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第三章 : 水溶液中的离子反应与平衡
第二节：水的电离和溶液的pH
2025届
第1课时 水的电离
探究实验
精确的纯水导电实验
G
现象：
指针摆动
不亮
水是极弱电解质
实验数据:25℃ 时1L 水约等于 55.6 mol, 约有 10-7 mol H2O 分子发生电离。
G
灵敏
电流计
灯泡
结论：
1、水的电离实质
H2O+H2O H3O++OH－
H2O H＋+OH－
H+为裸质子，不稳定，与水结合，形成H3O+即水合氢离子
【简写】
②微弱
①c(H+) 水 = c(OH-)水
任务一：认识水的电离平衡
【思考】如何衡量水的电离的限度？
２、水的离子积（常数）
K ＝
c(H+)×c(OH-）
c(H2O）
电离常数：
H2O H＋+OH－
K×c(H2O）=
c(H+)×c(OH-）
Kw=
c(H+)×c(OH-）
c(H+)表示溶液中总的H+浓度,c(OH-)表示溶液中总的OH-浓度。
一定温度时，水（稀溶液）中c(H+)与c(OH-）的乘积是一个常数Kw，即水的离子积常数，简称水的离子积。
任务二：认识水的电离常数
25℃时，在10 mL蒸馏水中c(H+) 和 c(OH-) 各是多少？
向其中加入10 mL0.2 mol/L 盐酸，c(H+) 和 c(OH-) 如何变化？对水的电离平衡有何影响？
c(H+) c(OH-) c(H+) 和 c(OH-) 大小比较 酸碱性 平衡移动
蒸馏水
加酸后
10-7
10-7
10-1
10-13
c(H+) = c(OH-)
中性
c(H+) ＞ c(OH-)
酸性
Kw =
加酸后
1×10-14
不变
任务二：认识水的电离常数
H2O H＋ ＋OH-
H2O H＋ ＋OH-
25℃时，向10 mL蒸馏水中加入10 mL0.2 mol/L 氢氧化钠，c(H+)和 c(OH-) 如何变化？对水的电离平衡有何影响？
c(H+) c(OH-) c(H+) 和 c(OH-) 大小比较 酸碱性 平衡移动
蒸馏水
加碱后
10-7
10-7
10-1
10-13
c(H+) = c(OH-)
中性
c(H+) ＜ c(OH-)
碱性
Kw =
加碱后
1×10-14
不变
任务二：认识水的电离常数
3、水的离子积（常数）
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
Kw只受温度的影响(与浓度无关)，温度越高，Kw越大
结论
100℃时：Kw=1×10-12
100℃纯水中：c(H＋) c(OH－) =
25℃纯水中： c(H＋) c(OH－) =
＝
＝
温度升高，对于中性的纯水，尽管K电离与KW增大了，但仍是中性的水
25℃时：Kw =1×10-14
任务二：认识水的电离常数
1×10-７
1×10-６
①Kw 只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关；
②Kw 不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
③注意区分溶液中的c(H+)、由水电离产生的c(H+)。
（前者指溶液中总的氢离子浓度，后者特指由水电离出来的氢离子浓度）
④任何溶液中，由水电离产生的c(H+)＝由水电离产生的c(OH-)。
小结：水的电离和Kw注意事项
任务二：认识水的电离常数
【课堂练习1】下列说法正确的是(　 　)
A.任何水溶液中都存在水的电离平衡。
B.任何水溶液中(不论酸、碱或中性)都存在Kw =10-14。
C.某温度下，某液体c(H+)= 10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。
D.25 ℃时，若溶液中c(H＋)＝1.0×10－6 mol·L－1，则溶液中c(OH－)＝ 1.0×10－8mol·L－1
AD
【课堂练习2】某温度下，纯水中的c(H+)=2.0×10－7mol/L, 则此
时溶液的c(OH－)为__________mol/L；若温度不变, 滴入稀盐酸使c(H＋)=5.0×10－6mol/L，则c(OH－)_______mol/L。
2.0×10-7
8.0×10-9
Kw 不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
任务二：认识水的电离常数
【思考2】室温下，0.1 mol/L的稀盐酸中， c(H+)、c(OH-)、
由水电离产生的 c(H+)、由水电离产生的 c(OH-)各多少？
【思考3】室温下，0.1 mol/L的 NaOH 溶液中， c(H+)、c(OH-)、
由水电离产生的 c(H+)、由水电离产生的 c(OH-)各多少？
【思考1】室温下，0.1mol/L的NaCl溶液中，c(OH－)＝ ，c(H＋)＝ 。
10－7mol/L
10－7mol/L
【思考4】室温下，某溶液中c水(H＋)＝1×10－13 mol·L－1，则该溶液呈________ 性。
【思考5】在室温下，酸或碱的稀溶液中，由水电离出的c(H＋)和c(OH－)还相等吗？
c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14还成立吗？
Kw= c(H+)aq . c(OH-)aq
c(H+) H2O = c(OH-) H2O
解题方法
酸或碱
小结：计算溶液中水电离出的c(H+)与c(OH-)时注意以下几点
（1）酸溶液中的OH-和碱溶液中的H+都是水电离出的。
（2）酸溶液中Kw＝c(H＋)酸·c(OH－)水(忽略水电离出的H＋的浓度)，即
c(H＋)水＝c(OH－)水＝Kw/c(H＋)酸。
（3）碱溶液中Kw＝c(H＋)水·c(OH－)碱(忽略水电离出的OH－的浓度)，即
c(H＋)水＝Kw/c(OH－)碱。
（4） 如果由水电离c(H+)水＝ 1.0×10-13 mol/L，溶液可能是酸溶液，也可能是碱溶液
4.外界条件对水的电离平衡的影响
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)
加入活泼金属(如Na)
加入NaHSO4(s)
分析下列条件的改变对H2O H＋＋OH－　ΔH>0的影响，并填写下表：
任务三：外界条件对水的电离平衡的影响
右移
增大
减小
不变
增大
增大
增大
左移
增大
减小
左移
减小
增大
减小
不变
不变
不变
增大
增大
增大
减小
减小
减小
右移
左移
小结——水的电离平衡的影响因素
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。
任务三：外界条件对水的电离平衡的影响
拓展1：水的电离平衡曲线的理解与识别(25 ℃)
(1)曲线上的任意点：Kw都相同 (a、b、c)
即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同
(2)曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点：
Kw不同，温度不同
(3)曲线上点之间转化：
需温度不变，改变酸碱性
曲线上点与曲线外点之间的转化：
一定改变温度
水的电离平衡曲线
任务四：Kw的应用
【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，a点溶液呈碱性
B.该温度下，0.01 mol·L－1NaOH溶液中c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1
C.该温度下，加入NaOH可能引起由d向b的变化
D.b点时，升高温度，可能引起由b向c的变化
A
【练习2】如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是( )
A.两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝Kw
B.M区域内(不包括边界)任意点均有c(H＋)C.图中T1D.XZ线上任意点的c(H＋)都相等
D
【典例】25℃时某溶液中由水电离的C(H＋)=1×10－13mol·L－1，一定能大量共存的离子组是( )
① K＋、Cl－、NO3－、S2－
② K＋、Fe2＋、I－、SO42－
③ Na＋、Cl－、NO3－、SO42－
④ Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO3－
⑤ K＋、Ba2＋、Cl－、NO3－
A．①③ B．③⑤ C．③④ D．②⑤
酸性条件不能共存
碱性条件不能共存
能共存
酸、碱性条件都不能共存
能共存
B
拓展2：离子共存

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