3-1溶液组成的表示方法 课件 《化学（通用类）》同步教学 高教版

化 学 （基础模块） 2020年版新课标中等职业学校必修课程 灵犀地 2026年1月31日 1 第三章 溶液与水溶液中的离子反应 将一种或一种以上的物质，以分子或离子状态均匀地分散在另一种物质中，得到的均匀、稳定的物质称为溶液。其中，被溶解的物质称为溶质，溶解其他物质的物质称为溶剂。在实际生产和实验室中，很多化学反应都是在溶液中进行的。本章将介绍溶液的一些相关知识及水溶液中的一些化学反应。 2 主目录 溶液组成的表示方法 1 弱电解质的解离平衡 2 水的离子积和溶液的pH 3 离子反应和离子方程式 4 盐的水解 5 3 3.1 溶液组成的表示方法 一双手套有两只（见图3-1）、一盒粉笔有几十支（见图3-2），你知道一滴水（见图3-3）有多少个水分子吗？ 想一想 图3-1 一双手套 图3-2 一盒粉笔 图3-3 一滴水 4 3.1 溶液组成的表示方法 1．物质的量 物质的量用符号n表示，它是指含有一定数目粒子的集体，单位为摩尔，简称摩，符号为mol。 物质的量n、粒子数目N与阿伏伽德罗常数NA之间存在以下关系： 1 mol任何粒子的集体所含粒子的数目称为阿伏伽德罗常数，用符号NA表示。 3. 1. 1 物质的量及摩尔质量 5 3.1 溶液组成的表示方法 2．摩尔质量 我们把1 mol物质所具有的质量称为该物质的摩尔质量，用符号M表示，常用单位为g/mol和kg/mol。 摩尔质量M与物质的质量m、物质的量n之间存在以下关系： 6 3.1 溶液组成的表示方法 3．物质的量的相关计算 物质的量的相关计算一般根据下述关系式来进行： 7 3.1 溶液组成的表示方法 1．质量浓度及其相关计算 我们把单位体积的溶液中所含溶质的质量，称为该溶液的质量浓度，用符号ρ表示，常用单位为g/L、mg/L或μg/L。溶液的质量浓度ρ就是溶质的质量与溶液的体积V之比，即 3. 1. 2 溶液组成的表示方法及相关计算 8 3.1 溶液组成的表示方法 2．物质的量浓度及其相关计算 我们把单位体积的溶液中所含溶质的物质的量，称为该溶液的物质的量浓度，用符号c表示，单位为mol/L或mol/dm3（立方分米）。 溶液的物质的量浓度c就是溶质的物质的量n与溶液的体积之V比，即 9 3.1 溶液组成的表示方法 配制一定物质的量浓度的溶液需要使用容量瓶,如图3-4所示. 3. 1. 3 一定物质的量浓度溶液的配制 图3-4 容量瓶 10 3.1 溶液组成的表示方法 下面以配制体积为250 mL、物质的量浓度为0.4 mol/L的NaCl溶液为例，介绍一定物质的量浓度溶液的配制。 1．计算 计算配制溶液所需的NaCl的质量。 2．称量 用托盘天平准确称量5.85 g NaCl，如图3-5所示。 图3-5 称量 11 3.1 溶液组成的表示方法 4．转移 将烧杯中的氯化钠溶液沿玻璃棒转移到250 mL的容量瓶中，用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，并将洗涤液转移到容量瓶中，如图3-7所示。 图3-7 转移 12 3.1 溶液组成的表示方法 5．定容 继续向容量瓶中加入蒸馏水，当液面到达容量瓶刻度线以下1～2 cm时，改用胶头滴管逐滴加蒸馏水，使溶液凹面的最低处正好与刻度线相切，如图3-8所示。 图3-8 定容 13 3.1 溶液组成的表示方法 6．摇匀 盖好容量瓶的瓶塞，反复颠倒、摇匀，如图3-9所示。 7．装液贴签 将配制好的溶液倒入试剂瓶中，并贴上标签。 图3-9 摇匀 14 3.2 弱电解质的解离平衡 想一想 生活中很多产品中都含有电解质。例如，医用氯化钠注射液（见图3-10）含有氯化钠电解质，食用醋（见图3-11）含有醋酸电解质，铅酸蓄电池（见图3-12）含有硫酸电解质。 图3-10 医用氯化钠注射液 图3-11 食用醋 图3-12 铅酸蓄电池 15 3.2 弱电解质的解离平衡 3. 2. 1 电解质及其解离 根据在水溶液中解离程度的不同，电解质可分为强电解质和弱电解质两种。 1．强电解质 在水溶液中能够完全解离成离子的电解质称为强电解质。 2．弱电解质 在水溶液中只能部分解离成离子的电解质称为弱电解质。 例如，CH3COOH在水溶液中的解离方程式可表示为： 16 3.2 弱电解质的解离平衡 3. 2. 2 强电解质和弱电解质 根据在水溶液中解离程度的不同，电解质可分为强电解质和弱电解质两种。 1．强电解质 在水溶液中能够完全解离成离子的电解质称为强电解质。 2．弱电解质 在水溶液中只能部分解离成离子的电解质称为弱电解质。 例如，CH3COOH在水溶液中的解离方程式可表示为： 17 3.2 弱电解质的解离平衡 3. 2. 3 弱电解质的解离平衡 1．概念 在一定条件下，当弱电解质的分子解离成离子的速率等于离子结合成分子的速率时，分子和离子间就建立起动态平衡，我们把这种动态平衡称为弱电解质的解离平衡。 2．特点 逆 动 等 变 定 18 3.2 弱电解质的解离平衡 3．影响因素 1）温度 解离过程属于吸热过程。升高温度，解离平衡正向移动，解离程度变大；降低温度，解离平衡逆向移动，解离程度变小。 2）相关离子 当加入与弱电解质解离成的离子相同或者发生反应的相关离子时，解离平衡也会发生变化。 3）浓度 溶液浓度越小，解离程度越大。 19 3.3 水的离子积和溶液的pH 想一想 在我们日常生活中，有些食物呈碱性，有些食物呈酸性。一般，菠菜、土豆、萝卜、西瓜、香蕉等蔬菜、水果类食物呈碱性，猪肉、牛肉、鸡肉、鱼肉等肉类食物呈酸性，如图3-14所示。你知道如何测试这些食物的酸碱性吗？ 图3-14 日常生活中的一些食物 20 3.3 水的离子积和溶液的pH 3. 3. 1 水的离子积 在一定温度下，纯水中H+的物质的量浓度与OH-的物质的量浓度的乘积是个常数，这个常数称为水的离子积常数，简称为水的离子积，用符号KW表示。 3. 3. 2 溶液的pH 溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小，一般如下。 酸性溶液：c(H+)＞c(OH-)，c(H+)＞1×10-7mol/L。 中性溶液：c(H+)=c(OH-)，c(H+)=1×10-7mol/L。 碱性溶液：c(H+)＜c(OH-)，c(H+)＜1×10-7mol/L。 21 3.3 水的离子积和溶液的pH 1、c(H+)、pH和溶液酸碱性之间的关系 溶液的酸碱度通常采用c(H+)的负对数来表示，这个负对数称为溶液的pH，即 图3-15 c(H+)、pH和溶液酸碱性之间的关系图 22 3.3 水的离子积和溶液的pH 2、溶液pH的计算 对于酸性溶液：pH=-lgc(H+) 对于碱性溶液：先根据c(H+)=KW/c(OH-)计算出c(H+)，再根据pH=-lgc(H+)进行计算。 pH的范围为0～14，当c(H+)的负对数超出0～14范围时，直接用离子浓度表示溶液的酸碱度。 23 3.3 水的离子积和溶液的pH 3、溶液pH的测定方法 1）采用pH试纸测定 pH试纸在不同酸碱度的溶液里会显示不同的颜色。测定时，把待测溶液滴在pH试纸（见图3-16）上，然后把pH试纸显示的颜色与标准比色卡（见图3-17）对照， 图3-16 pH试纸 图3-17 标准比色卡 24 3.3 水的离子积和溶液的pH 2）采用pH计测定 pH计（也称为酸度计）可以测出溶液的精确pH，如图3-18所示。 图3-18 pH计 25 3.3 水的离子积和溶液的pH 4、pH的应用 1）pH在日常生活方面的应用 血液的pH便是诊断疾病的一个重要参数，而利用药物调控pH则是辅助治疗的重要手段之一。 2）pH在工农业生产方面的应用 工业：在处理酸性废水时，可投加碱性废渣或使其通过碱性滤料层进行中和； 农业：各种作物的生长发育对环境的pH有一定的要求，可以根据土壤的pH选择适宜的作物。 26 3.3 水的离子积和溶液的pH 3）pH在科学研究方面的应用 在科学研究方面，pH常常是影响实验结果的一个关键因素。例如，在酸碱溶液的中和滴定中，溶液pH的变化是判断滴定终点的依据。 27 3.4 离子反应和离子方程式 想一想 我们知道很多电解质之间的化学反应是在溶液中进行的，如盐酸和氢氧化钠的反应、氯化钡和硫酸铜的反应等。电解质在溶液中会解离出自由移动的离子，那么这些化学反应是否有离子参与呢？ 28 3.4 离子反应和离子方程式 3. 4. 2 离子方程式 用实际参加反应的离子符号和化学式来表示离子反应的式子称为离子方程式。 离子反应的发生需要满足以下条件之一： 写：正确书写化学方程式 拆：把易溶于水的强电解质写成离子形式，难溶物质、弱电解质、挥发性物质仍用化学式表示 删：删去化学方程式两边相同的离子 查：检查化学方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。 29 3.5 盐的水解 想一想 如图3-19所示，碳酸钠是一种盐，俗称为纯碱。它属于盐类，那为什么称之为“碱”呢？它的水溶液呈酸性、中性还是碱性呢？ 图3-19 碳酸钠 30 3.5 盐的水解 3. 5. 1 盐的水解概念与类型 我们把在盐溶液中，盐解离出来的离子与水解离出来的H+或OH-作用生成弱电解质的反应，称为盐的水解。 盐的水解是可逆的，且水解程度较小 盐的水解使水的解离平衡向解离方向移动，从而促进水的解离。 盐的水解是离子反应，且水解过程是吸热的。 盐在水中以解离为主，水解为辅。 31 3.5 盐的水解 3. 5. 2 强酸弱碱盐的水解 NH4Cl是由一种强酸（HCl）和一种弱碱（NH3.H20）生成的盐，即强酸弱碱盐。 NH4Cl溶液的水解方程式为 32 3.5 盐的水解 3. 5. 2 强酸弱碱盐的水解 NH4Cl是由一种强酸（HCl）和一种弱碱（NH3.H2O）生成的盐，即强酸弱碱盐。 NH4Cl溶液的水解方程式为 明矾的主要成分为K2SO4.Al2(SO4).24H2O，其中K2SO4是强酸强碱盐，不水解，而Al2(SO4)3是强酸弱碱盐，能水解。 33 3.5 盐的水解 3. 5. 3 强碱弱酸盐的水解 CH3COONa是由一种强碱（NaOH）和一种弱酸（CH3COOH）生成的盐，即强碱弱酸盐。 CH3COONa在水溶液中解离出CH3COO-和Na+， 34 3.5 盐的水解 3. 5. 4 盐水解的规律 盐水解的规律主要包括以下几点。 （1）盐只有含有弱电解质离子时才能发生水解 （2）形成盐的酸或碱越弱，该盐水解的程度就越大。 （3）强酸弱碱盐和强碱弱酸盐水解后的酸碱性，与形成盐的酸和碱中较强的部分保持一致。 35 3.5 盐的水解 3. 5. 5 影响盐水解的因素 影响盐水解的因素主要有盐本身的性质、温度和浓度等。 盐本身的性质：形成盐的酸或碱越弱，该盐的水解程度就越大。 温度：升高温度，水解程度变大；降低温度，水解程度变小。 反应物浓度：浓度小，水解程度越大；浓度越大，水解程度越小。 生成物浓度：生成物的浓度引起水解平衡移动，影响水解的程度。 36 溶液的配制、稀释和pH的测定 1．溶液的配制 1）实验内容 配制浓度为0.5 mol/L的NaCl溶液250 mL。 2）实验用品 （1）实验仪器。 烧杯（150 mL）、容量瓶（250 mL）、胶头滴管、量筒（50 mL）、玻璃棒、药匙、托盘天平。 （2）实验药品。 NaCl固体、蒸馏水。 3）实验步骤 （1）计算。 配制浓度为0.5 mol/L的NaCl溶液250 mL，所需NaCl固体的质量为 g。 学生实验 37 溶液的配制、稀释和pH的测定 1．溶液的配制 （2）称量。 根据计算结果，用托盘天平称量所需的NaCl固体。 （3）溶解。 把称好的NaCl固体放入烧杯中，再向烧杯中加入10 mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使NaCl固体完全溶解。 （4）转移。 将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移到容量瓶中，用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，并将洗涤液全部转移到容量瓶中。轻轻振荡容量瓶，使溶液混合均匀。 （5）定容。 继续向容量瓶中加入蒸馏水，当液面到达容量瓶刻度线以下1～2 cm时，改用胶头滴管逐滴加水，使溶液凹面的最低处正好与刻度线相切。 学生实验 38 溶液的配制、稀释和pH的测定 1．溶液的配制 （6）摇匀。 盖好容量瓶瓶塞，反复颠倒、摇匀。 （7）装液贴签。 将容量瓶中的液体倒入试剂瓶中，贴好标签。 学生实验 39 溶液的配制、稀释和pH的测定 2．溶液的稀释 1）实验内容 配制浓度为1 mol/L的H2SO4溶液100 mL。 2）实验用品 （1）实验仪器。 烧杯（100 mL）、容量瓶（100 mL）、胶头滴管、量筒（20 mL）、玻璃棒。 （2）实验药品。 浓度为6 mol/L的硫酸、蒸馏水。 3）实验步骤 （1）计算。 根据稀释公式计算，配制浓度为1 mol/L的H2SO4溶液100 mL，所需浓度为6 mol/L的H2SO4的体积为 mL。 学生实验 40 溶液的配制、稀释和pH的测定 2．溶液的稀释 （2）量取。 根据计算结果，用20 mL量筒量取所需浓度为6 mol/L的硫酸。 （3）稀释。 将量取的硫酸慢慢地沿着烧杯内壁倒入盛有50 mL蒸馏水的烧杯中，边倒、边搅拌、边冷却。 （4）转移。 （5）定容。 （6）摇匀。 盖好容量瓶瓶塞，反复颠倒、摇匀。 （7）装液贴签。 将容量瓶中的液体倒入试剂瓶中，贴好标签。 学生实验 41 溶液的配制、稀释和pH的测定 3．溶液pH的测定 1）实验内容 溶液pH的测定。 2）实验用品 （1）实验仪器。 pH试纸、玻璃棒（或胶头滴管）。 （2）实验药品。 浓度为0.1 mol/L的HCl溶液、CH3COOH溶液、溶液、NaOH溶液、NH4Cl溶液、CH3COONa溶液、NaCl溶液。 3）实验步骤 学生实验 42 溶液的配制、稀释和pH的测定 3．溶液pH的测定 （2）取一滴浓度为0.1 mol/L的NH3·H2O溶液，滴到pH试纸上，记录其pH为 。取一滴浓度为0.1 mol/L的NaOH溶液，滴到pH试纸上，记录其pH为 。由实验结果可知，溶液的碱性比NaOH溶液的碱性 。 （3）用pH试纸分别测定浓度为0.1 mol/L的NaCl溶液、NH4Cl溶液和CH3COONa溶液的pH。这些溶液按酸性由强到弱的排序为 。这些溶液pH不同的原因为 。 学生实验 43 3.5 盐的水解 3. 5. 4 盐水解的规律 盐水解的规律主要包括以下几点。 （1）盐只有含有弱电解质离子时才能发生水解 （2）形成盐的酸或碱越弱，该盐水解的程度就越大。 （3）强酸弱碱盐和强碱弱酸盐水解后的酸碱性，与形成盐的酸和碱中较强的部分保持一致。 学生实验 44 感谢聆听 灵犀地 2026年1月31日 45 $