【步步高】2014-2015学年高中化学 3.1 水溶液同课异构课件 鲁科版选修4

《水溶液同课异构》课程主要探讨了高中化学中物质在水溶液中的行为，特别是电解质和非电解质的概念及区分。电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物，如酸、碱、盐，而非电解质则是在这些条件下不能导电的化合物，例如蔗糖和乙醇。区分两者的关键在于其是否能自身电离并导电。在给定的示例中，固体NaCl、醋酸和硫酸溶液属于电解质，而干冰、酒精和蔗糖是非电解质。 课程进一步阐述了强电解质和弱电解质的区别。强电解质如强酸（如HCl、H2SO4、HNO3）、强碱（如NaOH、KOH）和绝大多数盐在稀溶液中完全电离，形成离子。弱电解质，如弱酸（如醋酸、H2CO3、HClO）、弱碱（如氨水）以及水，在溶液中只部分电离。电离方程式的书写对于理解这一过程至关重要，强电解质的电离是完整的，而弱电解质的电离是部分的且可逆。 水的电离是另一个关键概念。水可以自离解为H3O+和OH-，电离平衡常数Kw表示[H+]和[OH-]的乘积，其值在25℃时是1×10^-14mol²/L²。Kw受温度影响，温度升高，Kw增大，反之减小。在任何溶液中，由水电离产生的H+和OH-浓度相等，它们的乘积等于Kw。 应用这些原理，我们可以解决一些实际问题，例如计算特定溶液的[H+]或[OH-]，或者比较不同溶液的酸度。例如，25℃时，0.01mol·L-1的盐酸溶液中[H+]为0.01mol·L-1，[OH-]为10^-12mol·L-1。而在相同温度下，0.01mol·L-1的NaOH溶液中，[OH-]为0.01mol·L-1，[H+]为10^-12mol·L-1。 此外，Kw在分析溶液的酸碱性质时非常有用，例如判断25℃下0.1mol·L-1的氨水、NaOH、盐酸和醋酸溶液的[H+]大小，顺序为：盐酸（强酸）>醋酸（弱酸）>氨水（弱碱）>NaOH（强碱）。 当温度上升至100℃时，Kw=10^-12，这意味着纯水在该温度下的[H+]也为10^-6mol·L-1。同样，对于0.01mol·L-1盐酸溶液，在该温度下，由水电离出的[H+]H2O和[OH-]H2O都是10^-12mol·L-1。 本课程通过讲解电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的定义，以及水的电离平衡和离子积常数Kw，帮助学生深入理解水溶液中化学反应的基本原理，为后续的化学学习打下坚实基础。