3.2水的电离

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滑县教师进修学校高二化学学案 制作人:杨保华 闫丹宁 编号:GEHX012

3.2 水的电离

姓名: 班级: 课时: 共课时

【学习目标】

1.理解水的电离、水的电离平衡,了解水的离子积Kw的含义

2.掌握c(H+)和c(OH-)与溶液酸碱性的关系;初步学会有关水的离子积的简单计算。

【学习重点】水的离子积,c(H+)、c(OH-)与溶液酸碱性的关系。

【学习过程】

一.复习

醋酸是弱酸,在溶液中存在如下电离平衡;CH3COOH CH3COO-+H+,当改变以下外界条件:①加少量盐酸;②加适量水;③适当加热,分别对醋酸的电离平衡有什么影响?

二.自主学习,完成尝试题

1、水的电离

水是一种极弱电解质,电离方程式可表示为:

或简写成 :

写出水的电离常数表达式 :

与化学平衡一样,当电离达到平衡时,电离产物H+和OH―浓度之积与未电离的H2O的浓度之比也是一个常数。

2.水的离子积常数:

在25℃时,实验测得1L纯水只有 mol H2O电离,因此纯水中c(H+)=c(OH-)= mol/L。电离前后, H2O的物质的量几乎不变,c( H2O)可以看做是个常数,常数乘以常数必然为一个新的常数,用 表示,即为水的离子积常数,简称水的离子积。

t℃ Kw = c(H+)·c(OH—)

由于250C时,c(H+)= c(OH—)= 1×10-7mol/L

所以250C时,Kw = c(H+)·c(OH—)= 滑县教师进修学校高二化学学案 制作人:杨保华 闫丹宁 编号:GEHX012

3、影响水的电离平衡的因素

[探究2]:观察下表的数据:

从以上数据中发现什么递变规律?

以上数据说明温度与水的电离程度之间存在什么关系?

[小结]:在 H2OH++OH-中:

升高温度,水的电离程度______,水的电离平衡向____移动,Kw_____。

降低温度,水的电离程度______,水的电离平衡向____移动,Kw_____。

【结论】 温度越高,Kw ;Kw在一定温度下是个 。

水的电离是一个 过程, 升高温度, 水的电离。

对于中性水,尽管Kw,电离度增大,但仍是 性水。(填:酸、碱、中)

注意:水的离子积常数虽然是定值,但它是相对的,当外界条件改变时,这一数值要发生变化。如不指明温度,一律按常温(250C)考虑(即Kw按1×10-14计算)。[探究3]:比较下列情况下,对于温度不变时电离平衡 H2O H+ +OH-中C(H+)

和C(OH—)的值或变化趋势。

c(H+) c(OH-) c(H+)与c(OH-)大小比较 Kw 酸碱性 水的电离平衡

水 蒸馏水

加酸后

加碱后

1、在上述不同情况下,Kw是否变化?为什么?

2、有哪些方法可以抑制水的电离?

【结论】:①KW不仅适用于纯水,还适用于酸性或碱性的稀溶液,不管是哪种溶液均有:C(H+)水 == C(OH―)水 KW== C(H+)溶液·C(OH―)溶液

②水中加酸或碱均抑制水的电离,但由水电离出的c(H+)与c(OH—)总是相等。 t(℃) 0 10 20 25 40 50 90 100

Kw/10-14 0.134 0.292 0.681 1.01 2.92 5.47 38.0 55.0 滑县教师进修学校高二化学学案 制作人:杨保华 闫丹宁 编号:GEHX012

③任何电解质溶液中,H+与OH—总是共存,c(H+)与c(OH—)此增彼长,且Kw =

c(H+)·c(OH—)不变

④判断溶液酸碱性强弱的依据是什么?

溶液的酸碱性:

酸性溶液:c (H+) ______ c (OH—), c (H+) ______ 1.0×10-7mol/L

碱性溶液:c (H+) ______ c (OH—) ,c (H+) ______ 1.0×10-7mol/L

中性溶液:c (H+) ______ c (OH—) ,c (H+) ______ 1.0×10-7mol/L

二、溶液的酸碱性与溶液中c(H+)、c(OH-)的关系

【思考】酸性溶液中是否有OH-存在?碱性溶液中是否有H+存在?

纯水中,c(H+)、c(OH-)均来自于水的电离,在酸性、碱性溶液中,c(H+)、c(OH-)来自于哪里?

【探究4】比较下列情况下,溶液中c(H+) 和c(OH-)的值。

【结论】:盐酸中,由HCl电离产生的c(H+)远远 纯水电离产生的c(H+),溶液中c(H+)仍以盐酸为主,而水电离出的H+因为太少而被忽略不计。所以Kw=

c(H+)·c(OH-)中,c(H+)为 电离出的c(H+),c(OH-)为 电离出的c(OH-)。

同理,氢氧化钠溶液中Kw= c(H+)·c(OH-)中,c(OH-)为 电离出的c(OH-),c(H+)为 电离出的c(H+)。

★且由水电离出的c(H+)=c(OH-)。

【合作学习】 水电离出c(H+) 水电离出c(OH-) 酸电离出c(H+) 碱电离出c(OH-)

纯水

0.1 mol/L盐酸

0.1mol/LNaOH 滑县教师进修学校高二化学学案 制作人:杨保华 闫丹宁 编号:GEHX012

(1)常温下,浓度为1×10-5 mol/L的盐酸溶液中,由水电离产生的c(H+)是多少?

(2)常温下,浓度为1×10-5 mol/L的NaOH溶液中,由水电离产生的c(OH-)是多少?

【小组展示,师生互动】

【课堂小结】

【巩固提升】

1.水的电离过程为H2OH++OH-。在25℃时,水的离子积:KW=1.0×10-14

mol2·L-2;在35℃时,水的离子积:KW=2.1×10-14 mol2·L-2,则下列叙述正确的是( )

A.c(H+)随着温度的升高而减小

B.35℃时,c(H+)<c(OH-)

C.35℃时的水比25℃时的水电离程度小

D.水的电离是吸热的

2.25℃时,在0.01 mol·L-1的硫酸溶液中,水电离出的H+浓度是( )

A.5×10-13 mol·L-1 B.0.02 mol·L-1

C.1×10-7 mol·L-1 D.1×10-12 mol·L-1

3.把0.05 mol NaOH固体分别加入到100 mL下列液体中,溶液的导电能力变化最小的是( )

A.自来水

B.0.5 mol·L-1的盐酸

C.0.5 mol·L-1的 CH3COOH溶液

D.0.5 mol·L-1 的KCl溶液

4.向纯水中加入少量NaHSO4,在温度不变时,溶液中( )

A.c(H+)/c(OH-)增大

B.c(H+)减小

C.水中c(H+)与c(OH-)的乘积增大

D.c(OH-)增大