第3章物質在水溶液中的行為第1課時：水與水溶液第1節水與水溶液化學反應原理1．理解水的電離以及水的離子積常數的含義，能用水的離子積常數進行相關計算；壹2．知道強、弱電解質的區別，理解弱電解質的電離特點。貳本節重點壹水的電離以及水的離子積常數理解弱電解質的電離特點水的電離以及水的離子積常數理解弱電解質的電離特點本節難點貳電解質溶液（如鹽酸、CH3COOH溶液等）能夠導電。那么，純水能導電嗎？為了研究這個問題，有人曾經用經過很多次純化處理所制得的純水進行導電性實驗。你認為實驗結果會是怎樣的？聯想·質疑純水能夠導電嗎？聯想·質疑通過純水中導電實驗現象發現：燈泡不發光純水不導電或導電能力弱聯想·質疑證明水能否電離？

電導率能靈敏的表示物質導電的性能。電導率的大小與溶液中的離子濃度大小有關，溶液中離子濃度越大，電導率越大，導電性能越強，反之則越小。μS/cm純水具有微弱的導電性一、水的電離聯想·質疑1、水是一種極弱的電解質，能微弱電離，存在電離平衡。2、電離方程式精確的導電性實驗表明，純水大部分以H2O的形式存在，但其中也存在著極少量的H3O+和OH—。

在水溶液中，H+和OH-都不是單獨存在的。但是為了書寫方便，我們通常仍寫成H＋和OH－。＋＋＋－H2O＋H2OH3O＋

＋OH－H2OH＋

＋OH－一、水的電離聯想·質疑H2OH＋

＋OH－K電離

=c(H+)·c(OH-)c(H2O)

c平(H＋)·c平(OH－)c(H2O)·K電離

=室溫下55.6molH2O中有1×10-7molH2O電離，因此c(H2O)可視為常數。水的離子積常數，簡稱水的離子積常數Kw3.水的離子積常數KW

稱為水的離子積常數，簡稱水的離子積。KW反映了水中c平(H+)和c平(OH-)的關系。一、水的電離聯想·質疑3、水的離子積常數Kw＝c平(H＋)·c平(OH－)(1)表達式:[思考]25℃時，測得純水的pH＝7，求該溫度下，水的離子積常數。pH＝－lgc(H＋)25℃時，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溫度變化，KW會如何變化？一、水的電離交流·研討(2)影響因素——溫度3、水的離子積常數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不同溫度下水的離子積常數升高溫度電離平衡正向移動Kw隨著溫度的升高而增大Kw=c(H+).c(OH-)H2OH＋

＋OH－Kw只受溫度影響：溫度越高，Kw越大。一、水的電離交流·研討(3)KW的適用范圍:不僅適用于純水,也適用于酸、堿、鹽的稀溶液。注意：在Kw＝c平(H＋)·c平(OH－)中，c平(H＋)、c平(OH－)均指整個溶液中的總物質的量濃度。根據化學平衡的影響因素類推水的電離平衡的影響因素H2O(l)H＋(aq)+OH－(aq)交流·研討4、外界條件對水電離平衡的影響一、水的電離條件平衡移動的方向水的電離程度c平(H+)c平(OH-)KW升溫加酸加堿加Na右移增大增大增大增大左移減小增大減小不變左移減小減小增大不變右移增大減小增大不變(1)水的離子積常數Kw=10-14。(2)溫度升高，純水中的c平(H＋)增大，c平(OH－)減小。(3)水的電離程度很小，純水中主要存在形態是水分子。(4)在純水中加入少量硫酸銨，可促進水的電離，使水的離子積增大。(5)不管是純水還是酸、堿、鹽溶液中，水電離產生的C平(H＋)和C平(OH－)始終相等。練習1、判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)××√×√觀察·思考電解質溶液的導電能力一樣嗎？

純水的導電能力非常弱，但是向其中加入電解質形成溶液后導電能力會增強。請通過實驗檢驗鹽酸、氨水、CH3COOH溶液和NaCl溶液具有的導電能力并比較它們導電能力的強弱。實驗在四個燒杯中分別盛有等體積、等濃度（0.5mol·L-1）的鹽酸、氨水、CH3COOH溶液、NaCl溶液，按圖3-1-1連接儀器并接通電源，觀察燈泡的亮度。思考以上水溶液的導電能力相同嗎，為什么？氯化氫、醋酸等電解質在溶于水的過程中發生了什么變化？它們最終以什么形態存在？二、電解質在水溶液中的存在形態交流·研討醋酸鹽酸氨水NaCl強弱強弱交流·研討二、電解質在水溶液中的存在形態

由以上水溶液導電實驗中燈泡的亮度可知，在體積和濃度相同的條件下，鹽酸、NaCl溶液的導電能力比CH3COOH溶液、氨水的導電能力強，這表明前兩種溶液中可以自由移動的離子比后兩種溶液中的多。HClH＋

+Cl－CH3COOHCH3COO－

+H＋HCl和CH3COOH電離情況的比較交流·研討二、電解質在水溶液中的存在形態

在鹽酸、NaCl溶液中，全部變為自由移動的離子；而在CH3COOH、氨水中沒有全部電離為離子，仍有大量溶質分子存在。NaClNa＋

+Cl－NaCl和NH3·H2O電離情況的比較NH3·H2OOH－

+NH4＋NaClNa＋Cl－NH3·H2ONH3·H2OOH－＋完全電離存在電離平衡NH4

交流·研討二、電解質在水溶液中的存在形態1、溶劑化作用;溶質分子或離子與溶劑相互吸引的作用

電解質溶液中，不論是離子還是分子，都不是單獨存在的，而是與水分子相互吸引、相互結合，以“水合離子”或“水合分子”的形態存在交流·研討二、電解質在水溶液中的存在形態2、強、弱電解質(1)強電解質：在稀的水溶液中能完全電離的電解質稱為強電解質.包括：強酸、強堿、大部分鹽如氯化氫和氯化鈉的電離方程式分別為：書寫強電解質的電離方程式時常用符號“=”，(2)弱電解質：在溶于水時部分電離的電解質稱為弱電解質.包括：弱酸、弱堿、水、極少數鹽書寫弱電解質的電離方程式時常用符號“

”如醋酸和一水合氨的電離方程式分別為：練習2、下列物質中，屬于電解質的是_____________(填序號，下同)，屬于強電解質的是___________，屬于弱電解質的是________。①HClO4

②鹽酸③氯氣④CH3COONH4

⑤乙醇⑥硫酸⑦H2SO3

⑧熔融Ba(OH)2

⑨HCl

⑩氨氣?CO2⑦①④⑥⑦⑧⑨①④⑥⑧⑨練習3、判斷正誤(1)強電解質溶液的導電能力一定比弱電解質強(

)(2)某些難溶鹽，雖然溶于水的部分完全電離，但其溶解度小，屬于弱電解質，如BaSO4等(

)(3)強電解質一定是離子化合物(

)×××聯想·質疑

由于水的電離，在水溶液中始終存在著H+和OH-，而且稀水溶液中c平(H+)和c平(OH-)的乘積也等于水的離子積。那么，水溶液中H+、OH-的濃度與溶液的酸堿性有什么關系呢?交流·研討三、水溶液的酸堿性與pH1.溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)的關系例如，室溫下測得某酸溶液中的c平(H+)為1.0×10-5mol·L-1，根據KW=c平(H+)·c平(OH-)=1.0×10-14mol2·L-2

可得該酸溶液中的c平(OH-)為：

利用水的離子積可以計算溶液中H+或OH-的濃度。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·研討三、水溶液的酸堿性與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下表列出了室溫下一些溶液的C平(H+)或C平(OH-)，請填上空缺的數據。根據表格中的數據分析，水溶液的酸堿性與c(H+)和c(OH-)的相對大小有何關系？交流·研討三、水溶液的酸堿性與pH1.溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)的關系水溶液的酸堿性與c(H+)和c(OH-)的相對大小有關在酸性溶液中也存在著OH-，只是H+的濃度比OH-的濃度大;在堿性溶液中也存在著H+，只是OH-的濃度比H+的濃度大。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+)越大酸性越強c平(H+)<c平(OH-)

，溶液呈堿性，且c平(OH-)越大堿性越強

知識·拓展三、水溶液的酸堿性與pH2.用水的電離平衡理論解釋酸堿性H2O(l)H＋(aq)+OH－(aq)加入酸(或強酸的酸式鹽)、抑制水的電離，使c(H+)＞c(OH-)酸性加入堿，抑制水的電離，使c(H+)＜c(OH-)，堿性3.由水電離的c(H+)或c(OH－)的計算(25℃)①中性溶液：②稀酸溶液(25℃)：若酸電離出的c平(H＋)酸>10－5mol·L－1，則忽略水的電離。

③稀堿溶液(25℃)：若堿電離出的c平(H＋)酸>10－5mol·L－1，則忽略水的電離。

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－)堿知識·拓展三、水溶液的酸堿性與pH3.由水電離的c(H+)或c(OH－)的計算(25℃)注意：任何水溶液中,由水電離出的OH－和H+的濃度都是相等的。25℃時，在10mL蒸餾水中c(H+)和c(OH-)各是多少？向其中加入10mL0.2mol/L鹽酸，c(H+)和c(OH-)如何變化？對水的電離平衡有何影響？

c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比較酸堿性平衡移動蒸餾水加酸后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知識·拓展三、水溶液的酸堿性與pH3.由水電離的c(H+)或c(OH－)的計算(25℃)25℃時，向10mL蒸餾水中加入10mL0.2mol/L氫氧化鈉，c(H+)和c(OH-)如何變化？對水的電離平衡有何影響？c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比較酸堿性平衡移動蒸餾水加堿后10-710-710-110-13c(H+)=c(OH-)中性c(H+)＜

c(OH-)堿性Kw=加堿后1×10-14不變=c(OH-)水堿溶液中Kw=c(H+)水

·

c(OH-)堿↑↓c(OH-)水=c(H+)水=Kwc(OH-)堿

=1×10-13mol/L

練習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