1×10－14 mol/L B．1×10－2 mol/L
C．1×10－7 mol/L D．1×10－12 mol/L
D
谢谢观看
THANKS

展开更多......

收起↑