内容正文:
电解质溶液中微粒间的关系
第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第三节 盐类的水解
第3课时
通过溶液粒子间各种关系的分析,培养学生的微粒观和逻辑思维核心素养。
教学目标
1.理解并掌握溶液中离子浓度关系及大小比较的方法。
2.能运用电荷守恒、物料守恒、质子守恒分析溶液中粒子等量关系。
核心素养
目标 · 素养
c(H+) +c(HClO) =c(OH-)
NaClO可用于奥运会游泳池的消毒。NaClO溶液中含有H2O、H+、OH-、Na+、ClO-、HClO等粒子
c(Na+)= c(ClO-)+ c(HClO)
那么NaClO溶液中下列关系存在吗?
联想· 设疑
例:NH4Cl 溶液中
阳离子: H+
阴离子: Cl– OH–
正电荷总数 = 负电荷总数
n () + n ( H+ ) = n ( Cl– ) + n ( OH– )
即c () + c ( H+ ) = c ( Cl– ) + c ( OH– )
1.电荷守恒
电解质溶液中,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。
一、溶液中的等量关系——牢记“三个守恒”
Na+
Na+
H2O
HS-
H+
S2-
OH-
H2S
+
-
Na2S 溶液中的电荷守恒
例:NaHCO3溶液
因为 c (Na+)∶c (C) = 1∶1 ,可以电离出、也可以水解成H2CO3,但是这三种含C粒子的和不变。
所以 c(Na+)=c () + c () + c (H2CO3)
2.物料守恒
在电解质溶液中,由于某些离子发生了水解或电离,离子的存在形式发生了变化,离子种类增多。但是其总数始终不变。
一、溶液中的等量关系——牢记“三个守恒”
Na+
Na+
Na2CO3溶液中的物料守恒
Na2CO3
=
+
c(Na+)=2c()
H2CO3
H2O
c(Na+)=2[c()+c(-)+c(H2CO3)]
3.质子守恒
如Na2CO3溶液中,由水电离产生的OH-以游离态存在,而H+因水解有三种存在形式H+、、H2CO3
c(OH-)=c(H+) +c() +2c(H2CO3)
由水电离产生的H+、OH-浓度相等。溶液中的H+虽与其他离子结合而以不同形式存在,但其总量与OH-相等。
一、溶液中的等量关系——牢记“三个守恒”
通过联立电荷守恒和原子守恒,得到质子守恒
K2S溶液中的质子守恒
c(K+)+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+2c(S2-)
电荷守恒
物料守恒
c(K+)=2[c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)]
联立,消去K+得
c(HS- )+c(H+) +2c(H2S)=c(OH-)
难点· 突破1
难点
突破
框图法分析质子守恒
难点· 突破2
K2S溶液中的质子守恒
+H+
HS-
+H+
H3O+
-H+
OH-
+2H+
H2S
c(HS- )+c(H+) +2c(H2S)=c(OH-)
H2O
S2-
一份溶液中,拥有繁星般数量巨大的分子、离子等微粒。
那么这些粒子的多少怎样比较?
联想· 设疑
1.电离理论
(1)弱电解质的电离是微弱的,还要考虑水的极弱电离
二、微粒浓度大小比较——紧扣“两个微弱”
如 NH3 · H2O 溶液中:
c (NH3 · H2O) c (OH–) c () c (H+)
>
>
>
(2)多元弱酸的电离是分步的,主要是第一步电离(第一步电离程度>第二步电离)
如H2S溶液中:
c (H2S) c (H+) c (HS–) c (S2–) c (OH–)
>
>
>
>
如NH4Cl溶液中:c(Cl-) > c() > c(H+)> c(NH3·H2O) > c(OH-)
(3)多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的,主要以第一步水解为主。
(2)单水解是微弱的:
(1)弱离子由于水解而损耗
如NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c()
2.水解理论
如Na2CO3溶液中:c()>c()>c(H2CO3)
二、微粒浓度大小比较——紧扣“两个微弱”
例如在 H2CO3 溶液中
1.多元弱酸溶液——根据多步电离分析
c(H2CO3) > c(H+) > c() > c() >c(OH-)
2.多元弱酸的正盐溶液——根据弱酸根的分步水解分析
c(Na+)>c()>c(OH-)>c()>c(H2CO3)>c(H+)
例如Na2CO3 溶液中
三、微粒浓度大小比较——类型举例
3.多元弱酸的酸式盐溶液——要考虑酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小
(1)如 NaHCO3溶液中, 以水解为主
c(Na+)>c()>c(OH-)> c