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第三章　水溶液中的离子反应与平衡
第一课时 水的电离
3.2 水的电离和溶液的pH
思考与交流
物质的酸碱性是通过水溶液表现出来的，那么水作为溶剂扮演着什么样的角色呢
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。
结论：纯水能发生微弱的电离
水能否电离？
H2O＋ H2O H3O＋ ＋OH－
结论：水是一种极弱的电解质！
水的电离过程示意图
一.水的电离
水合氢离子
1、H2O是极弱的电解质，电离方程式为：
H2O + H2O H3O++OH－
简写为：H2O H＋+OH－
说明：
(2)水分子与水分子之间相互碰撞作用而引起电离的发生
(1)由水分子电离出的H+和OH—数目永远相等
即，同一溶液中，C(H+)水=C(OH—)水
(3)水是极弱的电解质，只有极少数水分子发生了电离
精确实验表明：25℃ 时，1L水中只有10-7molH2O分子发生电离
水合氢离子
一.水的电离
∴ 55.6 :10—7 = n :1
计算：在室温下,平均每n个水分子只有1个水分子发生电离，则n值是( )
A、10-14 B、55.6×107 C、107 D、55.6
25℃ 时，1L纯水中只有10-7molH2O分子发生电离
1L水=1000 g
解析：
电 离
10-7molH2O分子
1、H2O是极弱的电解质，能微弱的电离:
25℃ 时，1L水中只有10-7molH2O分子发生电离
B
一.水的电离
2、水的离子积常数——KW
在一定温度下，水和其他弱电解质一样，也有一个电离常数。
H2O H＋ ＋OH－ △H＞0
K 电离＝
c(H+)×c(OH-）
c(H2O）
电离常数：
K电离 .
c ( H+) .c( OH-)=
c(H2O)
=新的常数
常数
常数
×
化学上叫做
水的离子积常数，用KW表示
Kw
即，c( H+) .c( OH-) =
变形
——简称水的离子积
kw =
c(H+) · c(OH-)
KW =C(H+)· C(OH-)=1×10-14
25℃时，水电离出来的 C(H+)= C(OH-)=10-7mol/L
所以有：
25℃时，
记住
思考:(1)水的电离是放热还是吸热的？
(2)升高温度，KW怎么变化？
吸热
温度升高, Kw变大
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
表3-1 不同温度下水的离子积常数 P61
2、水的离子积常数——KW
特别说明：
100℃时，KW =C(H+)· C(OH-)= 54.5×10-14
但是，做题的时候，为了方便计算，题目往往会将100℃时，水的离子积设置为KW ≈ 10-12
即：100℃时，C(H+)=C(OH-) ≈ 1×10-6mol/L
≈ 1.0×10-12
① Kw只受温度影响。温度升高，水的离子积增大。
②室温下， Kw = 1.0×10-14；
③温度不变，Kw不变，c(H＋)和c(OH－)变化趋势相反。
【思考与讨论】
2、加酸或加碱会不会影响Kw？
1、结合水的电离平衡知识判断，NaOH溶液中有H+吗？盐酸溶液中是否有OH － ？
任何水溶液中都有H+和OH-
不会。
K w 与只温度有关
Kw =C(H+)·C(OH-)保持不变
加入酸：
C(OH-)↓
平衡逆向移动
H2O H+ + OH-
C(H+)
C(OH-)
C(H+)
↑
C(H+)
↑
K w 与只温度有关
= c(H＋)水 + c(H＋)酸
Kw =C(H+)·C(OH-)
= [ c(H＋)水 + c(H＋)酸 ] ·C(OH-)水
≡
分析：
Kw =C(H+)·C(OH-)保持不变
加入碱
平衡逆向移动
H2O H+ + OH-
C(H+)
C(OH-)
K w 与只温度有关
C(OH-)
↑
C(H+)
↓
C(OH-)
↑
≡
Kw =C(H+)·C(OH-)
分析：
== ？
= C(H＋)水·[ c(OH-)水 + c(OH-)碱 ]
结论1：
二.水的离子积
K w 只与温度有关，温度越高 K w 越大。
归纳总结
结论2：
任何水溶液中，由水电离的c(H＋)水 ≡ c(OH－)水
结论3：
Kw＝c(H＋)·c(OH－)不仅适用于纯水，
也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。
注意：KW表达式中，c(H＋)、c(OH－) 是溶液中H＋ 、OH－总的浓度，而不单指水电离出的c(H＋)、c(OH－)。
所以，纯水中C(H ＋)、C(OH－)浓度的计算方法：
C(H ＋)=C(OH－)=
结论3：
Kw＝c(H＋)·c(OH－)不仅适用于纯水，
也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。
Kw =C(H+)水·C(OH-)水
①纯水或中性溶液，
②酸溶液中，
[ c(H＋)水 + c(H＋)酸 ] ·C(OH-)水
Kw =
③碱溶液中，
Kw =
C(H＋)水·[ c(OH-)水 + c(OH-)碱 ]
记住
实际计算时，Kw ≈ c(H＋)酸 ·C(OH-)水
实际计算时，Kw ≈ C(H＋)水·c(OH-)碱
如:NaCl(aq)
二.水的离子积
归纳总结
2. 298K时，0.01mol/L的NaOH溶液中，
c(OH-)＝ , c(H＋)= 。
由水电离出的c(OH-)水＝ ,C(H＋)水＝ 。
1. 常温下， 0.1mol/L的盐酸溶液中，
c(H＋)＝ , c(OH-)= 。
由水电离出的c(OH-)水＝ ，c(H＋)水＝ 。
3. 25℃时，0.1mol/L的NaCl溶液中，
c(OH-)＝ ，c(H＋)＝ 。
0.1mol/L
10-13mol/L
10-13mol/L
10-13mol/L
0.01mol/L
10-12mol/L
10-12mol/L
10-12mol/L
10-7mol/L
10-7mol/L
即时检测
酸溶液:Kw ≈ c(H＋)酸 ·C(OH-)水
碱溶液:Kw ≈ C(H＋)水·c(OH-)碱
4.某温度下，纯水中C(H+)==2×10—7mol/L,则此时溶液中C(OH—)= 。保持温度不变，向其中加入盐酸，使溶液中C(H+)==5×10—6mol/L，则此时，溶液中C(OH—)= 。
由水电离产生的C(H+)= 。
2×10—7mol/L
8×10—9mol/L
8×10—9mol/L
记住：计算酸溶液中的KW时，忽略C(H＋)水
计算碱溶液中的KW时，忽略C(OH—)水
即时检测
增大
c(H+)>c(OH-)
c(H+)中性
→
增大
增大
c(H+)=c(OH-)
酸性
←
增大
减小
不变
碱性
←
减小
增大
不变
水的电离平衡受哪些因素的影响？如何影响的？
讨论
加NaOH
加HCl
加热
Kw
c(H+)、c(OH-)浓度大小关系
c(OH-)
c(H+)
水的电离平衡移动方向
酸碱性
条件
电离
程度
增大
减小
减小
H2O H＋ ＋OH－
加NaCl
加金属钾
→
无影响
不变
不变
不变
不变
中性
c(H+)=c(OH-)
增大
减小
增大
c(H+)碱性
不变
归纳总结:影响水的电离平衡的因素
⑵ 酸、碱
⑴ 温度
升高温度，促进水的电离
加入酸或碱，抑制水的电离
KW 增大
⑶ 某些盐
(在第三节中学习)
常温下，c(H＋)水 ≡ c(OH－)水
< 1×10-7 mol/L
含有弱离子的盐会促进水的电离。
25℃时,某溶液中由水电离产生的c(H+)水=10-11 mol/L，
则该溶液呈酸性还是碱性？
并求算该溶液中c(H+)的可能值 ？
酸性或者碱性
酸性时，c(H+)溶液=1×10-3 mol/L
碱性时，c(H+)溶液=1×10-11 mol/L
2. 浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的c(H+)水大小关系为：
① 盐酸 ② 醋酸溶液 ③ 硫酸溶液 ④ 氢氧化钠溶液
②＞①=④＞③
2、酸溶液中c(H+)越大或碱溶液中c(OH-)越大，
对水的电离抑制作用越大
1、不管酸碱强弱，只要溶液中 c(H+)或c(OH-)浓度相等，
对水电离的抑制程度相等
总结：
4、在25 ℃，在某无色溶液中由水电离出的c(OH-)= 1×10-12mol/L，一定能大量共存的离子组( )
A. NH4+ K+ NO3- Cl- B. NO3- CO3 2 - K+ Na+
C. K+ Na+ Cl- SO42- D. Mg2+ Cu2+ SO42- Cl-
C
该溶液可能是酸性，也可能是碱性
3、常温下，某溶液中由水电离的c(H＋)水=1×10—13mol/L，则该溶液可能是( )
A.SO2溶液 B.NH4Cl溶液 C.NaNO3溶液 D.NaOH溶液
A D
常温下，由水电离的c(H＋)水 或者c(OH－)水< 1×10-7 mol/L时，
练5、判断正误
⑴ 任何水溶液中都存在水的电离平衡。
⑵ 任何水溶液中（不论酸、碱或中性）都存在Kw =10-14 。
⑶ 某温度下，某液体c(H+)= 10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。
(4) 某溶液中c(H+)= 10-7mol/L，则该溶液一定呈中性。
√
×
×
×
如，100℃时，溶液中c(H+)= 10-7mol/L不呈中性！
【思考与讨论】
在碱溶液中有H+,在酸溶液中有OH－，那么
溶液的酸碱性是由什么决定的？
增大
c(H+)>c(OH-)
c(H+)中性
→
增大
增大
c(H+)=c(OH-)
酸性
←
增大
减小
不变
碱性
←
减小
增大
不变
水的电离平衡受哪些因素的影响？如何影响的？
讨论
加NaOH
加HCl
加热
Kw
c(H+)、c(OH-)浓度大小关系
c(OH-)
c(H+)
水的电离平衡移动方向
酸碱性
条件
电离
程度
增大
减小
减小
H2O H＋ ＋OH－
加NaCl
加金属钾
→
无影响
不变
不变
不变
不变
中性
c(H+)=c(OH-)
增大
减小
增大
c(H+)碱性
不变
总结：
溶液中c(H＋)越大,则c(OH－)越小,酸性越强。反之，碱性越强。
c(H＋) = c(OH－)
酸性溶液
c(H＋) ＜c(OH－)
三、溶液酸碱性与 PH
c(H＋) ＞ c(OH－)
碱性溶液
中性溶液
溶液的酸碱性由溶液中 决定？
c(H＋)和c(OH－)相对大小
1、溶液的酸碱性
任何情况下的水溶液
(科学规定)
特殊地，25℃时
c(H＋)与c(OH－)“此消彼长”
=== 1×10-7 mol/L
c(H＋) ＞ 1×10-7 mol/L
c(H＋) < 1×10-7 mol/L
c(OH－) > 1×10-7 mol/L
c(OH－) < 1×10-7 mol/L
判断正误：
1.如果c(H+)不等于c(OH-)则溶液一定呈现酸碱性。
2.如果c(H+)/c(OH-)的值越大则酸性越强。
4.c(H+)等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。
3.对水升高温度电离程度增大，酸性增强。
正确
正确
错误
错误
所以，无温度限定时，不能单用c(H＋)来判断溶液酸碱性，而要通过比较c(H＋)和c(OH－)相对大小来判断
100℃时， c(H＋) =1×10-7 mol/L时溶液显 性？
25 ℃时，c(H＋) =1×10-6 mol/L 的溶液显 性？
100℃时， c(H＋) =1×10-6 mol/L 显中性
碱
酸
纯水永远呈中性！
练2、25℃时，A、B、C 三种溶液，其中A中c(H+)=1 10-3mol/L，
B中c(OH-)=5 10-7mol/L，C中c(H+)/c(OH-)=106， 则三种溶液的酸性强弱顺序如何？
A ＞ C ＞ B
B中c(H+) = KW / c(OH—) =2 10—8mol/L
C中c(H+) = 10—4mol/L
呈碱性
练3、25℃，浓度均为0.1mol/L的下列溶液中c(H+)由大到小的排列顺序: ①氨水 ②NaOH ③盐酸 ④醋酸
③＞④＞①＞②
酸性越强，c(H+) 越大，c(OH-)越小；
碱性越强，c(OH-)越大，c(H+) 越小。
一、水的电离
1、水的电离
3、水的离子积
(1)表达式：Kw= c(H+ ) c(OH-)
(2)影响因素：Kw只决定于温度，温度升高，Kw增大
H2O + H2O H3O+ + OH-
H2O H+ + OH-
简写：
课堂小结
2、影响水电离的因素
（1）升高温度，促进水电离
（2）加入酸或碱，抑制水的电离，但Kw不变
(3)Kw 适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。
二、溶液酸碱性与c(H＋)和c(OH－)的关系
1、常温下，在0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中，水的离子积是 （ ）
A、1×10－14 B、1×10－13
C、1.32×10－14 D、1.32×10－15
A
2、水的电离过程为H2O H++OH-，在不同 温度下其离子积为Kw(25℃)=1.0×10－14 ， Kw(35℃)=2.25×10－14。则下列叙述正确的是 A．C(H+)随着温度升高而降低
B．在35℃时，c(H+)>c（OH－）
C．35℃时食盐水中 c(H+)为1.5×10-7mol/L
D．水的电离是吸热的
CD
3、下列溶液一定呈酸性的是 (　 　)
A．含H＋的溶液
B．能使酚酞呈无色的溶液
C．c(H＋)＜1.0×10－7 mol·L－1
D．c(H＋)大于c(OH－)的溶液
D
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
D
5、某温度下，向c(H＋)＝1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液中c(H＋)＝1×10-3 mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是（ ）
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H＋的浓度为1×10-11 mol·L－1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH-)增大
B
6、25 ℃时，在等体积的①0.5 mol·L－1的H2SO4溶液；
②0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液；③1 mol·L－1的NaCl溶液；④纯水中，由水电离出的H＋的物质的量之比是
A.1∶10∶107∶107 B.107∶107∶1∶1
C.107∶106∶2∶2 D.107∶106∶(2×107)∶2
A
C

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