资源简介

(共19张PPT)
水的电离
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
水的电离
学习目标
1.认识水的电离，了解水的离子积常数。
2.能运用弱电解质的电离模型分析水的电离、分析外界条件对水的电离平衡的影响。
3.会计算酸碱溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－)。
课堂导入
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，还是部分以离子形式存在呢？如何证明？
Cl－ H3O+
证明水能否电离？
电导率能灵敏的表示物质导电的性能。电导率的大小与溶液中的离子浓度大小有关，溶液中离子浓度越大，电导率越大，导电性能越强，反之则越小。
μS/cm
纯水具有微弱的导电性
课堂导入
一、水的电离
1.水的电离
(1)水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离
(2)水的电离方程式：
(3)水的电离是吸热过程
H2O＋ H2O H3O＋ ＋OH－
简写：H2O H＋ ＋OH－
+
+
2H2O
+ OH－
H3O+
一、水的电离
2. 水的离子积常数
水的电离常数表达式
对于纯水和稀溶液，
c(H2O)为常数，看作”1”
（1）水的离子积
Kw =c(H+)·c(OH-)
适用于纯水和稀溶液
该表达式中的c(H+)与c(OH-)是c溶液(H+)与c溶液(OH-)
c溶液(H+)·c溶液(OH-)=Kw
c水(H+)=c水(OH-)
[特别提醒]
K电离 =
c(H+)·c(OH-)
c(H2O)
一、水的电离
2. 水的离子积常数
Kw ＝ c平(H＋)·c平(OH－)
(1)表达式:
[思考] 25℃时，测得纯水的 pH ＝ 7，求该温度下，水的离子积常数。
pH ＝ －lg c(H＋)
25℃时，KW ＝ c平(H＋)·c平(OH－)
＝ 1×10﹣14 mol2·L﹣2
由pH＝7可知：
c平(H＋) ＝ c平(OH－) ＝ 1×10﹣7 mol·L﹣1
温度变化，KW会如何变化？
一、水的电离
(2)影响因素——温度
ΔH > 0
T /℃ 水的pH c(H＋)/mol·L-1 KW / mol2·L-2
10 7.26 5.40×10-8 2.9×10-15
25 7.00 1.00×10-7 1.0×10-14
40 6.77 1.71×10-7 2.9×10-14
50 6.63 2.34×10-7 5.5×10-14
90 6.21 6.16×10-7 3.8×10-13
100 6.12 7.42×10-7 5.5×10-13
不同温度下水的离子积常数
升高温度电离平衡正向移动
Kw随着温度的升高而增大
Kw= c(H+) . c(OH-)
2. 水的离子积常数
思考与讨论
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。
碱溶液中Kw＝c水(H＋)·c碱(OH－)(忽略水电离出的OH－的浓度)。
一般情况下：
酸溶液中Kw＝c酸(H＋)·c水(OH－)(忽略水电离出的H＋的浓度)。
水的电离平衡可能发生移动；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。
一、水的电离
2. 水的离子积常数
(3)KW的适用范围:
不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
注意：在Kw＝c平(H＋)·c平(OH－)中，c平(H＋)、c平(OH－)均指整个溶液中的总物质的量浓度。
根据化学平衡的影响因素类推水的电离平衡的影响因素
H2O(l) H＋(aq) + OH－(aq)
一、水的电离
3.外界条件对水的电离平衡移动的影响
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)
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
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
3.外界条件对水的电离平衡移动的影响
一、水的电离
4. Kw的应用
水的电离平衡曲线
（1）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。
（2）曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。
（3）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。
随堂训练
1.室温下，0.01 mol·L－1盐酸中，c(OH－)为多少？水电离出的c(H＋)呢？
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。
随堂训练
2.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？
在酸或碱的稀溶液中由水电离出的c(H＋)和c(OH－)一定相等，但溶液中所有的c(H＋)和所有的c(OH－)一定不相等。
c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14仍然成立。
随堂训练
3.溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算。
(1)室温下，0.01 mol·L－1盐酸中，c(OH－)＝ ，
c水(H＋)＝ 。
(2)室温下，0.01 mol·L－1 NaOH溶液中，c水(H＋)＝ ，
c水(OH－)＝ 。
(3)室温下，某溶液中c水(H＋)＝1×10－12 mol·L－1，则该溶液呈 性。
(4)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？
1.0×10－12 mol·L－1
1.0×10－12 mol·L－1
1.0×10－12 mol·L－1
1.0×10－12 mol·L－1
酸或碱
一定相等；但溶液中所有的c(H＋)和所有的c(OH－)一定不相等。c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14仍然成立。
随堂训练
4.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
只要在水溶液中，都会有c(H＋)·c(OH－)＝Kw
水的电离是吸热过程，升温促进水的电离，Kw增大，Kw：Z点>X点
XZ线上的点c(H＋)＝c(OH－)，线上方c(H＋)XZ线上点存在c(H＋)＝c(OH－)，但每一点的c(H＋)不相等
D
随堂训练
6.浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的c H2O(H+)大小关系为：
①盐酸 ②醋酸溶液 ③硫酸溶液 ④氢氧化钠溶液
② ＞ ① =④ ＞ ③
5.25 ℃时，水的电离达到平衡： ΔH＞0，下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，Kw不变
C.向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H＋)降低
D.将水加热，Kw增大，c(H＋)不变
H2O H++OH-

B
随堂训练
7.在由水电离产生的H＋浓度为1×10－13mol·L－1的溶液中，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－
④Na＋、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

展开更多......

收起↑