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第一节水与水溶液
第1课时水的电离电解质在水溶液中的存在形态
一、教学目标
理解水的电离过程以及水的离子积常数的含义,并能分析影响水的电离平衡的因素。
生疏电解质在溶液中存在形态的差异,知道强、弱电解质的区分,并能书写弱电解质的电离方程式。
二、教学重难点
水的离子积常数;强弱电解质的区分与推断;弱电解质的电离方程式
三、教学过程
【课程引入】
【联想·质疑】电解质溶液〔如盐酸、CH3COOH溶液等〕能够导电。那么,纯水能导电吗?为了争论这个问题,有人曾经用经过很屡次纯化处理所制得的纯水进展导电性试验。你认为试验结果会是怎样的?
【讲解】试验觉察,通过蒸馏的方式对水进展纯化,随着蒸馏次数由1次增加到3次和
28次,水中杂质含量削减,水的电导率依次降低,其电导率的数值从2.9~20分别降低到了
0.67和0.063,但是始终大于0;进一步的争论觉察,即使是确定纯水,照旧具有较低的电导率,其电导率的数值为0.055,这说明纯水具有微弱的导电性。
【知讲解】
(一)水的电离
纯水具有微弱的导电性说明白什么呢?首先,从定性的角度来看,纯水能导电,说明纯水中也存在自由移动的离子。那么,到底是哪些离子呢?你能做出合理的猜测吗?有同学很快猜出来存在的阳离子应当是H+,阴离子呢?对,还有OH-。
再从定量的角度来看,纯水导电力气极弱,说明纯水中存在的自由移动的离子的浓度很低,主要以H2O分子形态存在,只有极少量的H2O分子发生电离,形成H+和OH-。
由此可知,水是一种极弱的电解质,纯水中存在着电离平衡。
电离方程式
【讲解】表示其电离过程的时候,应当使用可逆符号,水的电离方程式如下所示:
H2O H+
+ OH-
该方程式所表示的含义为:水发生微弱电离形成H+和OH-。并且由电离方程式可知,水电离出的H+浓度和OH-浓度始终是相等的。
需要指出的是:在水溶液中,H+和OH-都不是单独存在的。而是与特定数目的水分子结合形成水合离子。但是为了书写便利,我们通常仍写成H+和OH-。
【提问】如何对水的电离程度大小进展定量表示呢?
【讲解】与化学平衡一样,在确定温度下,当水的电离到达平衡时,水电离产生的H+浓度和OH-浓度之积与未电离的水的浓度之比,也是一个常数,也就是水的电离平衡常数K。由于水的电离极其微弱,电离前后水的浓度几乎不变,因此确定温度下水的浓度可视
2为定值,将水的浓度和电离平衡常数合并,得到这样一个表达式K·c(HO)=c(H+)·c
2
平 平
W(OH-),由式子可知:水电离产生的H+浓度和OH-浓度之积,等于一个的常数,我们把它称作水的离子积常数,简称水的离子积,记做K。
W
水的离子积常数
W表达式 K=c (H+)·c (OH-)
W
平 平
【思考争论】依据表中所给信息,你能得出什么结论?
【结论】温度越高KW越大,温度越低KW越小;
水的电离是一个吸热过程,升温促进水的电离,降温抑制水的电离。
影响因素
KW只随温度的上升而增大,确定温度下Kw是一个常数。25℃时,Kw=10-14mol2·L-2
此外,对于水的离子积还需要留意的是:
KW不受H+和OH-浓度的影响,向纯水中加酸或者加碱,KW不变。所以KW不仅适用于纯水,也适用于稀酸、稀碱等电解质水溶液。
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。
【思考争论】影响水的电离平衡的因素有哪些?
影响水电离平衡的因素(1)上升温度,促进水的电离(2)参与酸
增大c(H+),则平衡向左移动,水的电离被抑制,c(OH-)减小,但Kw不变。
参与碱
增大c(OH-),则平衡向左移动,水的电离被抑制,c(H+)减小,但Kw不变。
(二)电解质在水溶液中的存在形态
【思考争论】《安全学问》
湿手不能触摸电器开关和带电的家用电器,不能用湿布擦拭使用中的家用电器,以防发生触电事故。水的电离格外弱,为什么生活中水会引发触电事故?
【讲解】纯水的导电力气格外弱,但是向其中参与电解质形成溶液后导电力气会增加。
【观看·思考】电解质溶液的导电力气一样吗?
纯水的导电力气格外弱,但是向其中参与电解质形成溶液后导电力气增加。请通过试验推断以下溶液的导电力气是否一样。
【试验方案】在四个烧杯中分别盛有等体积、等浓度〔0.5mol·L-1〕的盐酸、氨水、
CH3COOH溶液、NaCl溶液,按图所示装置连接仪器,接通电源,留意观看灯泡的亮度。
【试验结果】
3/8
4/8
【提问】我们可以看到,四组灯泡都亮了,这说明白什么?
【结论】说明四组溶液均能导电,也就是溶液中存在自由移动的离子。
4依据已学学问我们不难分析
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