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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
第1课时 水的电离
学习目标
1.认识水的电离平衡。
2.了解水的离子积常数。
3.能运用弱电解质的电离模型分析水的电离，发展应用模型解决问题的能力。
新课导入
pH＝8
【困惑】稀释至1000 mL，溶液的pH为何不是8？
pH是c(H+)的负对数，即：pH＝-lgc(H+)
实验测得：pH＜7
c(H+)＞1×10-7 mol/L
将1 mL 1×10-5 mol/L的盐酸，
稀释至1000 mL，
c(H+)＝1×10-8 mol/L，
c(H+)＝1×10-5 mol/L，
pH＝5
任务一 认识水的电离平衡（定性）
水的导电性实验
精确的电导性实验表明，纯水大部分以H2O分子的
形式存在，但其中也存在着极少量的离子H3O+和OH-。
结论：水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。
可表示为H2O H++OH-
精确的电导性实验表明，纯水大部分以H2O分子的
形式存在，但其中也存在着极少量的离子
任务一 认识水的电离平衡
测定常温下纯水的pH
测定结果：pH=7
pH试纸使用方法
将pH试纸放在玻璃片上，用干燥、洁净的玻璃棒蘸待测液点在pH试纸上，然后与标准比色卡进行对照，读出所测溶液的pH。
任务一 认识水的电离平衡（定量）
请计算:(1)1L水的物质的量
n(H2O)＝55.6 mol
(3)纯水中水的电离度（写出表达式即可）
（2）根据pH=-logC(H+)以及H2O H++OH-计算常温下，纯水中C(H+)和C(OH-)
c(H+)＝c(OH-)＝1×10-7 mol/L
电离度=1×10-7
55.6
×100%
结论：水能发生微弱的电离
任务一 认识水的电离平衡
一、水的电离
1.水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离
2.电离方程式：
图示
2H2O H3O++OH- 简写为H2O H++OH-
故：任何水溶液中都
存在H2O H+ OH-
3.水一种弱电解质，其电离为吸热过程。
任务二 水的离子积常数
1.概念：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，记作KW，叫做水的离子积常数，简称水的离子积。
2.表达式：KW=c(H+)·c(OH-)
在25 ℃室温下，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1，KW=1.0×10-14
二、水的离子积常数
注意：（1）KW无单位
（2）KW不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液
（3）c(H+)和c(OH-)都表示溶液中总的浓度
任务二 水的离子积常数
二、水的离子积常数
特别强调：Kw表达式中c(H+)、c(OH-)均表示整个溶液中总物质的量浓度。
例1.在25℃ 0.1mol/L盐酸溶液中：
HCl = H+ + Cl- H2O H++OH-
c总(H+)=c酸(H+)+c水(H+)
c总(H+)=c酸(H+)=0.1mol/L KW=1.0×10-14 c(OH-)=1.0×10-13mol/L
而OH-完全来自于水的电离
所以c水(OH-)=1.0×10-13mol/L c水(H+)=1.0×10-13mol/L
故：酸溶液中忽略水电离出的H+的浓度——Kw = c酸(H+)·c水(OH-)
c酸(H+) 》 c水(H+)
任务二 水的离子积常数
二、水的离子积常数
例2.在25℃ 0.1mol/L NaOH溶液中：
NaOH=Na++OH- H2O H++OH-
c总(OH-)=c碱(OH-)+c水(OH-)
c总(OH-)=c碱(OH-)=0.1mol/L KW=1.0×10-14 c(H+)=1.0×10-13mol/L
而H+完全来自于水的电离
所以c水(H+)=1.0×10-13mol/L c水(OH-)=1.0×10-13mol/L
故：碱溶液中忽略水电离出的OH-的浓度——Kw = c碱(OH-)·c水(H+)
c碱(OH-) 》 c水(OH-)
任务二 水的离子积常数
3.影响因素：KW只与温度有关，温度升高KW增大。
二、水的离子积常数
总结：（1）无论何种水溶液中永远存在等式c水(H＋)＝c水(OH－)
（2）酸溶液中忽略水电离出的H+的浓度——Kw = c酸(H+)·c水(OH-)
碱溶液中忽略水电离出的OH-的浓度——Kw = c碱(OH-)·c水(H+)
（3）25℃时，当c水(H＋)＝c水(OH－)=1.0×10-13mol/L时，可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液。
任务三 探究水的电离平衡的影响因素
三、外界条件对水的电离平衡的影响
1.温度：水的电离为吸热过程，温度升高水的电离程度增大。
2.同离子效应：
（1）加入酸
增大c(H+)，则平衡向左移动，水的电离被抑制。
（2）加入碱
增大c(OH-)，则平衡向左移动，水的电离被抑制。
H2O H＋ ＋OH－ △H>0
加入酸或碱会抑制水的电离
任务三 探究水的电离平衡的影响因素
【练习】根据H2O H++OH- △H＞0判断如下表格中平衡移动方向 c(H＋) c(OH－)大 小 水的电离程度以及Kw变化。
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NaHSO4(s)
正向
增大
增大
增大
增大
逆向
增大
减小
减小
不变
逆向
减小
增大
减小
不变
逆向
增大
减小
减小
不变
任务三 探究水的电离平衡的影响因素
1.某温度时，水溶液中Kw＝4×10－14，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5.0×10－6mol·L－1，则c(OH－)＝__________ mol·L－1，水电离的c水(H＋)＝__________ mol·L－1。
2.某温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图：请回答下列问题
(1)曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都 ，即c(H＋)·c(OH－) ，温度 。
(2)曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw ，温度 。
(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变 ；
实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变 。
【练习】
8.0×10－9
8.0×10－9
相同
相同
相同
不同
不同
酸碱性
温度
思维构建
水的电离
H2O H++OH-
1.电离平衡常数 KW=c(H+)·c(OH-)
（定量理解）
2.影响因素
（定性理解）
温度
同离子效应

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