3.3.4 溶液中微粒浓度图像分析 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦溶液中微粒浓度图像分析，涵盖中和滴定“五点法”、分布分数曲线、对数曲线三大核心内容。从盐类水解基础导入，通过解析中和滴定起点、一半点等关键点离子浓度关系，延伸至分布分数曲线交点求Ka、对数曲线公式推导，搭建从基础到复杂图像的学习支架。 其亮点在于结构化图像分析策略，如“五点法”明确中和滴定各阶段溶质成分与离子浓度关系，分布分数曲线结合草酸实例推导pH计算，体现科学思维中的模型建构与证据推理。课堂练习针对性强，帮助学生建立图像分析逻辑，教师可高效开展教学，提升学生解决复杂问题的能力。

水溶液中的离子反应与平衡 第三节 盐类的水解 课时4 溶液中微粒浓度图像分析 五个点的诠释与应用 五个点 应用 抓反应的起始点 　判断酸、碱的相对强弱 抓反应的一半点 　判断是哪种溶质的等量混合 抓溶液的中性点 　判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足 抓恰好反应点 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性 抓反应的过量点 判断溶液中的溶质，判断哪种物质过量 一、五点”破解中和滴定图像 利用中和滴定曲线分析离子浓度的关系： 常温下，将0.1 mol·L－1NaOH溶液逐滴加入到20.0 mL 0.1 mol·L－1HA溶液中所得溶液pH与加入NaOH溶液体积关系如下图： 关键点 粒子浓度关系 起点 (点①) 起点为HA的单一溶液，0.100 0 mol·L－1 HA的pH＞1，说明是HA是_____， 微粒浓度大到小_______________________ c(HA)＞c(H＋) ＞ c(A－) ＞c(OH－) 一、五点”破解中和滴定图像 弱酸 反应一半点(点②) 两者反应生成等物质的量的HA和NaA混合液，此时溶液pH＜7，说明HA的电离程度大于A－的水解程度，______________ ________________________ 中性点 (点③) 此时溶液pH＝7，溶液呈中性，酸没有完全反应，_________ _______________________________ c(A－)＞c(Na＋) ＞c(HA)＞c(H＋)＞c(OH－) c(A－)＝ c(Na＋)＞c(HA)＞c(H＋)＝c(OH－) 一、五点”破解中和滴定图像 利用中和滴定曲线分析离子浓度的关系： 常温下，将0.1 mol·L－1NaOH溶液逐滴加入到20.0 mL 0.1 mol·L－1HA溶液中所得溶液pH与加入NaOH溶液体积关系如下图： 恰好完全反应点(点④) 此时两者恰好完全反应生成NaA，为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，______________________________ c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋) 一、五点”破解中和滴定图像 利用中和滴定曲线分析离子浓度的关系： 常温下，将0.1 mol·L－1NaOH溶液逐滴加入到20.0 mL 0.1 mol·L－1HA溶液中所得溶液pH与加入NaOH溶液体积关系如下图： 过量点 (点⑤) 此时NaOH过量或者远远过量，溶液显碱性，可能出现______________________________________，也可能出现________ ________________________ 在上述过程中，点____代表的溶液中水的电离程度最大 c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋) c(Na＋)＞ c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋) ④ 一、五点”破解中和滴定图像 利用中和滴定曲线分析离子浓度的关系： 常温下，将0.1 mol·L－1NaOH溶液逐滴加入到20.0 mL 0.1 mol·L－1HA溶液中所得溶液pH与加入NaOH溶液体积关系如下图： 方法导引 利用中和滴定曲线分析离子浓度思路，三看： 一看谁滴定谁，二看坐标，三看特殊点(起点、恰好反应点和中性点)。 (1)恰好中和＝酸碱恰好完全反应≠滴定终点≠溶液呈中性。 (2)滴定曲线分析思路 一、五点”破解中和滴定图像 例1 常温下，用0.100 0 mol·L－1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L－1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液，滴定曲线如图所示。下列判断错误的是 (　) A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X－)>c(OH－)>c(H+) B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)> Ka(HZ) C.当pH=7时，三种溶液中:c(X－)=c(Y－)=c(Z－) D.分别滴加20.00 mL盐酸后，再将三种溶液混合: c(X－)+c(Y－)+c(Z－)=c(H+)－c(OH－) C 课堂练习 例2 25 ℃时，用0.100 mol·L－1高氯酸溶液分别滴定 20.00 mL 0.100 mol·L－1 NaOH溶液和20.00 mL 0.100 mol·L－1氨水，两溶液的pH与所加高氯酸体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是(　) A.Kb(NH3·H2O)的数量级为10－4 B.高氯酸溶液滴定氨水选择酚酞作指示剂，且10<a<20 C.Q点所示溶液中有:2c(OH－)+c(NH3·H2O)= c(N)+2c(H+) D.水的电离程度:P>M>Q>N C 课堂练习 例3.常温下，向20 mL 0.1 mol·L－1氨水中滴加一定浓度的稀盐酸，溶液中由水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法不正确的是 A.常温下，0.1 mol·L－1氨水中NH3·H2O的 电离常数Kb约为1×10－5 B.a、b之间的点一定满足：c(NH4+)>c(Cl－) >c(OH－)>c(H＋) C.c点溶液中c(NH4+)<c(Cl－) D.b点代表溶液呈中性 B 课堂练习 解析： ①a点表示未加盐酸，碱抑制水的电离。 ②b点溶液中氯化铵和氨水共存，溶液呈中性， 水电离的抑制程度与促进程度相当。 ③c点酸碱恰好完全中和，溶液中只有氯化铵， 促进水的电离，水电离出的氢离子浓度最大。 ④d点氯化铵和盐酸共存，溶液呈酸性，盐酸抑制水的电离。 课堂练习 1.分布分数曲线 是指以pH为横坐标，分布分数即组分的平衡浓度占总浓度的分数为纵坐标，(和对应微粒浓度成正比)，即分布分数与溶液pH之间的关系曲线。 举例 一元弱酸 (以CH3COOH为例) 二元弱酸 (以H2C2O4为例) 弱电解质 分布分数图     二、分布分数曲线图分析 举例 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸为例) 弱电解质 分布分数图     (1)微粒 存在形式 二、分布分数曲线图分析 δ0、δ1分别为CH3COOH、CH3COO－的分布分数 举例 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸为例) 弱电解质 分布分数图     (2)微粒 浓度比较 二、分布分数曲线图分析 举例 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸为例) 弱电解质 分布分数图     (3)找交点求Ka、Kh 二、分布分数曲线图分析 二、分布分数曲线图分析 (4)交点的综合应用 A B C 向草酸溶液中加入NaOH调节pH B点的电荷守恒： c(Na+)+ c(H+)＝c(OH－)+ c(HC2O4－)+2c(C2O42－) c(Na+)＜ c(HC2O4－)+2c(C2O42－) B点pH=4.2， c(H+)＞c(OH－) B点c(HC2O4－)=c(C2O42－) c(Na+)＜ 3c(HC2O4－)=3c(C2O42－) c(OH－)＜c(H+)＜c(H2C2O4)＜ 二、分布分数曲线图分析 (4)交点的综合应用 A B C 向草酸溶液中加入NaOH调节pH 求C点的pH： C点c(H2C2O4)=c(C2O42－) 结合H2C2O4的电离 H2C2O4 ⇌H+ + HC2O4－ Ka1 HC2O4－ ⇌H+ + C2O42－ Ka2 H2C2O4 ⇌2H+ + C2O42－ Ka1·Ka2 二、分布分数曲线图分析 (5) 混合酸中分布分数曲线 常温下将NaOH溶液滴加到H2A和HB的混合溶液中，溶液中H2A、HA－、A2－、HB、B－的分布分数δ随pH变化的关系如图所示 a：H2A b：HA－ c：A2－ d：HB e：B－ Ka1(H2A)＞Ka2(H2A)＞Ka(HB) 明确：NaOH先和酸性强的反应 尝试画出Ka(HB)＞Ka1(H2A)＞Ka2(H2A)的分布分数曲线草图 2.解题要点 (1)明确每条曲线所代表的粒子及变化趋势。 (2)通过做横坐标的垂线，可判断某pH时的粒子浓度相对大小。 (3)交点是某两种粒子浓度相等的点，可计算电离常数。 (4)交点上的电荷守恒的综合应用 二、分布分数曲线图分析 例4 甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一。在25 ℃时，NCH2COOH、NCH2COO－和NH2CH2COO－的分布分数[如 δ(A2－)=]与溶液pH关系如图所示。下列说法错误的是(　) A.甘氨酸具有两性 B.曲线c代表NH2CH2COO－ C.NCH2COO－+H2O⇌ NCH2COOH+OH－的 平衡常数K=10－11.65 D.c2(NCH2COO－)<c(NCH2COOH)· c(NH2CH2COO－) D 课堂练习 例5 常温下，向某浓度的H2A(二元弱酸)溶液中逐滴加入某浓度的KOH溶液，所得溶液中H2A、HA－、A2－三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示，则下列说法不正确的是( 　) A.H2A的Ka1(H2A)=10－1.2 B.曲线3代表A2－的物质的量分数 C.图中a点对应的pH=2.7 D.pH=4时，溶液中存在下列关系: c(K+)>c(A2－)>c(HA－)>c(H+)>c(OH－) D 课堂练习 lg 生成物与反应物离子浓度比的常用对数 　lg越大,H2X电离反应正向进行的程度越大 lg 稀释后与稀释前体积比的常用对数 　lg 越大,稀释程度越大 AG=lg H+与OH－浓度比的常用对数 　AG越大,酸性越强,中性时,=1,AG=0 1.图像类型 (1) 对数图像有以下类型： 三、对数曲线图分析 1.图像类型 (2) 负对数图像有以下类型： pH图像 将溶液中c(H＋)取负对数，即pH＝－lg c(H＋)，反映到图像中是c(H＋)越大，则pH越小 pOH图像 将溶液中c(OH－)取负对数，即pOH＝－lg c(OH－)，反映到图像中是c(OH－)越大，则pOH越小 pC图像 将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数，即pC＝－lg c(A)，反映到图像中是c(A－)越大，则pC越小 三、对数曲线图分析 三、对数曲线图分析 求/观察形式，注意和各类平衡常数(Ka、Kb、Kh、Kw)相互联系 ，两边同时取对数 常温下， 2. 公式推导技巧 三、对数曲线图分析 类推到求/ 2. 公式推导技巧 三、对数曲线图分析 (1) 比例对数—pH图 直线I： 直线II： m=lgKa1；Ka1=10m =10－1.81 n=lgKa2；Ka2=10n =10－6.91 3. 图像解析 以H2X为例 三、对数曲线图分析 直线I： 直线II： a=lgKa1；Ka1=10a =10－1.81 b=pKa2；Ka2=10－b =10－6.91 I II a b 1.81 6.91 A lgY pH 交点A： 即 则交点A的 (2) 比例对数+负对数—pH图 3. 图像解析 以H2X为例 三、对数曲线图分析 直线I： 直线II： 交点A： 即 则交点A的 (3) 浓度对数/负对数—pH图 3. 图像解析 以H2X为例 pH增大，c(H+)减小； c(H2A)减小，p(H2A)增大； c(A2－)增大，p(A2－)减小； I II a b A pY pH 4.解题策略 (1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。 (2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义，是浓度对数还是比值对数。 (3)理清图像中曲线的变化趋势及含义，根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。 三、对数曲线图分析 (5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接，作出正确判断。 例6 常温下，向一定浓度邻苯二甲酸钠(以Na2A表示)溶液中通入HCl气体，保持溶液体积和温度不变，测得－lg X与pOH[X为c(H2A)、c(A2－)、;pOH=－lg c(OH－)]的变化关系如图所示。下列说法不正确的是(　) A.曲线L1表示－lg c(H2A) B.Ka1(H2A)=1×10－3 C.水的电离程度:a>b>c D.c点溶液中:c(Na+)>c(H2A)+c(HA－)+c(A2－) A 课堂练习 例7 25 ℃时，向某二元弱酸H2R的钠盐溶液中滴加盐酸，混合溶液中lg X与pH的关系如图所示，其中lg X=lg 或lg 。下列叙述正确的是(　) A.Ka1(H2R)=10－6.5 B.曲线b表示lg 与pH的变化关系 C.25 ℃时，NaHR溶液中:c(OH－)>c(H+) D.当溶液呈中性时，c(H2R)>c(HR－)>c(R2－) C 课堂练习 例8 某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B===H＋＋HB－； HB－ ⇌H＋＋B2－。回答下列问题。 (1)Na2B溶液显_____(填“酸性”“中性”或“碱性”)，理由是 碱性 课堂练习 (2)在0.1 mol·L－1的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是____(填字母)。 A.c(B2－)＋c(HB－)＋c(H2B)＝0.1 mol·L－1 B.c(Na＋)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(HB－) C.c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HB－)＋2c(B2－) D.c(Na＋)＝2c(B2－)＋2c(HB－) CD (3)已知0.1 mol·L－1 NaHB溶液的pH＝2，0.1 mol·L－1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_______________________________________。 c(Na＋)＞c(HB－)＞c(H＋)＞c(B2－)＞c(OH－) $