3.2水的电离

3.2 水的电离

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【学习目标】

1.理解水的电离、水的电离平衡，了解水的离子积K

w

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；CH

3COOH CH

3

COO-+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H

2

O 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 H

2

O电离，因此纯水中c（H＋）＝c

（OH－）＝mol/L。电离前后，H

2

O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—）=

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 H 2O

H ++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，K w ；K w 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 H 2O H + +OH -中C (H +) 和C (OH —)的值或变化趋势。 是否变化？为什么？

2、有哪些方法可以抑制水的电离？ 【结论】：①K W 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 K W == 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。

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K w =

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。

远远纯水电离产生的

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】

（1）常温下，浓度为1×10-5m o l/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1×10-5m o l/L的N a O H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】

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

2

mol2·L－2；在35℃时，水的离子积：K W＝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

COOH溶液

C．0.5 mol·L－1的 CH

3

D．0.5 mol·L－1的KCl溶液

，在温度不变时，溶液中( )

4．向纯水中加入少量NaHSO

4

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