师：同学们好，今天我们开始学习水的电离。通过上节课的学习，我们知道弱电解质可以分为弱酸、弱碱和水。那么同学们思考一下，水为什么是一种弱电解质呢？我们如何通过实验手段来证明它是弱电解质？换句话说，怎样证明水发生了电离？请同学们思考一下。
我想同学们应该都想到了测水的导电性，那么我们如何设计一个实验来证明水是可以导电的呢？
同学们应该想到了这样的装置。在进行实验之前，我们需要检测一下灯泡是否正常。我们将电源和灯泡相连，检测后灯泡亮起，说明灯泡正常。然后我们开始实验，接入蒸馏水，发现灯泡不亮。这与我们的预想相矛盾，同学们，请思考一下，这可能是什么原因导致的呢？
生：老师，可能是线路没有接好，接触不良，断路了。
师：如果是这种情况，同学们，我们应该怎么处理呢？
生：应该检测一下电路，重新开始实验。
师：那如果电路正常，灯泡仍然不亮，请问可能是什么原因导致的？
生：老师，可能是因为灯泡的电阻太大了，电流太小，所以不足以让灯泡亮起。
师：那么如果是电流太小，灯泡检测不出，我们应该怎么改进呢？
生：可以换上一个灵敏电流计来检测这个微小的电流是否存在。
师：有的同学就想，老师我就希望看到灯泡亮，这个时候我们怎么办？
生：可以增大电源的电压，使得灯泡亮起。
师：这种方法到底可不可行呢？接下来我们就来看看七巧科技小吴同学给大家带来的实验。下面我们接通电源看看效果如何。
我们可以看到电压在50伏的情况下，电灯并没有亮起。下面我们将电压继续调高，调至100伏仍然没有亮起。现在把电压调到了220伏，可以看到电灯已经亮起了，但仍然不是很明显。
通过这个实验现象，我们能够得出这样的结论：水是一种极弱的电解质。水既然是一种电解质，那么它是如何电离的呢？它电离产生何种离子呢？接下来我们就从微观的角度分析一下水的电离。从这幅图上我们可以看到，由于水分子之间相互碰撞，导致极少数水分子发生断裂，产生了水合离子和氢氧根离子，也就是水合的氢离子和氢氧根离子。由于水合氢离子相对比较复杂，所以我们一般把它简化为这样一个式子：水弱电离产生氢离子和氢氧根离子。看到这样一个可逆反应和这样一个动态的平衡，我们自然就联想到了弱电离的电离平衡常数。
同学们，水的电离平衡常数又该如何表示呢？
生：依据电离平衡常数的表达式，电离平衡常数应该等于氢离子的浓度乘以氢氧根离子的浓度除以水的浓度。
师：在这里有很多同学有一个错误的认识，就是认为水是一种液体，它的浓度应该默认为1，实际上这是不对的。我们可以通过计算得出此时水的浓度。我们取1升水，它的密度约为1克每立方厘米，那么它的质量就约为1千克。再除以水的摩尔质量，就得到了水的物质的量。再除以溶液的体积，我们就得到了水的浓度为55.6摩每升，并不是1摩尔每升。由于水的浓度是一个常数，电离平衡常数也是一个常数，所以我们经常把这两个常数合并起来，放到等式的左边，给它重新定义为一个新的常数。这个常数就叫做水的离子积常数，简称Kw，w的意思是指water水。为什么称它为离子积呢？因为等式的右边是氢离子的浓度和氢氧根离子浓度的乘积。自然我们也就联想到了Kw应该也是一个与温度有关的常数。请同学们看，这是Kw随着温度变化的曲线。同学们，你能够根据曲线变化的趋势推断出水的电离是放热还是吸热反应吗？请思考。
生：当温度不断升高的时候，Kw不断增大，溶液中氢离子的浓度增大，氢氧根离子的浓度也增大，平衡正向移动，即朝着水的电离方向移动，因此水的电离过程是一个吸热过程。
师：我们常常会用到常温25摄氏度时，Kw的值约为1.0×10?1?。我们知道当水电离出一个氢离子的时候，必然会产生一个氢氧根离子，因此我们在这里会得到一个很重要的结论，那就是由水电离出的氢离子浓度一定等于由水电离出的氢氧根离子浓度。这样我们结合Kw的值就可以求出25摄氏度的纯水中氢离子的浓度与氢氧根离子的浓度均等于10??次方摩每升，这与同学们在初中知道的纯水中溶液的pH等于7有莫大的关系。
我们知道了这个数值以后，就可以来求算水的电离程度了。依据我们上节课所学到的电离度的计算公式，电离度α应该等于已电离的水分子的浓度比上初始水分子的浓度，而已电离的水分子浓度又等于电离出氢离子的浓度。因此我们将数值代入到计算式中，就能够求得水的电离程度。我们再拿这个数据与弱酸和弱碱进行对比。通过这三组数据对比，我们能够感受到水的电离真的是太弱了。因此我们再一次得到这样的结论，水真的是一种极弱的电解质。这个时候有同学不禁要问了，老师，既然它电离这么弱，那对我们的研究有什么意义呢？这就是我们接下来要回答的问题，我们来研究影响水电离平衡的外界因素。
很明显，我们首先想到的应该是温度。我们把之前的图转化为现在的表，这是一种转换能力，同学们平时要多加练习图表互换、提取信息的能力。我们再结合两个特定温度下对氢离子浓度的计算结果，不难得出这样的结论：当温度升高的时候，氢离子的浓度增大，也就是Kw变大，平衡向右移动，即向着水的电离方向，水的电离程度不断增大。
之后我们当然想到的是浓度，那么我们如何研究浓度呢？常温下我们向1升水中通入0.01摩尔氯化氢气体，假设它完全被吸收。我们知道氯化氢是一种强电解质，它会完全电离出氢离子和氯离子，此时我们就能够计算出由酸电离出的氢离子的浓度应该等于0.01摩每升。接下来我们对比一下通入氯化氢气体之前和通入氯化氢气体之后溶液中离子的变化情况。同学们请看，在通入氯化氢气体之前，溶液中只有水溶液中的氢离子和氢氧根离子，均由水电离出来，且两者的浓度应该是相等的。当我们通入氯化氢气体之后，水的平衡发生了移动。溶液中的氢离子不仅有水电离出的氢离子，还有酸电离出的氢离子。溶液中的氢氧根仍然只有水电离出的氢氧根。由于水的电离平衡发生了移动，因此它达到新的平衡之后，水电离出的氢离子和氢氧根浓度就不再与原平衡时水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相等。因此我们用C?和C?以示区别。请同学们思考，当水的平衡再一次达到的时候，我们如何表示这个平衡常数呢？也就是我们如何再一次考虑Kw该如何表示呢？