3.1.1 水的电离及电解质在水溶液中的存在形态 教学案

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1、第 1 课时 水的电离及电解质在水溶液中的存在形态学习目标：1.理解水的电离过程以及水的离子积常数的含义，并能应用水的离子积常数进行相关计算。(重点)2.知道强弱电解质的区别，理解弱电解质的电离特点。(重点)3.能够书写常见弱电解质的电离方程式。自 主 预 习探 新 知1水的电离(1)水的电离方程式纯水中存在少量的 H 和 OH ，是由于水发生微弱的电离产生的：H 2O H OH 。(2)水的电离平衡常数水的电离是一个可逆过程，一定条件下达到电离平衡，其平衡常数可以表示为 K。H OH H2O2水的离子积常数(1)表达式： KWH OH 。(2)影响因素温度25 时： KW1.010 14 m

2、ol2L2 。水的电离是吸热的可逆过程，故温度升高， KW增大。水的离子积常数只受温度的影响，与H 、OH 的变化无关。微点拨： KW适用于所有的电解质溶液，不仅仅适用于纯水。3电解质在水溶液中的存在形态(1)强、弱电解质的概念强电解质：在稀的水溶液中完全电离的电解质。弱电解质：在稀的水溶液中部分电离的电解质。(2)电解质与物质类别及在水溶液中的存在形态(3)电离方程式书写电离方程式时，强电解质用“= =”，弱电解质用“ ”。如NaCl 的电离方程式为 NaCl=Na Cl 。醋酸和一水合氨的电离方程式分别为CH3COOH CH3COO H ，NH 3H2O NH OH 。 4微点拨：书写电离

3、方程式时要遵循质量守恒和电荷守恒。4溶剂化作用(1)溶剂化作用是指溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用。(2)电解质溶于水后的存在形态：由于溶剂化作用，电解质溶于水后以“水合离子”或“水合分子”的形态存在。基础自测1判断对错(对的在括号内打“”，错的在括号内打“”。)(1)25 时，0.1 molL 1 的 NaOH 溶液中 KW110 13 mol2L2 。( )(2)某温度下，纯水中的H 210 7 molL1 ，则OH 。( )1.010 14mol2L 2210 7molL 1(3)25 时，0.01 mol/L 的盐酸中，OH 1.010 12 molL1 。( )(4)强电解质都是可

4、溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物。( )(5)强电解质的水溶液中无溶质分子，弱电解质的水溶液中有溶质分子。( )(6)强电解质溶液的导电能力强，弱电解质溶液的导电能力弱。( )提示 (1) 25 时， KW1.010 14 mol2 L2 。(2) 纯水中H OH 210 7 molL1 。(3)(4) 电解质的强、弱与溶解性无关。(5)(6) 溶液的导电性与离子浓度大小有关，与电解质的强弱无关。教师备选强弱电解质的本质区别是( )A导电能力 B化学键的类型C溶解度 D电离程度D 根据在水溶液中的电离程度，把电解质分为强电解质和弱电解质。2下列措施能使 KW增大的是( )A温度不变向水中加

5、入 NaOH 溶液B温度不变向水中加入稀 H2SO4C温度不变向水中加入 NaCl 固体D加热使溶液温度升高D KW只受温度影响，温度升高 KW增大。3下列电离方程式正确的是_。ACH 3COONa CH3COO Na BBa(OH) 2=Ba2 2OH CFe 2(SO4)3=Fe3 SO 24DHClO H ClO EH 2CO3 2H CO 23F2H 2O H3O OH 答案 DF合 作 探 究攻 重 难影响水电离平衡的因素思考交流电离平衡移动H2O H OH 影响结果影响因素方向 原因 KwH 变化OH 变化H 与OH 的关系升温 _ _ _ _ _温度 降温 _水的电离过程吸热_

6、_ _ _加酸 _增大H _ _ _ _外加酸碱加碱 _增大OH _ _ _ _外加活泼金属 _金属消耗水电离出的 H_ _ _ _提示 右移 增大 增大 增大 H OH 左移 减小 减小 减小 H OH 左移 不变 增大 减小 H OH 左移 不变 减小 增大 H OH 右移 不变 减小 增大 H OH 对点训练题组 1 水的电离及其影响因素125 时，水的电离达到平衡：H 2O H OH ，下列叙述正确的是( )A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，OH 浓度减小B向水中加入少量氢氧化钠固体，OH 浓度增大， KW不变C向水中加入少量冰醋酸，平衡逆向移动，H 浓度减小D将水加热， KW增大，H

7、 浓度不变B 向水中加入稀氨水，溶液的碱性增强，OH 浓度增大，水的电离受到抑制，平衡逆向移动；向水中加入少量冰醋酸，溶液的酸性增强，H 浓度增大，水的电离受到抑制，平衡逆向移动；将水加热， KW增大，H 浓度增大。教师备选在温度不变时，向纯水中加入少量盐酸，下列说法正确的是( )AH 减小BOH 增大C溶液中H 与OH 的乘积增大DH /OH 比值增大 D 向纯水中加入少量盐酸，H 增大，OH 减小，H OH 乘积不变。20.1 molL 1 的氢氧化钠溶液和 0.1 molL1 的盐酸中，水的电离程度( )A前者大 B前者小C一样大 D无法比较C NaOH 溶液中的OH 和盐酸中的H 相同

8、，它们对水电离的抑制程度相同。题组 2 水的离子积常数3关于水的离子积常数，下列说法不正确的是( )A蒸馏水中，H OH 110 14 mol2L2B纯水中，25 时，H OH 110 14 mol2L2C25 时，任何以水为溶剂的稀溶液中H OH 110 14 mol2L2D KW值随温度升高而增大A KW只与温度有关，升高温度， KW增大，25 时，纯水和任何物质的水溶液中KWH OH 110 14 mol2L2 。4将H 0.01 molL 1 的强酸溶液加水稀释，若溶液体积扩大 10 倍，则溶液中( )AH 和OH 都减小BH 增大CH 和OH 都增大DOH 增大D 稀释强酸溶液时，H

9、 减小，由于水的离子积常数不变，故OH 增大。题组 3 水电离出的H 和OH 的计算525 时，把 1 mL 0.1 molL1 的稀硫酸加水稀释制成 2 L 溶液，在此溶液中，由水电离产生的 H 的浓度接近于( ) A110 4 molL1B110 8 molL1C110 11 molL1D110 10 molL1D 溶液中H 必然减小，而由于 KW为一常数，OH 必然增大，而 OH 只能来自水的电离，故只需求出OH ，便知道由水电离出的H 。H 110 4 molL1 ，则OH 水 OH 总 0.001 L0.1 molL 122 LmolL1 110 10 molL1 ，则H 水 OH

10、水 110 10 molL1 。110 14110 46相同温度的下列溶液：0.1 molL 1 的硫酸 0.01 molL 1 的 NaOH 溶液，其中由水电离产生的H 之比为( ) A11 B110C120 D201C 0.1 molL 1 H2SO4溶液中H 0.2 molL 1, 0.01 molL1 NaOH 溶液中OH 0.01 molL1 ；H 2SO4溶液中的 OH 由 H2O 电离，NaOH 溶液中的 H 由 H2O 电离，二者溶液中 KW为一常数，则有 0.2 molL1 OH H2O0.01 molL1 H H2O，推知 。OH H2OH H2O 0.01 molL 10

11、.2 molL 1 120(1)稀酸溶液中，OH 来源于水的电离，因此水电离的H 水 OH 。KWH (2)稀碱溶液中，H 来源于水的电离，因此水电离的OH 水 H 。KWOH 电解质的电离小明等同学为了探究酸、碱、盐溶液的导电性，设计了如下实验：.在 5 只 250 mL 烧杯中分别加入浓度为 0.1 molL1 的盐酸、CH 3COOH 溶液、NaOH溶液、NaCl 溶液、氨水各 150 mL。.在 5 种溶液中分别放入相同规格的石墨电极，按下图连接好。.接通电源，仔细观察现象。思考交流1现象五个灯泡都亮起来，由此可得出什么结论？提示 结论：酸、碱、盐都是电解质，它们溶于水时会发生电离。2

12、现象盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液对应的灯泡较亮，醋酸、氨水对应的灯泡较暗，由此可得出什么结论？提示 结论：醋酸、一水合氨的电离程度较小，都是弱电解质。HCl、NaCl、NaOH的电离程度较大。3五种溶液的溶质在水中的存在形式是怎样的？提示 盐酸、NaCl、NaOH 溶液中盐酸、NaCl、NaOH 全部电离，以离子形式存在于溶液中；氨水、CH 3COOH 溶液中的 NH3H2O、CH 3COOH 主要以分子的形式存在于溶液中，只有极少量电离为离子。4强电解质溶液的导电能力一定强，弱电解质溶液的导电能力一定弱吗？溶液的导电能力取决于什么？提示 不一定。溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度

13、和所带电荷数，溶液中自由移动离子的浓度越大，所带电荷越多，则导电能力越强。而电解质的强弱是指电解质在水溶液中的电离情况，二者无必然关系，即强电解质溶液的导电能力不一定强，弱电解质溶液的导电能力不一定弱。对点训练题组 1 强电解质和弱电解质1下列说法正确的是( ) ACa(OH) 2微溶于水，所以是弱电解质B在水中能电离出离子的化合物一定是离子化合物CCO 2分子中含有极性键，且溶于水能导电，所以 CO2是电解质DNH 3H2O 在水中只能部分电离，所以是弱电解质D 区别强、弱电解质的依据是看其溶于水后能否完全电离，和其溶解度大小无必然联系。Ca(OH) 2虽微溶于水，但溶于水的部分能完全电离，

14、所以是强电解质，A 项错误；某些共价化合物在水中也能电离出离子，如 H2SO4等，B 项错误；CO 2溶于水能导电是由于和水发生反应生成了 H2CO3，所以 CO2是非电解质，C 项错误。2下列电解质只能在溶于水的条件下导电的是( )ANH 3H2O BNaHSO 4CCuO DNaOHA 电解质导电的条件：溶于水或熔融状态下，熔融状态下能导电的只有离子化合物，共价化合物只能在溶于水的条件下导电。NH 3H2O 是 NH3的水合物，它只能在溶于水的条件下导电。3下列电离方程式书写错误的是( )ANH 3H2O NH OH 4BBa(OH) 2=Ba2 2OH CH 2SO4=2H SO 24D

15、NaHCO 3=Na H CO 23D NH 3H2O 属于弱电解质，其电离方程式为 NH3H2O NH OH 。由于 H2CO3为 4二元弱酸，HCO 在离子方程式中不能写成 H CO 的形式，NaHCO 3的电离方程式中 3 23HCO 不能再拆分，D 项电离方程式应为 NaHCO3=Na HCO 。 3 3(1)多元弱酸分步电离，主要进行第一步电离，第二步电离较第一步更微弱，如H2CO3 H HCO (主)， 3HCO H CO (次)。 3 23(2)多元弱碱分步电离，但书写电离方程式时一步写出，如 Fe(OH)3 Fe3 3OH 。(3)酸式盐的电离强酸酸式盐在熔融状态下的电离与在水

16、溶液中的电离不相同。如 NaHSO4=Na H SO (水溶液中)，NaHSO 4=Na HSO (熔融状态)。24 4弱酸酸式盐在溶液中完全电离，但电离生成的酸式酸根发生部分电离。如 NaHCO3=Na HCO (完全电离)， 3HCO H CO (部分电离)。 3 23题组 2 电解质溶液的导电能力4在四份相同浓度的稀硫酸中分别缓慢滴加下列溶液，其导电能力先减弱至最弱，然后又逐渐增强的是 ( )ANaOH 溶液 BBa(OH) 2溶液CBaCl 2溶液 D氨水B 电解质溶液导电能力的强弱与溶液中离子浓度的大小及阴、阳离子所带的电荷数目有关。在稀硫酸中分别缓慢加入 NaOH 溶液、BaCl

17、2溶液、氨水，溶液中分别有强电解质Na2SO4、HCl、(NH 4)2SO4生成，溶液中仍然存在着大量离子，其导电能力无明显变化。由于H2SO4与 Ba(OH)2反应生成 BaSO4沉淀和水，故在滴加过程中溶液的导电能力先减弱到最弱，继续加入 Ba(OH)2溶液后，溶液中存在 Ba2 和 OH ，溶液的导电能力又逐渐增强。5把 0.05 mol NaOH 固体分别加入 100 mL 下列液体中，其中导电能力变化不大的是( ) A水B0.5 molL 1 盐酸C0.5 molL 1 CH3COOH 溶液D0.5 molL 1 乙醇溶液B A 项，在水中加入 NaOH，导电能力增强；B 项，反应生

18、成的 NaCl 溶液的浓度和盐酸的浓度相同，溶液的导电能力变化不大；C 项，反应后溶质由弱电解质 CH3COOH 变成强电解质 CH3COONa，溶液的导电能力增强；D 项，在非电解质的溶液中加入电解质，溶液的导电能力增强。电解质溶液中的离子浓度越大，离子所带电荷数目越多，溶液的导电性越强；反之越弱。当 堂 达 标固 双 基1如果 25 时， KW1.010 14 mol2L2, 100 时， KW5.510 13 mol2L2 ，这说明 ( )A25 时水的电离平衡常数较大B前者H 较后者大C水的电离是一个吸热过程D KW与温度无直接关系C 由题知，考查温度对水的离子积的影响，温度升高，水的

19、 KW增大，即H 、OH 都增大，说明水的电离程度增大。2常温下，某溶液中由水电离出的H 1.010 13 molL1 ，该溶液可能是 ( )A二氧化硫水溶液 B氯化钠水溶液C硝酸钠水溶液 D硫酸钠水溶液A H 水 1.010 13 molL1 1.010 7 molL1 ，说明水的电离受到抑制，溶液既可能呈酸性，也有可能呈碱性。A 项，SO2H 2O H2SO3，H 2SO3 HSO H ，HSO SO H ，溶液呈酸性。 3 3 233水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )A图中对应点的温度关系为 a b cB纯水仅升高温度，可从 a 点变到 c 点C水的离子积常数 KW数值大小

20、关系为 b c dD在 b 点对应温度下，0.5 molL1 的 H2SO4溶液与 1 molL1 的 KOH 溶液等体积混合，混合后H 110 7 molL1C 水的电离是吸热过程，温度升高，水的离子积常数增大，根据图中数据得出水的离子积常数 KW数值大小关系为 b c a d，温度关系为 b c a d，C 项正确，A 项错误；a 点和 c 点的OH 相等，若纯水仅升高温度，OH 与H 都增大，B 项错误； b 点的KW110 12 mol2L2 ，0.5 molL 1 的 H2SO4溶液与 1 molL1 的 KOH 溶液等体积混合，充分反应后所得溶液显中性，则H 110 6 molL1 ，D 项错误。4下列五种物质：(a)烧碱 (b)锌 (c)五氧化二磷 (d)CH3COOH (e)碳酸钡。请将符合下列条件的物质的序号填写在横线上： (1)难溶于水，但在高温条件下能分解的电解质是_。(2)固态和液态都能导电，但不是电解质的是_。(3)固态不导电，但熔融状态和水溶液均能导电的是_。(4)固态和熔融状态都不能导电，其水溶液能导电，但是非电解质的是_。答案 (1)(e) (2)(b) (3)(a) (4)(c)