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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 水的电离与溶液的酸碱性
①弱酸：H2CO3、CH3COOH、 HClO等。
②弱碱：NH3·H2O等。
③H2O。
在水溶液中不能完全电离的电解质
弱电解质
水是一种弱电解质，到底多弱？
水的导电性实验
水的电导率测定
通过纯水中导电实验现象发现：灯泡 不发光
纯水不导电或导电能力弱
纯水能发生微弱的电离
精确的电导性实验
任务一 水的电离平衡
1.水的电离
水分子电离过程示意图：
水分子电离方程式：
H2O+H2O H3O++OH－
水分子电离方程式简写：
H2O H++OH－
H+为裸质子，不稳定，与水结合，形成H3O+即水合氢离子。
②水是一种极弱的电解质，发生微弱的电离。
①c(H+) 水 = c(OH-)水
思考：如何电离描述水的电离的程度？
不同温度下水的离子积常数 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
任务一 水的电离平衡
2.水的离子积常数
H2O H++OH－ ΔH>0
K电离 =
c(H+) · c(OH-)
c(H2O)
注：c(H2O)=
1 L
1000 g
18 g·mol-1
水的电离平衡常数：
K电离 ·c(H2O) =
c(H+) · c(OH-)
KW
水的离子积常数：
=c(H+) · c(OH-)
K w只受温度影响！！！
特殊数值：25℃时，Kw=c(H+)·c(OH-)＝1×10-14，c(H+)=c(OH-)=1×10-7
100℃时， Kw = 55×10-14 ≈ 1.0×10-12，c(H+)=c(OH-)=1×10-6
Kw随着温度的升高而增大
不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
任务一 水的电离平衡
3.水的电离平衡的影响因素
问题：回忆影响弱电解质电离平衡的因素，分析影响水电离平衡的因素？
外因：温度和浓度
H2O H＋＋ OH－ ΔH>0
加含有H+或OH-的物质时,
加能与H+或OH-反应的物质,
升高温度,
浓度
温度：
同离子效应
电离平衡正移，越热电离程度越大
相当于增大生成物浓度，水的电离平衡逆移
相当于减小生成物浓度，水的电离平衡正移
任务一 水的电离平衡
3.水的电离平衡的影响因素
条件改变 电离程度 c(H+) c(OH-) Kw
升高温度
通HCl(g)
加少量冰醋酸
加少量NaOH(s)
通NH3(g)
加少量NaCl(s)
加少量CH3COONa(s)
加少量NH4Cl(s)
增大
↑
增大
↑
不变
↑
↓
减小
不变
↑
↓
减小
不变
↑
↓
减小
不变
↑
↓
减小
不变
不变
不变
不变
不变
↑
↓
增大
不变
↑
↓
增大
同时存在，此消彼长
酸溶液抑制水的电离
碱溶液抑制水的电离
能与水中H+或OH-反应的盐促进水的电离
本
节
研
究
下
节
研
究
练习：室温下，0.1 mol/L的稀盐酸中，求溶液中的c溶液(H+)、c溶液(OH-)，水电离的 c水(H+)、 c水(OH-)？
任务二 酸、碱溶液显酸碱性的原因
c溶液(H+) =
c水(H+)+ c酸(H+)
c溶液(OH-)=
c水(OH-)
酸溶液中
H2O H+ + OH-
HCl = H+ + Cl-
≈c酸(H+)
加入酸：
多
极少
问题：向水中加入强酸（HCl）后，对水的电离平衡有何影响？
H2O H+ + OH-
c溶液(H+)≈c酸(H+)≈ 0.1 mol/L
HCl = H+ + Cl-
c溶液(OH-) = Kw /c(H+)＝ 1.0×10-13 mol/L
室温下，Kw = 1.0×10-14
由水电离产生的c水(H+)＝c水(OH-)=c溶液(OH-) ＝ 1.0×10-13 mol/L
多
极少
酸溶液显酸性原因：
c溶液(H＋)>c溶液(OH－)
酸溶液抑制水的电离
任务二 酸、碱溶液显酸碱性的原因
c溶液(H+) =
c水(H+)
c溶液(OH-)=
c水(OH-)+ c碱(OH-)
碱溶液中
H2O H+ + OH-
NaOH = Na+ + OH-
≈c碱(OH-)
加入碱：
多
极少
问题：向水中加入强碱（NaOH）后，对水的电离平衡有何影响？
练习：室温下，0.1 mol/L的NaOH溶液中，求溶液中的c溶液(H+)、c溶液(OH-)，水电离的 c水(H+)、 c水(OH-)？
H2O H+ + OH-
c溶液(OH-)≈c碱(OH-)≈ 0.1 mol/L
NaOH = Na+ + OH-
c溶液(H+) = Kw /c(OH-)＝ 1.0×10-13 mol/L
室温下，Kw = 1.0×10-14
由水电离产生的c水(H+)＝c水(OH-)=c溶液(H+) ＝ 1.0×10-13 mol/L
多
极少
c溶液(H＋)>c溶液(OH－)
碱溶液显碱性原因：
c溶液(H＋)＜c溶液(OH－)
碱溶液抑制水的电离
任务二 溶液显酸碱性的原因
c溶液(H+) =
c水(H+)
c溶液(OH-)=
c水(OH-)
NaCl溶液中
H2O H+ + OH-
NaCl = Na+ +Cl-
加入碱：
问题：向水中加入盐（NaCl）后，对水的电离平衡有何影响？
NaCl溶液显中性原因：
c溶液(H＋)=c溶液(OH－)
NaCl对水不促进也不抑制
常温时：KW＝ c(H+) · c(OH-) ＝ 1×10-14
c(H+) ＝ c(OH-)
c(H+) ＞ c(OH-)
c(H+) ＜ c(OH-)
中性
酸性
碱性
c(H+) =1×10-7
c(H+) ＞1×10-7
c(H+) ＜1×10-7
课堂练习
练习1：在25℃ 0.01mol/LHCl溶液中：
c(H+) = ， c(OH-) = ；
c(H+)水= ， c(OH-)水= 。
0.01mol/L
10-12mol/L
10-12mol/L
10-12mol/L
在25℃ 0.01mol/L NaOH溶液中：
c(H+)= ， c(OH-)= ；
c(H+)水= ， c(OH-)水= 。
10-12mol/L
0.01mol/L
10-12mol/L
10-12mol/L
练习2：某温度下,纯水中c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,则此时c(OH-)=__________________;该温度下,向水中滴入盐酸使c(H+)=5.0 mol·L-1,则溶液中c(OH-)=_________________。此时温度______(填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。
2.0×10-7 mol·L-1
8.0×10-15 mol·L-1
高于
课堂练习
(1)A点水的离子积为________,
E点水的离子积为________。
造成A、E点水的离子积变化的原因是：______。
1×10-14　
1×10-12　
水的电离要吸热,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大
(2)25℃时,若向溶液中滴加盐酸,能否使体系处于A点位置 为什么
____________________________________________。
(3)100 ℃时,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)=______________。
否,在盐酸中c(H+)≠c(OH-),所以不可能处于A点
2×10-9 mol·L-1
(4)图中五点Kw间的大小关系:
练习3：在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:
E>D>A=B=C

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