内容正文:
第三节 盐类的水解
第4课时 溶液中离子浓度比较
人教版选择性必修1
榆次一中 李金虎
学习目标
1.能综合运用电离平衡和水解平衡原理,判断溶液中粒子浓度大小关系。
2.掌握电荷守恒、物料守恒、质子守恒的书写方法和规律。
学习目标
1.能够从电离平衡和水解平衡角度判断溶液中离子浓度的关系 ,培养学生“宏观辨识与微观探析‘的学科素养。
2.运用电离及平衡移动原理角度,分析溶液中的粒子关系,培养学生“变化观念与平衡思想”的学科素养。
素养目标
教学过程
一、理解“两大理论”,贯通思维障碍
树立微弱意识,立足平衡观念
1.电离理论——弱电解质的电离是微弱的
(1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的粒子都非常少,同时还要考虑水的电离。 如氨水中:NH3·H2O、NH4+、OH-、H+浓度的大小关系是
c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)。(2)多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。 如在H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是
c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
教学过程
2.水解理论——弱电解质离子的水解是微弱的
(1)弱电解质离子的水解是微弱的(水解相互促进的除外),但由于水的电离,故水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。
如NH4Cl溶液中:NH4+、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解。 如在Na2CO3溶液中:CO32-、HCO3-、H2CO3的浓度大小关系应是
c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)。
教学过程
电荷守恒是指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度。如NaHCO3溶液中:
c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)。
二、巧用“三个守恒”,明确浓度关系
1.电荷守恒
2.物料守恒 物料守恒也就是元素守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。 (1)单一元素守恒,如1 mol NH3通入水中形成氨水,就有n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NH4+)=1 mol,即氮元素守恒。 (2)两元素守恒,如NaHCO3溶液中,c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-),即钠元素与碳元素守恒。
教学过程
电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。如NaHCO3溶液中:
3.质子守恒
质子守恒式:c(H2CO3)+c(H+)=c(CO32-)+c(OH-)
教学过程
如Na2S水溶液中的质子转移情况如图所示:
质子守恒式:c(OH-)=c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)
教学过程
质子守恒式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
Na2S水溶液中
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),
物料守恒:c(Na+)=2[c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)],
以上两式通过变换,消去没有参与变化的Na+,即可得到质子守恒式:c(OH-)=c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)
教学过程
三、粒子浓度的分类比较
1.单一溶液中各离子浓度的比较
(1)一元弱酸溶液
如CH3COOH溶液:
(2)一元弱碱溶液
如NH3H2O溶液:
c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)
溶质分子>显性离子>电离产物>隐性离子
教学过程
c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)
(3)多元弱酸溶液:
如H2CO3溶液:
如H2S溶液:
c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)
弱酸分子>c(H+)>一级电离产物>二级电离产物>c(OH-)
教学过程
(4)简单盐溶液:
如CH3COONa溶液:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)
电荷守恒:c(N