3.3.4三大守恒和溶液中粒子浓度大小比较 课件 -2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第三节 盐类的水解 选择性必修1 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第4课时 三大守恒和溶液中粒子浓度大小比较 阅读课本P74【方法导引】内容，回答下列问题： 1. 溶液中电荷守恒、和元素守恒分别是什么含义？ 2. 思考0.1mol/L Na2CO3溶液中存在哪些微粒？各微粒有哪些等量关系？请用微粒浓度等式表示。 电荷守恒定律：电解质溶液呈电中性，溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等，即电荷守恒。 一、三大守恒 1、电荷守恒： 现有以下几种溶液，离子情况如下，请根据电荷守恒请填空： Na+ H+ OH– Cl– 1mol 10-7mol 10-7mol ？ Na+ H+ OH– SO42– 1mol 10-7mol 10-7mol ？ 表一 表二 Cu2+ H+ OH– SO42– n1 mol n2 mol n3 mol ？ 表三 Cu2+ H+ OH– SO42– c1 mol/L c2 mol/L c3 mol/L ？mol/L 表四 Cu2+ H+ OH– SO42– c1 mol/L c2 mol/L c3 mol/L c4 mol/L 表五 请用表五中字母间关系的代数式表示溶液中所有正、负电荷的代数和为零的关系。 2c1+c2 = c3+2c4 例题1： 1 mol / L NH4Cl 溶液中 阳离子：NH4+ H+ 阴离子： Cl– OH– 正电荷总数 = 负电荷总数 c ( NH4+ ) + c ( H+ ) = c( Cl– ) + c ( OH– ) 阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数！ 例题2： 1 mol / L K2SO4溶液中 写法：找到电解质溶液中的阴、阳离子，乘离子自身电荷，列等式； 【自我检测1】 （1）CH3COONa （2）(NH4)2SO4 （3）Na2CO3 （4）CH3COOH与CH3COONa混合液，溶液中性 （5）NaHCO3 （6）NaHSO3 （7）NaHS （8）Na2S 书写电荷守恒式必须注意： ①准确判断并找全溶液中离子的种类； ②弄清离子浓度和电荷浓度的关系，即离子所带电荷量做系数。 ①阴阳离子分两边； ②系数要与电荷同。 技巧 电解质溶液中，由于某些离子能够水解或者电离，离子的存在形式发生了变化，离子的种类可能增多，但该离子所含的某种元素，其质量在变化前后是守恒的，即元素质量守恒。 2、质量守恒： 溶液中原子种类、原子数目、原子质量、元素种类、元素质量一定不变！但是存在形式可能会变！ 非H非O元素 类比： 各小段材料+锯木屑=原来的木料 “大卸八块”后， 质量守恒 一段木头, 例题：1 mol / L 的Na2CO3 溶液中 Na2CO3 == 2 Na+ + CO32– H2O H+ + OH– CO32– + H2O HCO3– + OH– HCO3– + H2O H2CO3 + OH– 根据c (Na) : c (C) ＝2 : 1 c (Na ) = 2 mol / L c (C ) = 1 mol / L 根据碳守恒 c (CO32–) + c (HCO3–) + c (H2CO3) = 1 mol / L ∴ c (Na+ ) = 2 [c (CO32–) + c (HCO3–) + c (H2CO3) ] 【自我检测2】 （1）CH3COONa （3）NaHCO3 （4）Na2SO3 （2）(NH4)2SO4 书写原子守恒式必须注意： ①准确的判断溶液中中心原子存在的微粒形式； ②弄清中心原子之间的角标关系。 ①不同原子写两边； ②存在形式要找全； ③倍数关系角标显。 技巧 c(OH-)＝c(H+)+c(HS-)+2c(H2S) 如:在Na2S溶液中： H2O H+ + OH– S2– + H2O HS– + OH– HS– + H2O H2S + OH– S2– HS– H2S 3、质子守恒（H+） 水的H＋=水的OH- 切入点：找出质子(H+)的所有来源与去向 【自我检测3】 （1）NH4Cl c(H＋) = c ( OH– ) + c(NH3·H2O) （2）Na2CO3 c(OH―)=c(H＋)+ c(HCO3―) + 2c(H2CO3) （3）NaHCO3 c(OH―) =c(H＋) + c(H2CO3) -c(CO32―) 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(CO32-)+ c(OH-)＝c(H+)+c(H2CO3) 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叠加得到 小结 书写质子守恒式必须注意： ①由水电离产生的H＋和OH―的存在形式； ②弄清被结合的H＋或OH―离子浓度和弱电解质分子浓度的关系。 ①氢和氢氧两边写； ②谁被抢走要找全。 技巧 【点拨归纳】 1．电荷守恒： ①电荷守恒中应包含溶液中所有离子，不能遗漏； ②分清离子浓度和电荷浓度及转换关系 2．原子守恒：找准守恒的元素 3．质子守恒： ①明确溶液中结合H+(或OH-）的微粒及结合的数目； ②电离出H+(或OH-)的微粒及电离的数目 二、溶液中粒子浓度大小比较 1.电离理论： 弱电解质的电离一般是_______的，电离产生的粒子都______，多元弱酸的二步、三步电离逐步_____，同时还要考虑____的电离。 如 NH3·H2O溶液中： c(NH3·H2O) ＞ c(OH -) ＞ c(NH4+) ＞ c(H +) 一元弱酸HAc溶液中： c( HAc) ＞ c( H +) ＞ c( Ac -) ＞ c( OH -) H2O H++OH- H2O H++OH- NH3·H2O NH4+ + OH - HAc H + + Ac - 微弱 很少 减弱 水 二元弱酸H2S溶液中： c( H2S) ＞ c( H +) ＞ c( HS -) ＞ c( S 2-) ＞ c( OH -) 二元弱酸 H2CO3溶液中： c( H2CO3) ＞ c( H +) ＞ c( HCO3-) ＞ c( CO32-)＞ c( OH -) 2.水解理论： 弱离子的水解是______的(双水解除外)，多元弱酸根离子水解分步进行，且逐级减弱。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的浓度。 HCO3 - H + + CO32- H2CO3 HCO3 - + H + H2O H++OH- HS - H + + S 2- H2S H + + HS - H2O H++OH- 微弱 如: NH4Cl溶液中： NH4Cl =NH 4 + + Cl - c(Cl -) ＞ c(NH4+) ＞ c( H +) ＞ c(NH3·H2O -) ＞ c( OH -) Na2CO3溶液中： Na2CO3 =2Na + + CO32- c(Na +) ＞ c(CO32-) ＞ c(OH -) ＞ c( HCO3-) ＞ c( H2CO3) ＞ c(H+) ? NaAc溶液： NaAc = Na + + Ac - c(Na +) ＞ c(Ac -) ＞ c( OH -) ＞ c(HAc) ＞ c(H +) H2O H++OH- Ac - + H2O HAc + OH - H2O H++OH- CO32- + H2O HCO3- + OH - H2O H++OH- NH 4 + + H 2 O NH3·H2O+ H + HCO3- + H2O H2CO 3 + OH - 3.电离和水解综合运用： 如：等物质的量浓度的下列溶液中，NH4+的浓度由大到小的顺序是：①NH4Cl 、②NH4HCO3 、③NH4HSO4、④NH4NO3 ③>①=④>② （1）不同物质同种离子浓度比较 （2）混合溶液中离子浓度比较 例：(1)相同浓度的NH4Cl和NH3·H2O混合溶液中，NH3·H2O的电离程度大于NH4Cl水解程度，则：________________________________ c(NH4＋)＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋) (2)相同浓度的HAc和NaAc混合溶液中， HAc的电离程度大于NaAc水解程度，则：________________________________ c(Ac-)＞c(Na+)＞c(H＋)＞c(OH－) 1.比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。 (1)浓度均为0.1 mol·L－1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液，溶液pH从大到小的顺序是__________。 (2)相同浓度的下列溶液中：①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH，c(CH3COO－)由大到小的顺序是__________。 (3)c(NH4+)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、 ③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序为_____________。 ③>②>④>① ②>①>③ ④>②>③>① 【思考与交流一】 室温下，向20mL 0.1mol/L CH3COOH 溶液中逐滴加入0.1mol/L NaOH溶液，溶液的pH的变化如图所示： （1）溶液的pH如何变化？ （2）分析对应A、B、C、D、E溶液的酸碱性、溶质及所得溶液中离子浓度的大小？ 要求：先独立思考，再小组讨论展示。 20mL 0.1mol/L CH3COOH 0.1mol/L NaOH c(CH3COO -) > c(Na+) > c(H+ ) >c(OH-) c(Na+) = c(CH3COO - ) > c(OH-) =c(H+) c(Na+) = c(CH3COO - ) > c(OH-) >c(H+) c(CH3COO - ) > c(Na+) > c(H+) > c(OH-) E. CH3COONa与 NaOH等量混合 pH<7 pH>7 pH>7 D. CH3COONa B.（CH3COOH与 CH3COONa等量混合） C.（CH3COOH稍过量与 CH3COONa） pH=7 A.（CH3COOH） pH<7 c(H+) > c(CH3COO - ) >c(OH -) $