高二化學(xué)水的電離和溶液的酸堿性 新課標(biāo) 人教版

1、一一. .水的電離水的電離在水中水分子有沒(méi)有作用呢？在水中水分子有沒(méi)有作用呢？ 它們能產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子嗎？它們能產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子嗎？ 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 1 2 操作操作 現(xiàn)象現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論接燈泡接燈泡接靈敏的電流計(jì)接靈敏的電流計(jì)不亮不亮指針偏轉(zhuǎn)指針偏轉(zhuǎn)自由移動(dòng)的離子極少自由移動(dòng)的離子極少水中極少量的自由移動(dòng)的離子是怎樣產(chǎn)生的？水中極少量的自由移動(dòng)的離子是怎樣產(chǎn)生的？電離方程式電離方程式:H2S HS H H2O H2S HS H3O 實(shí)驗(yàn)上實(shí)驗(yàn)上H2S在水中的電離方程式應(yīng)為：在水中的電離方程式應(yīng)為：S2H3O HS H2O HHS S2 H2O + H2O H3O+ OH +簡(jiǎn)寫為：簡(jiǎn)寫為： H2

2、O H + OH按按H2S的類推，水中還有的類推，水中還有: O2-H3O OH H2O 成立嗎？成立嗎？1.對(duì)比法對(duì)比法2.反證法反證法3.從水的第一步電離看，它是個(gè)什么反應(yīng)？從水的第一步電離看，它是個(gè)什么反應(yīng)？ 結(jié)論：結(jié)論：O2在水中不存在在水中不存在 rHm0 142 kJmol-1但但O-（g）離子再結(jié)合一個(gè)電子生成離子再結(jié)合一個(gè)電子生成O-2離子則是吸離子則是吸熱的。熱的。rHm0 844kJmol-1 且且I2的絕對(duì)值遠(yuǎn)大于的絕對(duì)值遠(yuǎn)大于I1，這就是說(shuō)這就是說(shuō)O-2的能量遠(yuǎn)比的能量遠(yuǎn)比O-和和O要高，要高，O2-從能量的觀點(diǎn)看，遠(yuǎn)不如從能量的觀點(diǎn)看，遠(yuǎn)不如O-穩(wěn)定。穩(wěn)定。 O2-離

3、子只存在于離子晶體中，它在水溶液中離子只存在于離子晶體中，它在水溶液中要與要與H2O反應(yīng)，生成反應(yīng)，生成OH-離子。離子。 這是因?yàn)?，首先這是因?yàn)?，首先O原子的第一電離能為正值，原子的第一電離能為正值，也就是說(shuō)也就是說(shuō)O（g）原子結(jié)合一個(gè)電子變成原子結(jié)合一個(gè)電子變成O-（g）離離子是放出能量的。子是放出能量的。 水溶液中為什么不可能存在水溶液中為什么不可能存在O2-離子？離子？水溶液中為什么不可能存在水溶液中為什么不可能存在O2-離子？離子？ 當(dāng)當(dāng)O2-離子進(jìn)入水溶液時(shí)，離子進(jìn)入水溶液時(shí)，O2-就有自發(fā)地就有自發(fā)地從從H2O奪取奪取H+而變?yōu)槎優(yōu)镺H-的強(qiáng)烈傾向。只有在的強(qiáng)烈傾向。只有在離子

4、晶體中，巨大的晶格能才能滿足形成離子晶體中，巨大的晶格能才能滿足形成O2-離子時(shí)能量上的需要，這就是離子時(shí)能量上的需要，這就是O2-離子只存在離子只存在于晶體中的原因。于晶體中的原因。 水溶液中為什么不可能存在水溶液中為什么不可能存在O2-離子？離子？其次，從水的電離來(lái)說(shuō)，其次，從水的電離來(lái)說(shuō)，室溫時(shí)水的離子積為室溫時(shí)水的離子積為1.010-14，水的電離常數(shù)，水的電離常數(shù)Ki1.810-16，這是一個(gè)很小的數(shù)值，說(shuō)明水這是一個(gè)很小的數(shù)值，說(shuō)明水的第一級(jí)電離是很微弱的。據(jù)計(jì)算，的第一級(jí)電離是很微弱的。據(jù)計(jì)算，H2O的第的第二步電離：二步電離： 的電離平衡常數(shù)約的電離平衡常數(shù)約為為10-40，這

5、說(shuō)明，這說(shuō)明OH- 電離產(chǎn)生電離產(chǎn)生O2-的可能性幾乎的可能性幾乎等于零。如果水溶液中存在等于零。如果水溶液中存在 O2-，它也要和它也要和H+ 反應(yīng)生成反應(yīng)生成OH- ，即電離平衡強(qiáng)烈地趨向于向左即電離平衡強(qiáng)烈地趨向于向左移動(dòng)。從酸堿質(zhì)子理論來(lái)說(shuō)，移動(dòng)。從酸堿質(zhì)子理論來(lái)說(shuō)，O2-是很強(qiáng)的堿是很強(qiáng)的堿，它很容易吸收一個(gè)，它很容易吸收一個(gè)H+ 而生成而生成OH- 。這些都這些都能說(shuō)明在水溶液中是不存在能說(shuō)明在水溶液中是不存在O2-離子的。離子的。 寫出水電離的平衡常數(shù)表達(dá)式：寫出水電離的平衡常數(shù)表達(dá)式： K K 電離電離 c(H+)c(OH-） c(H2O)實(shí)驗(yàn)測(cè)得：在室溫時(shí)水中的實(shí)驗(yàn)測(cè)得：在室溫時(shí)水中的: c(H+) c(OH-)1107mol/L 請(qǐng)大家寫出水的電離常數(shù)：請(qǐng)大家寫出水的電離常數(shù)：K電離電離 1.81016 K 電離電離c(H2O） c(H+)c(OH-）Kw=c(H+)c(OH-）可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是什么？可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是什么？討論：討論：在鹽酸中有在鹽酸中有OH-，在，在NaOH溶液中有溶液中有H,并加以解釋并加以解釋計(jì)算：計(jì)算： 0.1mol/L的的HCl中中OH-的濃度？的濃度？ H2O H + OH起始起始c：平衡平衡c：11071107x 0.1xKw=（x 0.1） xx