3.4.5三大守恒和溶液中粒子濃度大小的比較 課件 高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

第三章水溶液中的離子反應與平衡鹽類的水解第5課時溶液中微粒濃度的比較和“三大守恒”學習目標重難點1、掌握常見電解質(zhì)(酸、堿、鹽)溶液中的粒子種類。2、掌握電解質(zhì)溶液中微粒濃度大小比較。3、掌握電解質(zhì)溶液中粒子濃度間的三大守恒關(guān)系。微粒濃度大小比較和“三大守恒”思考：分析“溶液中微粒濃度關(guān)系”時：

討論分析：Na2CO3(aq)中的電離與水解，存在哪些關(guān)系式？Na2CO3=2Na++CO32-H2O

OH－＋H＋電離:水解:

CO32-

+H2OHCO3-

+OH-

HCO3-

+H2OH2CO3

+OH-(主)(極弱)(極弱)(完全)提醒：溶液中“弱離子”的電離和水解問題要抓“關(guān)鍵離子”譬如，分析Na2CO3(aq)時，CO32-是“關(guān)鍵離子”而HCO3-是CO32-衍生出來的離子，千萬不要去考慮HCO3-的電離問題總要先考慮電離理論與水解理論

HCO3-+H2OH2CO3

+OH-HCO3-

CO32-

+

H+

請分析NaHCO3(aq)中的電離與水解，存在哪些關(guān)系式？NaHCO3=Na+

+HCO3-

電離:H2O

OH－＋H＋(極弱)(完全)水解:(主)(極弱)在NaHCO3(aq)中千萬不要去考慮CO32-的水解問題電離:HCO3-：水解>電離思路：①找出溶液中存在的所有離子一、電解質(zhì)溶液中的等量關(guān)系——“三個守恒”1、電荷守恒：電解質(zhì)溶液總是呈電中性的∴溶液中，陽離子所帶的正電荷總數(shù)=陰離子所帶的負電荷總數(shù)以Na2CO3(aq)為例Na+、H+②正電荷總數(shù)=負電荷總數(shù)

n(Na+)+n(H+)=2n(CO32-)+n(HCO3-)+n(OH-)或c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)c(CO32-):表示離子濃度:表示離子所帶電荷量2c(CO32-)區(qū)別CO32-、HCO3-、OH-陽離子:陰離子:電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒2、元素質(zhì)量守恒：【實質(zhì)：元素守恒或原子守恒】電解質(zhì)溶液中，盡管有些離子電離或水解等原因發(fā)生改變，叫“物料守恒”但某成分的起始濃度等于該成分在溶液中各種存在形式的濃度之和。一、電解質(zhì)溶液中的等量關(guān)系——“三個守恒”Na2CO3=2Na++CO32–

c(Na+)=2[c(CO32–)+c(HCO3–)+c(H2CO3)]c(Na+)=c(CO32–)未水解

+c(HCO3–)+c(H2CO3)例如：0.1mol/L的Na2CO3

溶液①CO32–

+H2OHCO3–

+OH–②HCO3–

+H2OH2CO3+OH–

2:12c(CO32–

)原始=0.2mol/LCO32–水解:C元素多種形式的濃度之和∴c(CO32–

)原始=①若CO32–不發(fā)生水解:——溶質(zhì)的物料守恒式=0.2mol/L②但CO32–部分水解，C原子以三種微粒存在于溶液中，分別是:

。CO32–、HCO3–、H2CO3∴根據(jù)C原子守恒及Na+的關(guān)系：3、質(zhì)子守恒：一、電解質(zhì)溶液中的等量關(guān)系——“三個守恒”△質(zhì)子守恒可以利用電荷守恒與物料守恒綜合推出。③c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3

)溶質(zhì)物料守恒式溶液電荷守恒式把②代入①整理可得①c(Na+)

+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)②

c(Na+)=

2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3

)]質(zhì)子守恒式例如：Na2CO33、質(zhì)子守恒：水電離出來的H+與OH-守恒∴水電離出來的H＋或OH－雖與其他離子結(jié)合而以不同形式存在，

但其總量相等，即質(zhì)子守恒

根據(jù)H2OH＋＋OH－，c(H＋)水≡c(OH－)水例如：Na2CO3一、電解質(zhì)溶液中的等量關(guān)系——“三個守恒”H+的總量Na2CO3=2Na+

+CO32-

CO32-

+H2OHCO3-+OH-

HCO3-

+H2OH2CO3

+OH-c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3

)H2OH++OH–

電離:水解:NaHCO3=Na+

+HCO3-

電離:H2O

OH－＋H＋HCO3-

CO32-+

H+

HCO3-

+H2OH2CO3

+OH-水解:電離:NaHCO3溶液物料守恒：電荷守恒：①減②整理可得c(H+)+c(H2CO3

)=c(OH-)+c(CO32-)質(zhì)子守恒：n(Na)

=

n(C)c(Na+

)=c(HCO3-)

+c(H2CO3

)+c(CO32-)寫出下列溶液中微粒濃度關(guān)系的三個守恒式c(Na+

)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+

2c(CO32-)電荷守恒：元素質(zhì)量守恒：質(zhì)子守恒：c(H＋)＝

c(OH－)＋

c(NH3·H2O)NaHCO3溶液物料守恒：電荷守恒：c(H+)+c(H2SO3

)=c(OH-)+c(SO32-)質(zhì)子守恒：c(Na+

)=c(HSO3-)

+c(H2SO3

)+c(SO32-)c(Na+

)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO3-)+

2c(SO32-)NH4Cl溶液遷移運用二、電解質(zhì)溶液中的離子濃度大小關(guān)系eg:H2S溶液，各微粒濃度大小關(guān)系:_______________________________c(H2S)>>c(H+)>c(HS-)

>c(S2-)

>c(OH-)(一)單一溶質(zhì)溶液：1、多元弱酸或弱堿溶液：考慮“電離平衡”記?。孩偃跛?、弱堿都只有微弱電離②多元弱酸分步電離，且電離程度依次減小。練：H3PO4溶液c(H3PO4)>>c(H+)＞c(H2PO4-)＞c(HPO42-)＞c(PO43-)＞c(OH-)評2、強酸弱堿鹽或強堿弱酸的正鹽：考慮“水解平衡”如：Na2CO3溶液中：c(Na＋)＞

c(CO32-)>>c(OH－)＞

c(HCO3-)>>c(H2CO3)>c(H+)①由于CO32-的水解:Na2CO3=2Na++CO32-

CO32-

+H2OHCO3-+OH-

HCO3-

+H2OH2CO3

+OH-c(Na＋)＞

2c(CO32–)②CO32-分步水解，以第一步為主記?。孩佟叭蹼x子”的水解是微弱的②多元弱酸根分步水解，且水解程度依次減小3、多元弱酸酸式鹽：綜合考慮酸式酸根離子“電離平衡和水解平衡”NaHCO3NaHSNaH2PO4NaHSO3Na2HPO4如:NaHCO3NaHCO3=Na+

+HCO3-

HCO3-

CO32-

+

H+

HCO3-+H2OH2CO3+OH-①c(Na＋)＞c(HCO3-)水解:電離:(主)(極弱)<<<②c(H2CO3)＞c(CO32-)∴c(Na＋)＞c(HCO3-)>>c(OH－)＞c(H2CO3)>>C(H+)>c(CO32-)①強酸的酸式鹽只電離不水解:NaHSO4=Na++H++SO42-②多元弱酸的酸式鹽要考慮酸根離子的電離程度和水解程度的相對大小。電離>水解：HSO3-,H2PO4-

水解>電離：HCO3-,HPO42-,

HS-等記?。?gt;>(二)溶液混合后離子濃度的比較：例1：0.1mol/L

HCl(aq)與0.2mol/L氨水等體積混合后，溶液中微粒濃度大小？分析:HCl+NH3·H2O=NH4Cl+H2O0.1V0.2V0.1V（余0.1V）混合后溶液中的溶質(zhì)為：NH4Cl+NH3·H2O(均0.1V)NH4ClNH3·H2O等量:NH4+

+H2ONH3·H2O+H+

:NH3·H2ONH4++OH–水解電離<(溶液顯堿性)溶液中微粒濃度：多少多少>>Cl–NH4+OH-H+NH3·H2O>思路：①先考慮混合物是否反應；②再分析反應后剩余離子濃度的大小例2：往0.1mol/L

HCl(aq)中逐滴加0.1mol/L氨水至溶液呈中性，②溶液中離子濃度大小關(guān)系？問題：①此時，V（HCl(aq)）______V（氨水(aq)）？（填“><或=”）<混合后溶液中的溶質(zhì)為：溶液中電荷守恒：c(NH4+)+c(H+)=c(Cl–)+c(OH–)∵溶液呈中性，c(H+)=c(OH–)∴c(NH4+)=c(Cl–)溶液中離子濃度：c(NH4+)=c(Cl–)>c(H+)=c(OH–)NH4Cl+NH3·H2O(稍過量)1、相同濃度的下列溶液中，c(CO32-)的大小關(guān)系為

。①Na2CO3②NaHCO3③H2CO3④(NH4)2CO3⑤NH4HCO3①>④>②>⑤>③2、等物質(zhì)的量的下列溶液中，NH4+的濃度由大到小的順序是

。①NH4Cl②NH4HCO3③NH4HSO4

④NH4NO3⑤NH3·H2O⑥(NH4)2SO4

⑥>③>①=④>②>⑤(三)不同溶液中同一離子濃度的比較：歸納整理：等物質(zhì)的量下列物質(zhì)水溶液混合③HCN

+NaCN②NH3·H2O

+NH4Cl①CH3COOH+

CH3COONa:電離

>水解c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>>c(OH-)>c(H+):電離

>水解:水解>電離c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>>c(H+)>c(OH-)c(NH4+)＞c(Cl-)＞

c(NH3·H2O)>>c(OH-)＞c(H+)(溶液顯酸性)(溶液顯堿性)(溶液顯堿性)規(guī)律：一般濃度相同條件下