水与水溶液（课件）高二化学（2019选择性必修1）

第3章物质在水溶液中的行为第1课时：水与水溶液第1节水与水溶液化学反应原理1．理解水的电离以及水的离子积常数的含义，能用水的离子积常数进行相关计算；壹2．知道强、弱电解质的区别，理解弱电解质的电离特点。贰本节重点壹水的电离以及水的离子积常数理解弱电解质的电离特点水的电离以及水的离子积常数理解弱电解质的电离特点本节难点贰电解质溶液（如盐酸、CH3COOH溶液等）能够导电。那么，纯水能导电吗？为了研究这个问题，有人曾经用经过很多次纯化处理所制得的纯水进行导电性实验。你认为实验结果会是怎样的？联想·质疑纯水能够导电吗？联想·质疑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联想·质疑证明水能否电离？

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一、水的电离联想·质疑1、水是一种极弱的电解质，能微弱电离，存在电离平衡。2、电离方程式精确的导电性实验表明，纯水大部分以H2O的形式存在，但其中也存在着极少量的H3O+和OH—。

在水溶液中，H+和OH-都不是单独存在的。但是为了书写方便，我们通常仍写成H＋和OH－。＋＋＋－H2O＋H2OH3O＋

＋OH－H2OH＋

＋OH－一、水的电离联想·质疑H2OH＋

＋OH－K电离

=c(H+)·c(OH-)c(H2O)

c平(H＋)·c平(OH－)c(H2O)·K电离

=室温下55.6molH2O中有1×10-7molH2O电离，因此c(H2O)可视为常数。水的离子积常数，简称水的离子积常数Kw3.水的离子积常数KW

称为水的离子积常数，简称水的离子积。KW反映了水中c平(H+)和c平(OH-)的关系。一、水的电离联想·质疑3、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＝－lgc(H＋)25℃时，KW＝

c平(H＋)·c平(OH－)

＝1×10﹣14mol2·L﹣2由pH＝7可知：c平(H＋)＝c平(OH－)

＝1×10﹣7mol·L﹣1温度变化，KW会如何变化？一、水的电离交流·研讨(2)影响因素——温度3、水的离子积常数T/℃水的pHc(H＋)/mol·L-1KW/mol2·L-2107.265.40×10-82.9×10-15257.001.00×10-71.0×10-14406.771.71×10-72.9×10-14506.632.34×10-75.5×10-14906.216.16×10-73.8×10-131006.127.42×10-75.5×10-13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-)H2OH＋

＋OH－Kw只受温度影响：温度越高，Kw越大。一、水的电离交流·研讨(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)交流·研讨4、外界条件对水电离平衡的影响一、水的电离条件平衡移动的方向水的电离程度c平(H+)c平(OH-)KW升温加酸加碱加Na右移增大增大增大增大左移减小增大减小不变左移减小减小增大不变右移增大减小增大不变(1)水的离子积常数Kw=10-14。(2)温度升高，纯水中的c平(H＋)增大，c平(OH－)减小。(3)水的电离程度很小，纯水中主要存在形态是水分子。(4)在纯水中加入少量硫酸铵，可促进水的电离，使水的离子积增大。(5)不管是纯水还是酸、碱、盐溶液中，水电离产生的C平(H＋)和C平(OH－)始终相等。练习1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)××√×√观察·思考电解质溶液的导电能力一样吗？

纯水的导电能力非常弱，但是向其中加入电解质形成溶液后导电能力会增强。请通过实验检验盐酸、氨水、CH3COOH溶液和NaCl溶液具有的导电能力并比较它们导电能力的强弱。实验在四个烧杯中分别盛有等体积、等浓度（0.5mol·L-1）的盐酸、氨水、CH3COOH溶液、NaCl溶液，按图3-1-1连接仪器并接通电源，观察灯泡的亮度。思考以上水溶液的导电能力相同吗，为什么？氯化氢、醋酸等电解质在溶于水的过程中发生了什么变化？它们最终以什么形态存在？二、电解质在水溶液中的存在形态交流·研讨醋酸盐酸氨水NaCl强弱强弱交流·研讨二、电解质在水溶液中的存在形态

由以上水溶液导电实验中灯泡的亮度可知，在体积和浓度相同的条件下，盐酸、NaCl溶液的导电能力比CH3COOH溶液、氨水的导电能力强，这表明前两种溶液中可以自由移动的离子比后两种溶液中的多。HClH＋

+Cl－CH3COOHCH3COO－

+H＋HCl和CH3COOH电离情况的比较交流·研讨二、电解质在水溶液中的存在形态

在盐酸、NaCl溶液中，全部变为自由移动的离子；而在CH3COOH、氨水中没有全部电离为离子，仍有大量溶质分子存在。NaClNa＋

+Cl－NaCl和NH3·H2O电离情况的比较NH3·H2OOH－

+NH4＋NaClNa＋Cl－NH3·H2ONH3·H2OOH－＋完全电离存在电离平衡NH4

交流·研讨二、电解质在水溶液中的存在形态1、溶剂化作用;溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用

电解质溶液中，不论是离子还是分子，都不是单独存在的，而是与水分子相互吸引、相互结合，以“水合离子”或“水合分子”的形态存在交流·研讨二、电解质在水溶液中的存在形态2、强、弱电解质(1)强电解质：在稀的水溶液中能完全电离的电解质称为强电解质.包括：强酸、强碱、大部分盐如氯化氢和氯化钠的电离方程式分别为：书写强电解质的电离方程式时常用符号“=”，(2)弱电解质：在溶于水时部分电离的电解质称为弱电解质.包括：弱酸、弱碱、水、极少数盐书写弱电解质的电离方程式时常用符号“

”如醋酸和一水合氨的电离方程式分别为：练习2、下列物质中，属于电解质的是_____________(填序号，下同)，属于强电解质的是___________，属于弱电解质的是________。①HClO4

②盐酸③氯气④CH3COONH4

⑤乙醇⑥硫酸⑦H2SO3

⑧熔融Ba(OH)2

⑨HCl

⑩氨气⑪CO2⑦①④⑥⑦⑧⑨①④⑥⑧⑨练习3、判断正误(1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质强(

)(2)某些难溶盐，虽然溶于水的部分完全电离，但其溶解度小，属于弱电解质，如BaSO4等(

)(3)强电解质一定是离子化合物(

)×××联想·质疑

由于水的电离，在水溶液中始终存在着H+和OH-，而且稀水溶液中c平(H+)和c平(OH-)的乘积也等于水的离子积。那么，水溶液中H+、OH-的浓度与溶液的酸碱性有什么关系呢?交流·研讨三、水溶液的酸碱性与pH1.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系例如，室温下测得某酸溶液中的c平(H+)为1.0×10-5mol·L-1，根据KW=c平(H+)·c平(OH-)=1.0×10-14mol2·L-2

可得该酸溶液中的c平(OH-)为：

利用水的离子积可以计算溶液中H+或OH-的浓度。c平(OH-)=Kwc平(H+)

=

1×10-9

mol·L-11.0×10-14mol2·L-2

1.0×10-5mol·L-1=交流·研讨三、水溶液的酸碱性与pH化合物C/(mol/L)C平(H+)/(mol/L)C平(OH-)/(mol/L)HCl1.0×10-21.0×10-2HNO31.0×10-31.0×10-3NaOH1.0×10-21.0×10-2KOH1.0×10-31.0×10-31.0×10-121.0×10-111.0×10-121.0×10-11下表列出了室温下一些溶液的C平(H+)或C平(OH-)，请填上空缺的数据。根据表格中的数据分析，水溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH-)的相对大小有何关系？交流·研讨三、水溶液的酸碱性与pH1.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系水溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH-)的相对大小有关在酸性溶液中也存在着OH-，只是H+的浓度比OH-的浓度大;在碱性溶液中也存在着H+，只是OH-的浓度比H+的浓度大。c平(H+)=c平(OH-)

，溶液呈中性c平(H+)>c平(OH-)

，溶液呈酸性，且c平(H+)越大酸性越强c平(H+)<c平(OH-)

，溶液呈碱性，且c平(OH-)越大碱性越强

知识·拓展三、水溶液的酸碱性与pH2.用水的电离平衡理论解释酸碱性H2O(l)H＋(aq)+OH－(aq)加入酸(或强酸的酸式盐)、抑制水的电离，使c(H+)＞c(OH-)酸性加入碱，抑制水的电离，使c(H+)＜c(OH-)，碱性3.由水电离的c(H+)或c(OH－)的计算(25℃)①中性溶液：②稀酸溶液(25℃)：若酸电离出的c平(H＋)酸>10－5mol·L－1，则忽略水的电离。

③稀碱溶液(25℃)：若碱电离出的c平(H＋)酸>10－5mol·L－1，则忽略水的电离。

Kw＝c平(H＋)水·c平(OH－)水，c平(H+)=c平(OH-)

Kw＝c平(H＋)酸·c平(OH－)水Kw＝c平(H＋)水·c平(OH－)碱知识·拓展三、水溶液的酸碱性与pH3.由水电离的c(H+)或c(OH－)的计算(25℃)注意：任何水溶液中,由水电离出的OH－和H+的浓度都是相等的。25℃时，在10mL蒸馏水中c(H+)和c(OH-)各是多少？向其中加入10mL0.2mol/L盐酸，c(H+)和c(OH-)如何变化？对水的电离平衡有何影响？

c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比较酸碱性平衡移动蒸馏水加酸后10-710-710-110-13c(H+)=c(OH-)中性c(H+)＞

c(OH-)酸性Kw=加酸后1×10-14=c(H+)水酸溶液中Kw=c(H+)酸

·

c(OH-)水↓↑c(OH-)水=c(H+)水=Kwc(H+)酸

=1×10-13mol/L知识·拓展三、水溶液的酸碱性与pH3.由水电离的c(H+)或c(OH－)的计算(25℃)25℃时，向10mL蒸馏水中加入10mL0.2mol/L氢氧化钠，c(H+)和c(OH-)如何变化？对水的电离平衡有何影响？c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比较酸碱性平衡移动蒸馏水加碱后10-710-710-110-13c(H+)=c(OH-)中性c(H+)＜

c(OH-)碱性Kw=加碱后1×10-14不变=c(OH-)水碱溶液中Kw=c(H+)水

·

c(OH-)碱↑↓c(OH-)水=c(H+)水=Kwc(OH-)碱

=1×10-13mol/L

练习4、在25℃0.01mol/LHCl溶液中：c(H+)=

，c(OH-)=

；c(H+)水=

，c(OH-)水=

。0.01mol/L10-12mol/L10-12mol/L10-12mol/L

在25℃0.01mol/LNaOH溶液中：c(H+)=

，c(OH-)=

；c(H+)水=

，c(OH-)水=

。10-12mol/L0.01mol/L10