3.3.4溶液三大守恒 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 §3.3.4　溶液三大守恒 1 1、电荷守恒 2、物料守恒 3、质子守恒 目标引领 电解质溶液中的三种守恒关系 一、电荷守恒 阴离子所带负电荷总数=阳离子所带正电荷总数 二 、物料守恒 三 、质子守恒 电解质电离、水解过程中，溶液中某些关键性原子（或原子团）总是守恒的。 电解质溶液中微粒电离出质子（H+）的总数等于微粒得到质子（H+）的总数。 独立自学 一、电荷守恒 问题1：溶液中离子浓度与离子所带电荷浓度的关系是什么？ 离子浓度 电荷浓度 c(NH4+) c(Al3+) c(Cl-) c(CO32-) c(NH4+) 3c(Al3+) c(Cl-) 2c(CO32-) 引导探究1 ① NH4Cl溶液 电荷守恒： n(NH4+)×1、n(H＋)×1、n(Cl－)×1、n(OH－)×1 n(NH4+)＋n(H＋)＝n(Cl－)＋n(OH－) 离子所带电荷： 同除体积V： c(NH4+)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－) 有哪些离子？ 离子带多少电荷？ 阳离子种类： NH4+ 、H+ 阴离子种类： Cl－ 、OH－ 阴离子所带负电荷总数=阳离子所带正电荷总数 负电荷总数 == 正电荷总数 ② Na2CO3溶液 n(Na＋)×1、n(H＋)×1、n(CO32-)×2、n(HCO3-)×1、n(OH－)×1 n(Na＋)＋n(H＋)＝2n(CO32- )＋n(HCO3- )＋n(OH－） c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO32- )＋c(HCO3- )＋c(OH－） 电荷守恒： 离子所带电荷： 同除体积V： 有哪些离子？ 离子带多少电荷？ 阳离子种类： Na+ 、H+ 阴离子种类： CO32- 、HCO3- 、OH－ 例1： Na2S 溶液 阳离子种类： Na+ 、H+ 阴离子种类： OH– 、 S2– 、 HS– c (Na+ ) + c ( H+ ) = c ( OH– ) + 2c ( S2–) + c ( HS– ) 练习1：CH3COONa溶液： c( Na+ ) + c ( H+ ) = c ( CH3COO– ) + c ( OH– ) 练习2：CH3COOH与CH3COONa等浓度等体积混合溶液： c( Na+ ) + c ( H+ ) = c ( CH3COO– ) + c ( OH– ) 当堂诊学 小结 书写电荷守恒式必须注意： ①准确判断并找全溶液中阴、阳离子的种类； ②弄清离子浓度和电荷浓度的关系：系数看价态。 口诀 阴阳离子两边写 带几个电荷就配几 元素质量守恒 溶液中，某些离子因电离或水解，变成其它离子或分子等，但离子或分子中所含的特定元素的原子总数是守恒的。 即：某一元素的原始的总浓度等于该元素在溶液中各种存在形式的浓度之和。 不能选H、O元素 引导探究2 二、物料守恒 = 即：n(Na)=2n(C) n(Na) n(C) 2 1 c (Na+ ) = 2 [c (CO32–) + c (HCO3–) + c (H2CO3) ] c(Na) : c(C) ＝2 : 1 例1：Na2CO3溶液中： CO32-发生了水解，C元素以CO32-、HCO3-、H2CO3三种形式存在。 例2：写出NaHCO3溶液的物料守恒（原子守恒） ∵ c (Na+) : c (C) ＝ . 1:1 故：物料守恒 c (Na+)＝c (HCO3–) + c (CO32–) + c (H2CO3) (1)CH3COONa c(Na+)= c (CH3COO－) + c (CH3COOH) (2)NaHSO3 c(Na+)= c( HSO3－) + c( SO32－ )+ c(H2SO3 ) (3)Na2SO3 写出物料守恒关系式 c(Na+)=2[c( HSO3－) + c( SO32－ )+ c(H2SO3 )] 当堂诊学 小结 书写物料守恒式必须注意： ①通过溶质的化学式（混合溶液须考虑各溶质的含量）列出特定元素的原子（或原子团）间的定量关系(特定元素一般为非H非O元素)。②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式。 口诀 物料两边写 系数交叉配 上难度 1、等物质的量的Na2CO3、NaHCO3混合溶液 = n(Na) n(C) 3 2 1 ： 1 即：2n(Na)=3n(C) 2c(Na+) ＝3[c (CO32-)＋c(HCO3- )＋c(H2CO3)] 2、CH3COOH与CH3COONa等浓度等体积（1：1）混合溶液： 1 ： 1 ： 1 Na+ CH3COO- = 2 1 即：2n(Na)=n(CH3COO) 2c (Na+ ) = c (CH3COO－) + c (CH3COOH) H+ 电解质溶液中微粒电离出质子（H+）的总数等于微粒得到质子（H+）的总数。 质子守恒定义：得质子(H+)的总数等于失质子(H+)的总数。 如：Na2CO3 溶液中 能失H+的微粒是： 能得H+的微粒是： H2O H2O 和CO32－ 引导探究3 三、质子守恒 HCO3－ H2CO3 OH－ H3O+ CO32－ H2O - H+ +H+ +H+ +2H+ 得质子 失质子 基准态物质 H+ c(H+)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3) = c(OH－) Na2CO3 溶液 质子守恒式 n(H+)＋ n(HCO3－)＋2 n(H2CO3) = n(OH－) OH－ NH4+ H2O - H+ +H+ 得质子 失质子 基准态物质 H+ - H+ c ( H+ ) = c (NH3∙H2O ) + c ( OH– ) NH3∙H2O NH4Cl 溶液 写出下列溶液的质子守恒式。 2、 NH4HCO3溶液中： 1、Na2S溶液： c (H+)＋ c (H2CO3) = c (OH－)+ c (CO32－ )+c(NH3·H2O) c (H+)＋ 2c (H2S) + c (HS-)= c (OH－) 当堂诊学 3、分别写出NaHCO3溶液中三个守恒关系式 ①电荷守恒： ②物料守恒： ③质子守恒： c(Na+)+c(H+)＝c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-) c(Na+)＝c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) c(H+)+c(H2CO3)＝ c(CO32-)+ c(OH-) ③也可以由①-②得 结论：质子守恒可将电荷守恒和物料守恒关系式联立得到！ c(Na+）+ c(H+)= c(CH3COO-)+ c(OH-) 电荷守恒 物料守恒 2c（Na+）=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) 联立消去Na+，即2×①-②： 2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO- ）+2c(OH-) CH3COOH与CH3COONa等浓度等体积混合溶液的质子守恒式： ② ① 2 2 2 2 质子守恒 练习、写出NH3·H2O与NH4Cl混合液(1:1)的质子守恒式： _____________________________________________ 2c(H＋)+c(NH4＋)＝2c(OH－)+c(NH3·H2O) ①电荷守恒： ②物料守恒： ③质子守恒： c(NH4+)+c(H+)＝c(Cl-)+c(OH-) 2c(Cl-)＝c(NH4+)+c(NH3·H2O) ③可以由①×2+②得 2c(H＋)+c(NH4＋)＝2c(OH－)+c(NH3·H2O) 当堂诊学 只有离子，无分子——电荷守恒 有分子，无H＋/OH－——物料守恒 有分子，有H＋/OH－——质子守恒 按顺序判断 目标升华 1、在0.1mol/LNa2S溶液中存在着多种离子和分子，下列关系式中不正确的是（ ） A. C (Na+) + c (H+)= c (HS-) + c (OH-) +2 c (S2-) B. C (Na+) + c (H+)= c (HS-) + c (OH-) + c (S2-) C. C (Na+) = 2c (HS-) + 2 c (H2S) + 2c (S2-) D. c (OH-) = c (HS-) + 2 c (H2S) + c (H+) B 当堂诊学 2.写出(NH4)2SO4溶液中各粒子浓度关系。 ①物料守恒:_________________________________ 。  ②电荷守恒:_________________________________。  ③质子守恒:_________________________________。  c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-) c(NH4+)+c(H+)=2c( SO42-)+c(OH-) c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(SO42-) $$