3.3.4電解質(zhì)溶液中微粒間關(guān)系（課件）高二化學(xué)（人教版2019選擇性必修1）

第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第三節(jié)鹽類的水解第4課時電解質(zhì)溶液中微粒間關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能分析不同類型的溶液中粒子濃度的守恒關(guān)系，培養(yǎng)證據(jù)推理和模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。2.能分析不同類型的溶液中粒子濃度的大小關(guān)系，培養(yǎng)證據(jù)推理和模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

溶液中的陽離子：NH4+H+溶液中的陰離子：Cl-OH-NH4Cl溶液中電荷守恒：c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)1.電荷守恒在NH4Cl溶液中含有哪些陰陽離子？你能用一個等式表達(dá)出所有離子之間的關(guān)系嗎？電解質(zhì)溶液中無論存在多少種離子，溶液總是呈電中性的，即陽離子所帶的正電荷總數(shù)一定等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)。正電荷總數(shù)==負(fù)電荷總數(shù)1*n(NH4+

)+1*n(H+

)==n(Cl–)+n(OH–)等式量變同除V：c(NH4+)+c(H+)==c(Cl–)+c(OH–)思考任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

例1：1mol/LK2SO4溶液中陽離子：K+H+陰離子：SO42–OH–正電荷總數(shù)=負(fù)電荷總數(shù)c(K+)+c(H+)=2c(SO42–)+c(OH–)注意：c(SO42–)是離子濃度，2c(SO42–)是該離子所帶電荷濃度1.電荷守恒任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

1.電荷守恒【歸納】

寫反應(yīng)、找離子

分陰陽

乘電荷、列等式例2：寫出Na2S溶液的電荷守恒

電離:Na2S==2Na++S2–H2O?H++OH–

水解:S2–

+H2O?HS–

+OH–HS–

+H2O?H2S+OH–

陽離子：Na+、H+陰離子：

OH–

、

S2–

、

HS–

正電荷總數(shù)=負(fù)電荷總數(shù)c(Na+)+c(H+)=c(OH–)+2c(S2–)+c(HS–

)任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

【練習(xí)】寫出下列溶液的電荷守恒關(guān)系式CH3COONa(NH4)2SO4Na2CO3

CH3COOH與CH3COONa混合液NaHCO3和Na2CO3

混合液任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

書寫電荷守恒式必須注意：①準(zhǔn)確判斷并找全溶液中離子的種類；②弄清離子濃度和電荷濃度的關(guān)系。小結(jié)①陰陽離子分兩邊；②系數(shù)要與電荷同。技巧任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

思考1.在NaCl溶液中c(Na+)和c(Cl-)的關(guān)系是什么？在NH4Cl溶液中的c(NH4+)和c(Cl-)呢？2.NH4Cl溶液中含氮微粒有哪些？3.0.1mol·L-1NH4Cl溶液中，c(Cl-)=

mol·L-1，c(NH4+)+c(NH3·H2O)=

mol·L-1，則c(NH4+)+c(NH3·H2O)

c(Cl-)。0.10.1=任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

2.元素質(zhì)量守恒（1）定義：在電解質(zhì)溶液中，由于某些離子發(fā)生水解或電離，離子的存在形式發(fā)生了變化。就該離子所含的某種元素來說，其質(zhì)量在變化前后是守恒的，即元素質(zhì)量守恒。例1：1mol/L的Na2CO3

溶液中Na2CO3==2

Na++CO32–H2OH++OH–

CO32–

+H2OHCO3–

+OH–HCO3–

+H2OH2CO3+OH–

c(Na

)=2

mol/Lc(C

)=1mol/L根據(jù)c(Na):c(C)＝2:1根據(jù)碳守恒c(CO32–)+c(HCO3–)+c(H2CO3)

=1mol/L

c(Na+

)=

2

[c

(CO32–)+c

(HCO3–)+c

(H2CO3)

]任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

例2：寫出NaHCO3溶液的電荷守恒和物料守恒（元素質(zhì)量守恒）陽離子：Na+、H+陰離子：

OH–

、

CO32–、

HCO3–電荷守恒：c(Na+)+c(H+)==c(OH–)+2c(CO32–)+c(HCO3–)

c(Na+):c(C)＝

1:1物料守恒c(Na+)＝c(HCO3–)+c(CO32–)+c(H2CO3)任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

【練習(xí)】寫出下列溶液的元素質(zhì)量守恒關(guān)系式CH3COONaNa2SO3

NaHSO3NaHCO3和Na2CO3

以1:1混合所得溶液任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

書寫元素質(zhì)量守恒式必須注意：①準(zhǔn)確的判斷溶液中中心原子存在的微粒形式；②弄清中心原子之間的角標(biāo)關(guān)系。①不同原子寫兩邊；②存在形式要找全；③倍數(shù)關(guān)系角標(biāo)顯。小結(jié)技巧任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

3.質(zhì)子守恒（1）定義：由水電離生成的H+總濃度等于由水電離的生成的OH-總濃度守恒依據(jù)：c(H+)水=c(OH-)水注意：c(H+)溶液不一定等于c(OH-)溶液H2O?H＋＋OH－例：CH3COONa溶液

H2O?

H++OH–CH3COO-CH3COOHc(OH-)水=c(OH-)溶液

c(H+)水=c（CH3COOH

）+c(H+)溶液

質(zhì)子守恒：c（CH3COOH

）+c(H+)=c(OH-)任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

例：Na2CO3溶液中3.質(zhì)子守恒守恒依據(jù)：c(H+)水=c(OH-)水注意：c(H+)溶液不一定等于c(OH-)溶液質(zhì)子守恒：c(OH－)＝2c(H2CO3)＋c(HCO3－)＋c(H3O＋)任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

【練習(xí)】寫出下列溶液的質(zhì)子守恒關(guān)系式NH4ClNa2SO3

NaHCO30.1mol·L－1氯化銨和0.1mol·L－1氨水混合溶液任務(wù)一溶液中粒子濃度間等量的關(guān)系

書寫質(zhì)子守恒式必須注意：①由水電離產(chǎn)生的H＋和OH―的存在形式；②弄清被結(jié)合的H＋或OH―離子濃度和弱電解質(zhì)分子濃度的關(guān)系。①氫和氫氧兩邊寫；②誰被搶走要找全。技巧小結(jié)【問題探究】CH3COONa溶液中存在著下列電離和反應(yīng)過程:1.CH3COONa溶液中的Na+、OH-、CH3COO-、H+四種離子濃度大小有什么關(guān)系?2.某溶液中只含有NH4+

、Cl-、OH-、H+四種離子,該溶液的溶質(zhì)可能有幾種情況?提示一種溶質(zhì)時,只有NH4Cl;兩種溶質(zhì)時有:①NH4Cl與HCl,②NH4Cl與NH3·H2O。提示c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。任務(wù)二溶液中離子濃度的大小比較——單一溶液任務(wù)二溶液中離子濃度的大小比較——單一溶液例1、常溫下，比較0.1mol/LCH3COOH溶液中各主要粒子濃度大小。

①弄清原理：寫出該溶液中所有離子方程式:電離CH3COOHCH3COO-+

H+

（微弱）H2OH++OH-（更微弱）理解兩大平衡，樹立微弱意識——“電離微弱”②分清主次：判斷上述過程中產(chǎn)生的離子濃度大小。因CH3COOH電離程度很小，因而溶液中的主要粒子為CH3COOH分子。雖然CH3COOH是弱電解質(zhì)，電離程度小，但相比于極弱的電解質(zhì)——水來說，CH3COOH電離產(chǎn)生的離子比水分子電離產(chǎn)生的離子仍要大很多。綜合以上分析可以得出：c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)【注意】多元弱酸電離是分步，主要決定第一步例2：H2S溶液中：c(H2S)c(H+)c(HS–)c(S2–)c(OH–)S2-+H2OHS-

+OH-(主要步驟)HS-+H2OH2S+OH-(次要步驟)H2O

H++OH-（弱）

>>

>

>對于弱酸、弱堿，其電離程度小，產(chǎn)生的離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于弱電解質(zhì)分子的濃度。理解兩大平衡，樹立微弱意識——“電離微弱”任務(wù)二溶液中離子濃度的大小比較——單一溶液

理解兩大平衡，樹立微弱意識——“水解微弱”①弱離子由于水解而損耗。例3：KAl(SO4)2溶液中：c(K+)c(Al3+)>Al3+

+3H2OAl(OH)3

+3H+

②水解是微弱①弄清原理：寫出該溶液中所有離子方程式:電離CH3COONa=CH3COO-+Na+（完全）水解CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-（微弱）電離H2OH++OH-（更微弱）例4：常溫下，比較0.1mol/LCH3COONa溶液中各主要粒子濃度大小。任務(wù)二溶液中離子濃度的大小比較——單一溶液

②分清主次：判斷上述過程中產(chǎn)生的粒子濃度大小。因CH3COONa是強(qiáng)電解質(zhì)，完全電離，所以溶液中的主要粒子是CH3COO-和Na+，但CH3COO-因水解而使得c(Na+)>c(CH3COO-)。雖然CH3COONa的水解程度很小，但水解過程仍比水的電離過程產(chǎn)生的粒子濃度大很多，即c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)，一般只要比較出：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)即可。因水解程度很小，故水解產(chǎn)生的離子或分子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于弱離子的濃度。任務(wù)二溶液中離子濃度的大小比較——單一溶液

【小結(jié)】弱電解質(zhì)電離及鹽類水解產(chǎn)生的粒子濃度一般都很小，可概括為：誰的溶液誰（的粒子）主要。【注意】多元弱酸根水解是分步，主要決定第一步例5：Na2CO3溶液中：c(CO3–)c(HCO3–)c(H2CO3)水解程度很小，水解產(chǎn)生的離子或分子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于弱離子的濃度。>>電離：

水解：

Na2CO3===2Na＋＋CO32-H2O

H＋＋OH－CO32-

+H2OHCO3－+OH-（微弱）HCO3－+H2OH2CO3+OH－(更微弱)C(Na+)>c(CO32-)>c(OH－)>c(HCO3－)

>c(H+

)

（完全）一步水解二步水解（最微弱）Na2CO3溶液中存在的離子：Na+、CO32-

、HCO3-

、H+、OH-任務(wù)二溶液中離子濃度的大小比較——單一溶液

任務(wù)二溶液中離子濃度的大小比較——單一溶液NaHCO3溶液中存在的離子：NaHCO3溶液中存在的離子濃度大?。孩倥逶?碳酸氫鈉溶液中存在的電離及水解方程式：Na+、CO32-

、HCO3-

、H+、OH-C(Na+)>C(HCO3-)>C(OH-)>C(H+)>C(CO32-)NaHCO3

==Na++

HCO3-

（完全）電離（更微弱）HCO3-

CO32-+H+電離H2OH++OH-（最微弱）電離HCO3-+H2O

H2CO3+OH-（微弱）水解例6:寫出0.1mol/L的NaHCO3溶液中離子濃度的大小關(guān)系②分清主次：判斷上述過程中產(chǎn)生的粒子濃度大小。HCO3-水解>電離任務(wù)二溶液中離子濃度的大小比較——單一溶液HSO3-+H2OH2SO3+OH-(次要步驟)HSO3-SO32-+H+(主要步驟)存在的微粒：Na+、SO32-、HSO3-、H+、OH-H2SO3、H2O大小關(guān)系：C(Na+)>C(HSO3-)>C(H+)>C(SO32-)>

C(OH-)>C(H2SO3)

【解題歸納】練習(xí):寫出0.1mol/L的NaHSO3溶液中離子濃度的大小關(guān)系運(yùn)用有序思維排列離子濃度大小的基本程序：確定溶液組成（溶液中溶質(zhì)的組成是酸、堿還是鹽溶液）→找出思維基點（電離、水解、酸堿性）→分清主次地位（弄清楚電離和水解誰更強(qiáng)一點）→排出大小順序

HSO3-電離>水解歸納總結(jié)(1)溶液中離子濃度大小比較的方法思路①先確定溶液中的溶質(zhì)成分及各自物質(zhì)的量濃度大小。②寫出電離方程式、水解方程式，找出溶液中存在的離子。③依據(jù)電離和水解程度的相對大小，比較離子濃度大小。①多元弱酸的正鹽溶液(如Na2CO3溶液)，要分清主次關(guān)系。即鹽完全電離，多元弱酸根的第一步水解大于第二步水解。②多元弱酸的酸式鹽溶液，要注意考慮酸式酸根水解程度和電離程度的相對大小。

若酸式酸根的電離程度大于水解程度，溶液呈酸性；

若水解程度大于電離程度，溶液呈堿性。(2)特別注意的問題任務(wù)二溶液中離子濃度的大小比較——混合溶液1.若溶液混合不發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)電離常數(shù)(Ka、Kb)、水解常數(shù)(Kh)的相對大小綜合分析(1)分子的電離常數(shù)(Ka)大于對應(yīng)離子的水解常數(shù)(Kh)例：物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L-1

的NH4Cl與NH3·H2O的混合溶液中存在：NH3·H2O的電離：NH3·H2O?NH4＋＋OH－(主要)NH4＋的水解：NH4＋＋H2O?NH3·H2O＋H＋(次要)因為電離程度＞水解程度，故混合溶液呈堿性。任務(wù)二溶液中離子濃度的大小比較——混合溶液1.若溶液混合不發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)電離常數(shù)(Ka、Kb)、水解常數(shù)(Kh)的相對大小綜合分析(2)分子的電離常數(shù)(Ka)小于對應(yīng)離子的水解常數(shù)(Kh)例：物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L-1

的的NaCN和HCN的混合溶液中存在：CN－的水解：CN－＋H2O?HCN＋OH－(主要)HCN的電離：HCN?H＋＋CN－(次要)因為水解程度＞電離程度，故混合溶液呈堿性。c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)任務(wù)二溶液中離子濃度的大