3.3.5 微专题 溶液中微粒浓度的守恒关系-2026-2027学年高二化学选择性必修1【同步课件】

高中化学人教版（2019）选择性必修1 第三节 盐类的水解 第三章 水溶液中的离子平衡 溶液中微粒浓度的守恒关系 微专题 学习目标 重点 熟练掌握溶液中粒子浓度关系的三大守恒的内涵、表达式书写及应用。 学会单一溶液、混合溶液中粒子浓度大小比较的方法，明晰电离、水解程度对粒子浓度顺序的影响。 理解多元弱酸溶液、盐溶液中粒子种类及浓度分布特点，能结合电离、水解平衡准确判断粒子浓度大小顺序。 难点 复杂混合溶液中粒子浓度关系的分析，包括守恒关系的推导、粒子浓度大小比较，需综合考量多种平衡的相互作用。 质子守恒的灵活推导与应用，准确识别质子的转移过程，构建质子守恒表达式。 化学与生活 在化学实验室中，精准调控溶液的成分与性质是开展实验的关键；在工业生产里，电解液的离子浓度关系影响着产品质量与生产效率；在生活中，人体体液的酸碱平衡、电解质浓度稳定关乎健康 。而这些，都与 “溶液中的粒子浓度关系” 紧密相连 。溶液中的粒子（离子、分子 ）如同隐藏的 “化学密码”，它们的浓度比例、守恒关系，决定着溶液的酸碱性、反应活性等性质 。今天，让我们走进溶液的微观世界，探究粒子浓度关系的奥秘，解锁电荷守恒、物料守恒、质子守恒的钥匙，掌握粒子浓度大小比较的方法，理解化学平衡如何编织出溶液中粒子浓度的复杂关系网，为化学研究、生产生活中的溶液应用提供精准的理论支持 。 电解质溶液中的三大守恒 (1)含义:电解质溶液中无论存在多少种离子，溶液总电荷守恒总是呈电中性，即阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数。 1.电荷守恒： (2)应用:如Na2CO3溶液中存在的阳离子有Na+、H+，存在的阴离子有OH-、HCO3-、CO32-，根据电荷守恒有 c(Na＋)＋c(H＋)= c(HCO3-)＋c(OH-)＋2c(CO32- ) (3)注意：务必弄清电解质溶液中所存在的离子的全部种类，切勿忽视H2О电离出的H+和OH-。 思路： ①找出溶液中存在的所有离子 电荷守恒： 电解质溶液呈电中性， 阳离子所带的正电荷总数 = 阴离子所带的负电荷总数 以NaHCO3溶液为例 阳离子: 阴离子: H2O H+ + OH- Na+、H+ HCO3-、CO32-、OH- HCO3- H+ + CO32- 溶液中 水解 NaHCO3 ＝ Na＋＋HCO3- 电离 HCO3- + H2O H2CO3+ OH- 电解质溶液中的三大守恒 溶液特点：均一、稳定、澄清透明、电中性。要先考虑电离理论与水解理论。在NaHCO3溶液中含有哪些阴阳离子？你能用一个等式表达出所有离子之间的关系吗？ 思路： ①找出溶液中存在的所有离子 以NaHCO3溶液为例 阳离子: 阴离子: Na+、H+ HCO3-、CO32-、OH- ②正电荷总数=负电荷总数 n(Na+)＋n(H+)＝ c(Na+)＋c(H+)＝2c(CO32-)＋c(HCO3-)＋c(OH-) 同除体积V： c(CO32-) : 表示离子浓度 : 表示离子所带电荷量 2c(CO32-) 区别 电荷浓度=离子浓度×电荷数 2n(CO32-)＋n(HCO3-)＋n(OH-) 1.电荷守恒： 电解质溶液中的三大守恒 NaHCO3溶液中电荷守恒式 书写出下列电解质溶液中存在的电荷守恒 （1）Na2CO3 （3）CH3COONa （2）NH4Cl c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO–) + c(OH–) c(NH4+) + c(H+) = c(Cl–) c(Na+) + c(H+) = c(HCO3–) + 2c(CO32-) + c(OH–) 写法归纳： 写反应、找离子 → 分阴阳 → 乘电荷、列等式 1.电荷守恒： 电解质溶液中的三大守恒 (1)含义:在某些电解质溶液中，由于部分离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变化。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的，即元素守恒。 2.元素守恒： (2)应用:如在Na2CO3溶液中， 电解质溶液中的三大守恒 + H2O ⇌ OH- + Na2SO3 === 2Na+ + + H2O ⇌ OH- + H2SO3 2.元素守恒： (2)应用: 如在Na2CO3溶液中， 由于CO32-水解，碳元素以CO32-、HCO3-、H2OC3三种形式存在， 因为c(Na＋)= 2c0(CO32- ) ， 而c0(CO32- ) =c(CO32- )+ c(HCO3-)＋c(H2CO3)， 则有c(Na＋) =2c(CO32- )+ 2c(HCO3-)＋2c(H2CO3)。 电解质溶液中的三大守恒 ＝ ＝ 电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生变化。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的，即元素守恒。 思路： ①根据化学式判断元素间的等量关系 以NaHCO3溶液为例 除H、O元素外 c(Na)＝c(C) c(Na) : c(C)＝1:1 n(Na) : n(C)＝1:1 2.元素守恒： 电解质溶液中的三大守恒 思路： ①根据化学式判断元素间的等量关系 ②找出存在等量关系的元素的所有存在形式 以NaHCO3溶液为例 c(Na)＝c(C) 电离 水解 c(HCO3-) c(H2CO3) c(CO32-) HCO3- + H2O H2CO3+ OH- c(Na+)＝c(HCO3-) + c(CO32-) + c(H2CO3) 元素守恒： NaHCO3＝Na+＋HCO3- HCO3- H++ CO32- c(HCO3-) c(Na)＝c(Na+) 2.元素守恒： 电解质溶液中的三大守恒 写出下列物质溶液的元素守恒 (1) Na2CO3 (3) CH3COONa (2) NH4Cl c(Na+)＝2[ c(HCO3-) + c(CO32-) + c(H2CO3) ] c(Na+)＝ c(CH3COO-) + c(CH3COOH) c(Cl-)＝ c(NH4+) + c(NH3·H2O) 2.元素守恒： 电解质溶液中的三大守恒 3.质子守恒 (1)含义:电解质溶液中粒子电离出的H+总数等于粒子接受的H+总数。 (2)应用:如在Na2S溶液中的质子转移如下： S2- H2O HS- +H+ H2S +2H+ H3O+ +H+ -H+ OH- 依据水电离产生的c(H＋)= c(OH-)，可得Na2S溶液中质子守恒关系为： c(H3O＋)+2c(H2S)+c(HS-) =c(OH- )或c(H＋)+2c(H2S)+c(HS-) =c(OH- ) 电解质溶液中的三大守恒 水电离出来的H+与OH-相等 水电离出的H+或OH-虽与其他离子结合而以不同形式存在，但其总量相等。 根据H2O H+＋OH－，c(H+)水 = c(OH-)水 方法一： 质子守恒式＝电荷守恒式 － 元素守恒式 c(Na+)＋c(H+)＝2c(CO32-)＋c(HCO3-)＋c(OH-) ① c(Na+)＝c(HCO3-) + c(CO32-) + c(H2CO3) ② 质子守恒：c(H+) + c(H2CO3) = c(OH-) + c(CO32-) ①－② 元素守恒： 电荷守恒： 以NaHCO3为例 3.质子守恒 电解质溶液中的三大守恒 消去与得到和给出质子无关的离子 写出0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中的三个守恒关系。 电离方程式： Na2CO3 ===2Na+ + H2O ⇌ OH- + H+ 水解方程式： + H2O ⇌ + OH- + H2O ⇌ H2CO3+ OH- 阳离子 阴离子 Na+、H+ 、OH- 、 含C元素的粒子有： 、 、H2CO3 电荷守恒：c(Na+)+c(H+)＝c(OH－)+c()+2c() 物料守恒：c(Na+)＝2c()＋2c()＋2c(H2CO3) － 质子守恒： c(OH－)＝2c(H2CO3)＋c()＋c(H＋) 电解质溶液中的三大守恒 3.质子守恒 方法二：c(OH-) + 失H+产物 = c(H+) + 得H+产物 （系数：得失H+数目） + H+ H2CO3 - H+ CO32- H3O+ + H+ HCO3- H2O OH- - H+ 例：NaHCO3 溶液 失质子 基准态物质 得质子 质子守恒：c(OH-) + c(CO32-) = c(H+) + c(H2CO3) 能得失H+的分子/离子 3.质子守恒 电解质溶液中的三大守恒 方法二：c(OH-) + 失H+产物 = c(H+) + 得H+产物 （系数：得失H+数目） + 2H+ H2CO3 + H+ HCO3- H3O+ + H+ CO32- H2O OH- - H+ 质子守恒： c(OH–) = c(H+) + c(HCO3-) + 2c(H2CO3) 例：Na2CO3 溶液 失质子 基准态物质 得质子 3.质子守恒 电解质溶液中的三大守恒 写出下列物质溶液的质子守恒 （2）Na2SO3 （3）NH4Cl （1）CH3COONa c(OH–) = c(HSO3–) + 2c(H2SO3) + c(H+) c(H+) = c(NH3•H2O) + c(OH–) c(OH–) = c(H+) + c(CH3COOH) 3.质子守恒 电解质溶液中的三大守恒 结合H+的产物 基准物质 失去H+的产物 H2O H+ H3O+ (H+) OH－ CH3COO- H+ c(H＋) + c()＝ c(OH－) 质子守恒： ③若出现等号，但既不是电荷守恒也不是元素守恒，则可考虑质子守恒或将两者进行合并处理 相等关系用三大守恒分析 ①若等号一端全是阴离子或阳离子，或题目提示溶液呈中性、PH=7等，应首先考虑电荷守恒； ②若等号一端各项中都含有同一种元素，首先考虑这种元素的元素守恒； 对于特殊情景要按所给的知识情景进行判断。 解题总体思路： 电解质溶液中的三大守恒 应用三大守恒解决电解质溶液问题的注意事项 1.应用电荷守恒时， 一是“一边站”，即阴阳离子分列等号两边，与分子无关； 二是注意“nc（Mn+）或mc（Nm-）”模式中的化学计量数为该离子所带的电荷数，不可漏掉 2.应用元素守恒时，粒子浓度的系数不能漏写或颠倒。如Na2S溶液的元素守恒式中，“2”表示c(Na＋)是溶液中各种元素存在形式的硫原子总浓度的2倍 3.对正盐溶液应用质子守恒时， 一是等号一边为c（OH-）（碱性溶液）或c（H＋）（酸性溶液）， 二是注意nc（HnA）模式中的化学计量数为该酸分子所电离出来的H+数。 电解质溶液中的三大守恒 2.常温下，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系错误的是(　　) A 电解质溶液中的三大守恒 CONTENTS 目录 判断溶液中粒子浓度大小的规律方法 电解质溶液中的三大守恒 CONTENTS 目录 提升训练 1．HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸，在0.1 mol·L－1 NaA溶液中，离子浓度关系正确的是(　　) A．c(Na＋)>c(A-)>c(H＋)>c(OH-) B．c(Na＋)>c(OH-)>c(A-)>c(H＋) C．c(Na＋)＋c(OH-)＝c(A-)＋c(H＋) D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A-)＋c(OH-) D 电离>水解 CONTENTS 目录 2．叠氮化钠(NaN3)常用于有机合成、无机和分析化学，也是降压药物的主要成分。已知NaN3溶液呈碱性。下列有关说法错误的是(　　) A．0.01 mol·L－1 HN3溶液的pH>2 B．在NaN3溶液中存在HN3 C．0.01 mol·L－1 NaN3溶液中：c(Na＋)＝c()＋c(HN3)＋c(OH－) D．在NaN3溶液中加入少量NH4Cl固体，水的电离程度增大 C 提升训练 3．把0.02 mol·L－1醋酸钠溶液与0.01 mol·L－1盐酸等体积混合，混合后溶液显酸性，则溶液中有关微粒的浓度关系错误的是(　　) A．c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.01 mol·L－1 B．c(CH3COO－)>c(Cl－)>c(CH3COOH)>c(H＋) C．2c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－) D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(Cl－)＋c(OH－) C 提升训练 4．醋酸(CH3COOH)是一种常见的弱酸。下列叙述正确的是(　　) A．pH＝3的CH3COOH溶液中，c(H＋)＝c(CH3COO－) B．pH＝8的CH3COONa溶液中，c(CH3COO－)<c(Na＋) C．0.1 mol·L－1CH3COONa溶液中，c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋) D．0.1 mol·L－1CH3COONa溶液中，c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－) B 提升训练 5.下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(　　) B 提升训练 A．pH为5的NaHSO3溶液中：c(HSO)>c(H2SO3)>c(SO) B．向NH4Cl溶液中加入NaOH固体至pH＝7：c(Cl－)>c(NH)>c(Na＋)＝c(NH3•H2O)>c(OH－)＝c(H＋) C．将等体积、等物质的量浓度的CH3COONH4与NaCl溶液混合，pH＝7：c(CH3COO－)＋c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(NH) D．20 mL 0.1 mol/L NH4HSO4溶液与30 mL 0.1 mol/L NaOH溶液混合，测得pH>7：c(NH)>c(NH3•H2O)>c(OH－)>c(H＋) A．0.1 mol/L NaHCO3溶液：c(Na＋)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋) B．室温下，向0.01 mol/L NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性： c(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(H＋)＝c(OH－) C．Na2CO3溶液：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(H2CO3) D．25 ℃时，浓度均为0.1 mol/L的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.2 mol/L $