鲁科版高中化学选择性必修第一册第3章第1节第1课时水的电离及电解质在水溶液中的存在形态基础课课件

第1课时水的电离及电解质在水溶液中的存在形态(基础课)第3章物质在水溶液中的行为第1节水与水溶液1．了解水的电离，知道水的离子积常数。2．通过“电解质溶液的导电能力”实验探究，认识电解质在水溶液中的存在形态，知道电解质有强、弱之分。3．能用化学符号表征强电解质、弱电解质的电离过程。学习任务

旧知回顾一、水的电离1．水的电离必备知识自主预习H2O⥫⥬H＋＋OH－1.0×10-7mol·L-12．水的离子积增大1.0×10-14mol2·L-2想一想某温度下，纯水中的c平(H＋)＝2.0×10-7mol·L-1，则此时纯水中c平(OH－)为多少？提示：纯水中的c平(H＋)＝c平(OH－)，已知某温度下，纯水中的c平(H＋)＝2.0×10-7mol·L-1，则此时纯水中c平(OH－)为2.0×10-7mol·L-1。二、电解质在水溶液中的存在形态1．强、弱电解质的概念(1)强电解质：在稀的水溶液中____________的电解质。(2)弱电解质：在稀的水溶液中__________的电解质。能完全电离部分电离2．电解质的物质类别及在水溶液中的存在形态

===⥫⥬NaCl===Na＋＋Cl－CH3COOH⥫⥬CH3COO－＋H＋

相互吸引判一判

(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)碳酸钙在水中溶解度很小，所以碳酸钙是弱电解质。 (

)(2)氯气和氨气的水溶液导电性都很好，所以它们是强电解质。 (

)(3)水难电离，纯水几乎不导电，所以水是弱电解质。 (

)××√2023年3月22日是第三十一届“世界水日”，3月22－28日是第三十六届“中国水周”。联合国确定2023年“世界水日”主题为“加速变革”。我国纪念2023年“世界水日”“中国水周”活动宣传主题为“强化依法治水，携手共护母亲河”。关键能力情境探究水的电离及其影响因素1．水的电离达到平衡：H2O⥫⥬H＋＋OH－

ΔH＞0，温度对水的电离产生何种影响？提示：水的电离过程是吸热的，所以升高温度可以促进水的电离，降低温度水的电离程度变小。2．若向水中加盐酸，水的电离平衡怎样移动？水电离出的OH－浓度如何变化？提示：水中加入盐酸，增大了H＋浓度，水的电离平衡逆向移动，水电离出的OH－

浓度减小。3．25℃时，0.1mol·L-1的硝酸中，水电离出的H＋浓度为多少？提示：水电离出来的c水(H＋)＝c水(OH－)，0.1mol·L-1

的硝酸中c平(H＋)＝0.1mol·L-1，则c水(H＋)＝c水(OH－)＝c平(OH－)＝KW/c平(H＋)＝1.0×10-13mol·L-1。1．影响水的电离平衡的因素H2O⥫⥬H＋＋OH－

ΔH＞0条件变化移动方向c平(H＋)c平(OH－)KW对平衡的影响升高温度正向移动增大增大增大促进加酸逆向移动增大减小不变抑制加碱逆向移动减小增大不变抑制加活泼金属，如Na正向移动减小增大不变促进

【例题】

(1)向水中加入0.1mol·L-1的盐酸，水的电离平衡向________方向移动。(2)25℃时，0.1mol·L-1的盐酸中，c平(H＋)＝_____mol·L-1，c平(OH－)＝__________mol·L-1，水电离出来的c水(H＋)__________mol·L-1。(3)某温度下测得纯水的KW＝4×10-14mol2·L-2，该温度下向纯水中加盐酸使c平(H＋)＝5×10-6mol·L-1，则此时c平(OH－)＝______________。逆反应0.1

1.0×10-13

1.0×10-13

8×10-9mol·L-1

[母题发散]常温时，水电离出的c水(H＋)为1×10-13mol·L-1时，溶液的酸碱性如何？提示：水电离产生的c水(H＋)＝1.0×10-13mol·L-1，说明水的电离平衡受到抑制，有两种情况：①该溶液可能显酸性，c平(H＋)＝0.1mol·L-1；②该溶液可能显碱性，c平(OH－)＝0.1mol·L-1，故溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。1．(双选)水是最宝贵的资源之一。下列表述不正确的是(

)A．4℃时，纯水中c平(H＋)<10-7mol·L-1B．升高温度，纯水中的c平(H＋)增大，c平(OH－)减小C．水的电离程度很小，纯水中主要存在形态是水分子D．向水中加入酸或碱，可抑制水的电离，使水的离子积减小√√BD

[水的电离是吸热过程，常温下纯水中c平(H＋)＝10-7mol·L-1，4℃时，c平(H＋)<10-7mol·L-1，A项正确；升高温度促进水的电离，氢离子和氢氧根离子浓度均增大，B项错误；水在常温下电离出氢离子和氢氧根离子的浓度为10-7mol·L-1，纯水中主要以水分子形态存在，C项正确；向水中加入酸或碱，可抑制水的电离，但水的离子积只随温度的变化而变化，D项错误。]2．一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图。下列说法不正确的是(

)A．升高温度，可能引起由b向e的变化B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10-14mol2·L-2C．该温度下，加入NaHSO4可能引起由b向a的变化D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化√D

[升高温度，水的电离程度增大，水溶液中H＋和OH－的浓度均增大但仍然相等，可能引起由b向e的变化，A正确；该温度下，水的离子积常数为c平(OH－)·c平(H＋)＝1.0×10-7mol·L-1×1.0×10-7mol·L-1＝1.0×10-14mol2·L-2，B正确；该温度下，水的离子积常数不变，加入NaHSO4，溶液中H＋的浓度增大，纵坐标值升高，OH－的浓度减小，横坐标值减小，故可能引起由b向a的变化，C正确；该温度下，水的离子积常数不变，稀释溶液不可能引起由c向d的变化，D错误。]某化学课外活动小组设计实验探究溶液导电性与离子浓度的关系。实验装置如图所示，根据所学知识回答下列问题。电解质的分类与电离1．接通电源后a、b两个灯泡哪个更亮？试分析原因。提示：b灯泡更亮。CH3COOH是弱电解质，HCl是强电解质，相同浓度的盐酸和醋酸溶液中，盐酸中离子浓度更大，溶液导电性更强。2．向烧杯①中加入适量NaOH(s)与CH3COOH恰好完全反应，能看到什么现象？试分析原因。提示：a灯泡变亮。CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O，CH3COOH为弱电解质，部分电离，恰好完全反应后生成的CH3COONa为强电解质，使烧杯①的溶液中离子浓度增大，溶液导电性增强。1．强电解质与弱电解质比较类别项目强电解质弱电解质电离程度完全电离部分电离化学键类型离子键、共价键共价键电离过程不可逆，用“===”表示可逆，用“⥫⥬”表示溶液中的存在形态水合离子水合分子、水合离子相同点都是化合物，在溶液中都能电离，都能导电，与溶解度无关2．电离方程式的书写(1)强电解质完全电离，一步写出，用“===”；弱电解质部分电离，用“⥫⥬”。(2)多元弱酸分步部分电离，分步写出，用“⥫⥬”，如：

H2S⥫⥬HS－＋H＋，HS－⥫⥬S2-＋H＋。(3)多元弱碱分步部分电离，一步写出，用“⥫⥬”，如：Fe(OH)3⥫⥬Fe3+＋3OH－。

√

2．(双选)用我们日常生活中的食用白醋(醋酸溶液浓度约为1mol·L-1)进行下列实验，能证明醋酸为弱电解质的是(

)A．白醋中滴入紫色石蕊溶液呈红色B．白醋中存在醋酸分子C．蛋壳浸泡在白醋中有气体放出D．经检验白醋中c平(H＋)约为0.01mol·L-1√√BD

[白醋中滴入紫色石蕊溶液呈红色，说明白醋呈酸性，不能说明醋酸为弱电解质，A项错误；白醋中存在醋酸分子，说明醋酸部分电离，醋酸为弱电解质，B项正确；蛋壳浸泡在白醋中有气体生成，说明醋酸酸性强于碳酸，但不能说明醋酸为弱电解质，C项错误；白醋中c平(H＋)约为0.01mol·L-1，小于1mol·L-1，说明醋酸部分电离，醋酸为弱电解质，D项正确。]3．某化学探究性学习小组在探究溶液导电性的实验中发现：向氢氧化钡溶液中滴加硫酸至过量，灯泡的明亮度变化是明→暗→明，而向盐酸中加入少量氢氧化钠固体，灯泡的明亮程度没明显变化。他们由此得到了如下一些结论，其中合理的是(

)A．溶液的导电性与溶液中离子的浓度有关B．溶液的导电性与溶液中离子的种类有关C．溶液的导电性与溶液中离子的种类和数目有关D．向氢氧化钡溶液中滴加盐酸与滴加硫酸时现象相同√A

[溶液的导电性与溶液中离子的浓度和离子所带电荷数有关，A项合理，B、C项不合理；向氢氧化钡溶液中滴加硫酸会生成硫酸钡白色沉淀，而加入盐酸，溶液中没有明显现象，灯泡的明亮程度没明显变化，故现象不同，D项不合理。][教材观察·思考]某课外活动小组为探究电解质强弱与物质分类的关系，设计如下实验：(Ⅰ)向五只250mL烧杯中分别加入浓度均为0.2mol·L-1的盐酸、CH3COOH溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、氨水各150mL。(Ⅱ)在五种溶液中分别放入相同规格的石墨电极，按图连接好。(Ⅲ)接通电源，仔细观察现象。现象1：五只灯泡都亮起来。结论：___________________________________________________。现象2：盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液对应的灯泡较亮，醋酸溶液、氨水对应的灯泡较暗。酸、碱、盐都是电解质，它们溶于水时会发生电离思考：(1)小明同学根据现象2得出一个结论：氯化氢、氯化钠、氢氧化钠是强电解质，醋酸、一水合氨是弱电解质。你同意这个观点吗？为什么？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

不同意。醋酸、一水合氨的电离程度较小，肯定不完全电离，是弱电解质，实验只能说明HCl、NaCl、NaOH的电离程度较大，但不能说明它们一定是完全电离，也就是说，不能说明它们是强电解质(2)为了进一步探究氯化氢等化合物是强电解质，小红同学在老师的帮助下测定了0.2mol·L-1的盐酸中的氢离子浓度，通过对结果的分析，即可得出结论。说明氯化氢是强电解质的理由是：测得溶液中的氢离子浓度______(填“>”“<”或“＝”)0.2mol·L-1。＝(3)同学们在实验的基础上，进一步查阅资料得知：一般来说，_______________________是强电解质，________________是弱电解质。根据以上结论推测：如果向上述实验中的醋酸溶液和氨水中分别加入0.03mol的NaOH和HCl，混合均匀(假设体积不变)，接通电源，可以观察到的现象是______(填字母)。A．与混合前无任何区别B．五只灯泡都亮起来，亮度几乎完全相同C．只有盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液对应的灯泡亮起来，另外两只不亮强酸、强碱和大部分盐弱酸、弱碱和水

B[解析]所给化合物的溶液都能导电，说明化合物在水溶液中发生了电离，是电解质；盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液对应的灯泡较亮，说明导电性强，溶液中自由移动的离子的浓度大，电离程度大，而醋酸溶液、氨水对应的灯泡较暗，说明导电性较弱，溶液中自由移动的离子的浓度小，电离程度较小，醋酸、一水合氨是弱电解质。若HCl完全电离，则c(HCl)＝c(H＋)＝0.2mol·L-1，醋酸与NaOH、一水合氨与HCl反应生成的盐是强电解质，溶液导电性增强，灯泡变明亮。

知识必备1．水是一种极弱的电解质，其电离方程式为H2O＋H2O⥫⥬H3O＋＋OH－，简写成H2O⥫⥬H＋＋OH－。水的电离平衡遵循勒·夏特列原理。2．水的离子积常数KW＝c平(H＋)·c平(OH－)，25℃

时，KW＝1.0×10-14mol2·L-2，只受温度影响，适用于纯水和稀的电解质水溶液。1．(双选)25℃时，水的电离达到平衡：H2O⥫⥬H＋＋OH－

ΔH>0，下列叙述不正确的是(

)A．向水中加入少量稀硫酸，c平(H＋)增大，KW不变B．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c平(OH－)增大C．向水中加入少量固体钠，平衡逆向移动，c平(H＋)降低D．将水加热，KW增大，c平(OH－)不变5学习效果随堂评估√243题号1√CD

[加入Na，Na能与水电离出的H＋反应产生H2，使水的电离平衡正向移动，c平(H＋)降低，c平(OH－)增大，C错误；将水加热，c平(H＋)、c平(OH－)均增大，所以KW增大，D错误。]5243题号12．(双选)下列关于强、弱电解质的叙述中不正确的是(

)A．强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物B．强电解质不一定都是可溶物，弱电解质不一定都是难溶物C．强电解质熔化时都完全电离，弱电解质在水溶液中部分电离D．弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质溶液的弱523题号14√√AC

[有的共价化合物如HCl是强电解质，A错误；电解质强弱与溶解性无关，B正确；弱电解质在水溶液中部分电离，强电解质熔化不一定电离，如液态HCl不电离，C错误；在一定温度下，溶液中的离子浓度越大，溶液的导电能力越强，弱电解质溶液中离子的浓度不一定比强电解质溶液中离子的浓度小，D正确。]523题号143．在电解质溶液的导电性实验(装置如图所示)中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时，则灯泡由亮变暗，至熄灭后又逐渐变亮的是(

)A．盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液B．醋酸溶液中逐滴加入氨水C．硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液D．盐酸中逐滴加入硝酸银溶液523题号41√

523题号41

5243题号1√√

5243题号15．回答下列问题。(1)某温度(t

℃)时，水的离子积KW＝1×10-12mol2·L-2，则该温度_____(填“＞”“＜”或“＝”)25℃，其理由是__________________________________________________________________。(2)该温度下，c水(H＋)＝1×10-7mol·L-1的溶液中只存在NaOH溶质，则由H2O电离出来的c水(OH－)＝_________mol·L-1。243题号15＞

水的电离，KW增大升温促进1×10-7

(3)实验室用Zn和稀硫酸反应制取H2，反应时溶液中水的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”，下同)移动；在新制氯水中加入少量NaCl固体，水的电离平衡________移动。(4)25℃时，0.1mol·L-1的下列4种溶液，水电离出的c水(H＋)由大到小的关系是_________________(填序号)。①盐酸②H2SO4

③NaOH

④Ba(OH)2(5)25℃时，0.1mol·L-1的盐酸中水的电离程度________(填“大于”“等于”或“小于”)0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。243题号15向右

向右

①＝③＞②＝④等于[解析]

(1)水的电离是吸热过程，升高温度，电离平衡正向移动，H＋和OH－浓度增大，水的离子积常数增大，25℃时水的离子积常数为1×10-14mol2·L-2，由t

℃时，水的离子积常数为1×10-12mol2·L-2可知，t

℃大于25℃。(2)无论是在中性溶液中，还是酸性溶液和碱性溶液中，水电离出的H＋浓度总是等于水电离出的OH－浓度，则c水(H＋)＝1×10-7mol·L-1的氢氧化钠溶液中，由水电离出来的c水(OH－)＝1×10-7mol·L-1。243题号15(3)锌和稀硫酸反应生成氢气时，反应消耗H＋，溶液中H＋浓度减小，水的电离平衡向右移动；氯水中存在平衡Cl2＋H2O⥫⥬H＋＋Cl－＋HClO，向氯水中加入氯化钠固体，溶液中氯离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，溶液中H＋浓度减小，水的电离平衡向右移动。243题号15

243题号15(5)水电离出的H＋浓度等于水电离出的OH－浓度，0.1mol·L-1的盐酸中H＋浓度与0.05mol·L-1的氢氧化钡溶液中OH－浓度相等，则两溶液中水电离出的H＋浓度相等，两溶液中水的电离程度相等。243题号15(选择题只有一个选项符合题目要求)1．下列关于水的说法中正确的是(

)A．在任何条件下，纯水中c平(H＋)和c平(OH－)都相等B．在任何温度下，水的离子积KW＝1.0×10-14mol2·L-2C．90℃时，纯水中c平(H＋)＜1×10-7mol·L-1D．向纯水中加入少量NaOH固体，KW减小课时分层作业(十八)水的电离及电解质在水溶液中的存在形态题号135246879101112√A

[根据水的电离方程式H2O⥫⥬H＋＋OH－可知，水电离产生的c平(H＋)和c平(OH－)始终相等，A正确；温度变化，水的离子积KW发生变化，只有25℃时，KW＝1.0×10-14mol2·L-2，B错误；升高温度，KW增大，则水电离产生的c平(H＋)和c平(OH－)增大，故90℃时纯水中c平(H＋)＞1×10-7mol·L-1，C错误；向纯水中加入少量NaOH固体，由于温度不变，则KW不变，D错误。]题号135246879101112

题号135246879101112√

题号1352468791011123．下列实验事实能说明HNO2是弱电解质的是(

)A．HNO2溶液能与NaHCO3溶液反应，放出气体B．用HNO2溶液做导电性实验，灯泡很暗C．HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应D．相同条件下，HNO2溶液的导电能力比盐酸弱题号135246879101112√D

[HNO2溶液能与NaHCO3溶液反应，放出气体，说明HNO2的酸性强于H2CO3，不能判断HNO2是否为弱电解质，A错误；HNO2溶液的导电能力与溶液中的离子浓度有关，灯泡很暗，不能判断HNO2是否为弱电解质，B错误；HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应，说明HNO2的酸性比H2SO4弱，但不能判断HNO2是否为弱电解质，C错误；相同条件下，HNO2溶液的导电能力比盐酸弱，说明HNO2并未完全电离，则HNO2是弱电解质，D正确。]题号1352468791011124．下列物质的分类组合全部正确的是(

)题号135246879101112√选项强电解质弱电解质非电解质ANaClHFCl2BNaHCO3NH3·H2OCCl4CBa(OH)2HClCuDAgClH2SCH3COOHB

[A、C项中的Cl2、Cu是单质，既不是电解质也不是非电解质；C项中的HCl是强电解质；D项中的CH3COOH是弱电解质。综上所述，B项符合题意。]题号135246879101112

题号135246879101112√D

[c点c平(H＋)＝c平(OH－)＝10-6

mol/L，不可能大量存在H＋，故A错误；将25℃时的KCl溶液加热到t

℃，氢离子、氢氧根离子浓度同时增大，则该溶液中的c平(OH－)由a点变化到c点，故B错误；t

℃时KW较大，所以t>25，故C错误；根据图像，ac直线上的任意一点溶液均有c平(H＋)＝c平(OH－)，故D正确。]题号1352468791011126．25℃时，0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中c平(H＋)＝1.34×10-3mol·L-1，则该CH3COOH溶液中水的离子积常数为(

)A．大于1×10-14mol2·L-2 B．等于1×10-14mol2·L-2C．小于1×10-14mol2·L-2 D．无法确定题号135246879101112√B

[水的离子积常数只和温度有关，温度越高，离子积常数越大，25℃时，水的离子积常数为1×10-14mol2·L-2。]7．向澄清石灰水中不断通入二氧化碳气体的过程中，该溶液导电能力的变化正确的是(

)题号135246879101112√A

B

C

DC

[根据题意知，随着不断通入CO2，发生的化学反应依次为①Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O；②CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2。当CO2不足量或与Ca(OH)2恰好1∶1反应时，发生反应①，碳酸钙是沉淀，水是弱电解质，随着反应的进行，溶液中离子浓度逐渐减小，导电能力逐渐减弱；当继续通入CO2时发生反应②，生成的碳酸氢钙是强电解质，易溶于水，能电离出自由移动的离子，溶液中离子浓度逐渐增大，导电能力逐渐增强；当溶液达到饱和时，离子浓度最大，导电能力最强，继续通入CO2对导电能力几乎无影响，C项正确。]题号1352468791011128．某同学为探究KW的影响因素，做了以下实验：(1)查阅资料，不同温度下水的离子积常数如下表。题号135246879101112t/℃

0102025405090100KW/(10-14mol2·L-2)0.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0由此推出：随着温度的升高，KW的值______；水的电离程度______，水的电离平衡向____移动，水的电离过程是________过程。增大增大右吸热(2)取三只烧杯A、B、C，分别加入适量水，再向B、C烧杯中分别加入适量盐酸和NaOH，分析下表并填空：题号135246879101112

纯水加少量盐酸加少量NaOHc平(H＋)1.0×10-7mol·L-1增大________c平(OH－)1.0×10-7mol·L-1________增大减小减小题号135246879101112

纯水加少量盐酸加少量NaOHc平(H＋)和c平(OH－)比较c平(H＋)＝c平(OH－)c平(H＋)__

c平(OH－)c平(H＋)__c平(OH－)平衡移动方向不移动________________KW1.0×10-14mol2·L-2____________________________________＞＜向左移动向左移动1.0×10-14

mol2·L-21.0×10-14mol2·L-2(3)综上所述，可得出如下结论：①温度、_____、_____均能影响水的电离平衡。②KW只受________的影响，而与其他因素无关。题号135246879101112[解析]水的电离是吸热的，升高温度时，KW增大，向水中加入酸或碱时，c平(H＋

)或c平(OH－

)增大，抑制水的电离，但溶液中只要温度不变，KW不变。酸碱温度9．硫酸是中学阶段常见的强酸之一。对于常温下0.05mol·L-1H2SO4溶液。(1)若将溶液升高温度到100℃，溶液中的c平(OH－)＝1×10-11mol·L-1，则100℃时水的离子积是_________________。(2)该溶液中硫酸电离出的c平(H＋)与H2O电离出的c平(H＋)之比为___________。题号1352468791011121×10-12mol2·L-21012∶1(3)将该溶液放入烧杯中滴入几滴酚酞溶液，插入两个电极与直流电源连接形成闭合回路。①向烧杯中逐滴加入同浓度的氢氧化钡溶液，灯泡逐渐变暗，后熄灭。该过程中反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________。②向熄灭后的烧杯中再逐滴加入氢氧化钡溶液，观察到灯泡逐渐变亮，还观察到溶液________，此过程中水的电离程度______(填“增大”“减小”或“不确定”)。题号1352468