化学：第三章第二节《水的电离和溶液的酸碱性》原创课件(人教版选修4)

讨论：
分析下表中的数据有何规律，并解释之
温 度
Kw
0℃
20℃
25℃
50℃
100℃
1.14×10-15
6.81×10-15
1×10-14
5.47×10-14
1×10-12
结论：
温度越高，Kw越大，水的电离是一个吸热过程
2、水的离子积常数
1)表达式： Kw= c(H+) . c(OH-)
KW 叫做水的离子积常数，简称水的离子积。 2)影响KW的因素 KW只与温度有关（与浓度无关）:温度升高，KW增大 如： 25℃ KW=10-14 注：常数无单位 100℃ KW=10-12
-2 mol/L = 10 aq
若c(OH-) aq= c(OH-) H2O = 10-12 mol/L 则 c(H+) aq= 10-2 mol/L 溶液显酸性
2、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的c(H+) H O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
Kw=1×10-14
思考与交流
根据室温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分析 下列问题。 1.酸或碱的稀溶液的密度与纯水相近，1L酸或碱的稀 溶液约为1000 g，其中，H2O的物质的量近似为1000 g / 18 g /mol =55.6 mol。此时，发生电离的水是否仍为 纯水状态时的1×10-7mol ？ 因酸电离出来的H＋或碱电离出来的OH－对水的电离 有抑制作用，所以发生电离的水的物质的量小于纯 水状态时的1×10-7mol 。
3、根据Kw=c(H+)×c(OH-) 为定值,c(H＋) 和 c(OH-) 可 以互求；酸性溶液中水电离出来的c(H+)可以忽略、碱 性溶液中水电离出来的OH-离子可以忽略； 4、Kw大小只与温度有关,与是否为酸碱性溶液无关。
25℃时， Kw =1×10-14 100℃时，Kw =1×10-12
0.1mol/L的NaOH溶液中， c（OH-）＝？、c（H＋）＝？、 由水电离出的c（OH-）水＝？、 c（H＋）水＝？、
5、pH值的简单计算
【例1 】计算下列溶液的PH (1)0.4gNaOH固体溶于水配成1000ml溶液，求所得溶液的PH。 (2)1.12LHCl气体（标况）溶于1L水中，加水稀释至5L，求所得溶液的PH。 (3)求0.05mol/LH2SO4溶液的PH。 (4)求0.5mol/LBa(OH)2溶液中c(H+)及PH。 （1）PH＝12 （2）PH＝2 （3）PH＝1
C(H2O）
水的浓度为常数，所以 C(H+)×C(OH-）= K 电离. C(H2O）=常数
2、水的离子积常数
1)表达式： Kw= c(H+) . c(OH-)
KW 叫做水的离子积常数，简称水的离子积。 注： 在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，也就是任何 水溶液中都是H+、OH-共存的。 任何水溶液中都存在Kw=c(H+) . c(OH-) 提问：根据前面所学知识，水的离子积会受什么外界 条件影响？
⑵﹑0.1mol/L的NaOH溶液中水电离出 的C(H＋)和C(OH－)是多少?
水电离出的C(H+)=1×10-14/0.1=1×10-13mol/L
= C(OH- )
再次强调:
1、任何水溶液中H+和OH－总是同时存在的,只是相对 含量不同；
2、常温下,任何稀的水溶液中c(H+)×c(OH-)=1×10－14
酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱，他们的 颜色变化是在一定的pH值范围内发生的。我们把指示 剂发生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围。
pH 甲基橙 石蕊 酚酞 1 2 3 4 5 红色 橙 色 红色 无色 6 7 8 9 10 11 12 13 14 黄色 紫色
浅红色
蓝色 红色
pH测定：
注意：
（1）只要是水溶液，不管是酸性、碱性或中性，一定 存在水的电离，也或多或少的存在H+和OH- 。且水电 离出的C(H+) 总等于水电离出的C(OH-) 。 （2）水的电离是吸热的，升高温度，促进水的电离， 此时水的电离平衡常数和水的离子积都增大。如1000C 时，KW =1 ×10-12。 （3）影响水的电离平衡的因素：①温度 ② H+或OH（抑制）③与H+或OH-反应的离子（促进）。
人教版选修4 〃 化学反应原理
第三章 水溶液中的离子平衡
2 水的电离和溶液的酸碱性
一、水的电离
1、水是一种极弱电解质，能微Байду номын сангаас电离:
+
+
+
-
H2O+H2O 25℃，纯水 ( H2O
H3O+ + OH－ H＋+OH－)
C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L
平衡常数：K 电离＝
C(H+)×C(OH-）
二、溶液的酸碱性与pH值
++ 1、溶液的酸、碱性跟C(H )、C(OH-)的关系
c
(H+)与c c (H+)
(OH-)关系 (OH-)
25℃， c(H+)/mol· L-1 =1×10-7 > 1×10-7 <1×10-7
溶液酸碱性 中性 酸性 碱性
=c
c (H+)>c (OH-) c (H+) <c (OH-)
Kw变化
加 热 加 HCl 加NaOH
中性
→
← ←
↑
↑
= ＞ ＜
↑
酸性
碱性
↑
↓
↓
↑
不变
不变
小结：
加入酸或碱都抑制水的电离
3、影响水电离平衡的因素
（1）加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变； （2）升高温度，电离过程是一个吸热过程，促进 水的电离，水的离子积增大，在常温时， KW=1×10－14；在100℃时，KW=1×10－12。
2.比较下列情况下，c (H+)和c (OH-）的值或变化趋 势（增加或减少）： 纯水 c (H+) c (OH-) 10-7mol/L 10-7mol/L 加少量盐酸 变大 变小
加少量氢氧 化钠
变小
变大
c(H+)和c(OH-) c(H+)=c(OH-) c(H+)>c(OH-) c(H+)<c(OH-) 大小比较 3.酸性溶液中是否有OH-存在？碱性溶液中是否有H+存 在？
1、水的电离过程为H2O 列叙述正确的是（
H+ + OH-，在不同温度下
其离子积为KW25℃=1×10-14， KW35℃ =2.1 ×10-14。则下
D
）
A、[H+] 随着温度的升高而降低 B、在35℃时，纯水中 [H+] ＞[OH-] C、水的电离常数K25 ℃ ＞K35 ℃ D、水的电离是一个吸热过程
讨论：KW100℃=10-12
在100 ℃ 时，纯水中[H+] 为多少？ [H+] =1×10—6mol/L
[H+] ＞1×10—7mol/L是否说明100 ℃ 时纯水溶液呈
酸性？ 否
碱性 100℃ 时，[H+] = 1×10—7mol/L溶液呈酸性还是碱性？
不能用 [H+] 等于多少来判断溶液酸、碱性， 只能通过两者相对大小比较
5、水中加入氢氧化钠固体，c(OH-)_____ ； 则水的电离平衡向______移动，水的电离 被___，Kw__________，c(H+) ________。 6、已知100℃时，Kw =1×10-12,分别求出该 温度下,纯水、0.1mol/LHCl溶液、 0.1mol/L 的NaOH溶液中的c(H+) 。
2、判断正误：
√ 1)任何水溶液中都存在水的电离平衡。
2)任何水溶液中（不论酸、碱或中性） 都存在Kw=10-14 。×
3)某温度下，某液体c(H+)= 10-7mol/L，则
该溶液一定是纯水。
×
讨论：
对常温下的纯水进行下列操作，完成下表：
水的电离平 酸碱性 衡移动方向
C(H+)
C(OH-)
C(H+) 与C(OH-) 大小关系
②任何水溶液中由水电离出来的 c(H+) H2O与
c(OH-) H2O相等 ; ③纯水中溶液C(H ＋)、C(OH－)浓度的计算方法： C（H ＋）=C（OH－）= Kw
例题
⑴﹑0.1mol/L的盐酸溶液中水电离出 的C(H＋ )和C(OH－)是多少?
水电离出的C(OH-)=1×10-14/0.1=1×10-13mol/L = C(H＋ )
2
一、水的电离
1、水的电离 H2O + H2O 简写：H2O H3O+ + OHH+ + OH-
2、水的离子积 Kw= c(H+ ) • c(OH-) （1）无单位常数 （2）意义 （3） Kw只决定于温度，温度升高， Kw增大 25℃ Kw=1× 10-14 100℃ Kw=1× 10-12 （4） 加入酸或碱，抑制水的电离，但Kw不变 （5） 任何溶液中都存在Kw= c(H+ ) • c(OH-)且25℃
1.
2. 0.1mol/L的H2SO4溶液中， c（H＋）＝？ 、 c（OH-）＝？、 由水电离出的c（OH-）水＝？、 c（H＋）水＝？、 3. 0.1mol/L的NaCl溶液中， c（OH-）＝？、c（H＋）＝？
4、25℃时，向纯水中加入少量氯化氢气体， 仍能保持不变的是 （ ） A. c(H+) B. c(OH-) C. Kw D. c(H+)/c(OH-)