2023-2024学年高二化学苏教版2019选择性必修1同步教案3.3.3溶液中微粒浓度大小的比较

3.3.3盐类的水解
（第3课时）
一、核心素养发展目标
1.知道弱电解质的电离和盐类水解均存在平衡，会判断溶液中微粒种类及微粒间的定量关系。
2.建立溶液中粒子浓度大小比较的思维模型，掌握溶液中粒子浓度大小的比较方法。
二、教学重难点
重点：判断溶液中微粒种类及微粒间的定量关系。
难点：判断溶液中微粒种类及微粒间的定量关系。
三、教学方法
探究法、总结归纳法、分组讨论法等
四、教学过程
【导入】溶液中微粒浓度大小的比较的方法：
“两大理论”与“三种守恒”
【讲解】1．两大理论引领思维建模
(1)电离理论
①弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒非常少，还要考虑水的电离。如氨水中：
c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NH)。
②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一步电离。如在H2S溶液中：
c(H2S)>c(H＋)>c(HS－)>c(S2－)。
(2)水解理论
①离子的水解损失是微量的(相互促进的水解除外)，但由于水的电离，水解后酸性溶液中c(H＋)
或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解生成的弱电解质的浓度。如NH4Cl溶液中：c(Cl－)>
c(NH)>c(H＋)>c(NH3·H2O)。
②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中：c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。
【讲解】三种“守恒”关系式
一、溶液中的守恒关系
1．电荷守恒
电解质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，溶液呈电中性。
(1)解题方法
①分析溶液中所有的阴、阳离子。
②阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式。
(2)举例
如：Na2CO3溶液中
【生】①Na＋、H＋、CO、HCO、OH－。
②1×c(Na＋)＋1×c(H＋)＝2×c(CO)＋1×c(HCO)＋1×c(OH－)。
化简得：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)。
【讲解】2、物料守恒
电解质溶液中，某种原子的总浓度等于它的各种存在形态的浓度之和。
如：Na2CO3溶液中
【生】①＝，即n(Na＋)＝2c(CO)，CO在水中部分会水解成HCO、H2CO3，共三种含碳元素的存在形式。
②c(Na＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]。
【讲解】3．质子守恒
方法一：可以由电荷守恒与元素质量守恒推导出来。
如Na2CO3中将电荷守恒和元素质量守恒中的金属阳离子消去得c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)。
方法二：质子守恒是依据水的电离平衡：H2O??H＋＋OH－，水电离产生的H＋和OH－的物质的量总是相等的，无论在溶液中由水电离出的H＋和OH－以什么形式存在。
如：Na2CO3溶液中
【生】
即c(OH－)＝2c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(H3O＋)或c(OH－)＝2c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(H＋)。
【讲解】溶液中粒子浓度比较的类型
1．不同溶液中同一离子浓度比较
要考虑溶液中其他离子对该离子的影响，如：在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl，②CH3COONH4，③NH4HSO4，④(NH4)2SO4，⑤(NH4)2CO3，c(NH)由大到小的顺序？
【生】④>⑤>③>①>②。
【讲解】2．弱酸溶液中粒子浓度大小比较
(1)HClO溶液中存在的平衡有：HClO? ?H＋＋ClO－、H2O? ?H＋＋OH－，溶液中微粒有H2O、HClO、H＋、OH－、ClO－，由于HClO的电离程度小，且H2O的电离程度更小，所以溶液中粒子浓度由大到小的顺序(H2O除外)是？
【生】c(HClO)>c(H＋)>c(ClO－)>c(OH－)。
【讲解】(2)碳酸的电离方程式是H2CO3? ?HCO＋H＋、HCO? ?H＋＋CO。碳酸溶液中存在的微粒有H2O、H2CO3、H＋、HCO、CO、OH－。
碳酸是弱酸，第一步电离很微弱，第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(H2O除外)是？
【生】c(H2CO3)>c(H＋)>c(HCO)>c(CO)>c(OH－)。
【讲解】3．单一溶液中离子浓度大小的比较
(1)氯化铵溶液
①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。
电离：NH4Cl===NH＋Cl－、H2O? ?H＋＋OH－。
水解：NH＋H2O??NH3·H2O＋H＋。
判断溶液中存在的离子有NH、Cl－、H＋、OH－。
②再根据其电离和水解程度的相对大小，比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是？
【生】c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)。
【讲解】(2)碳酸钠溶液
①分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程：
电离：Na2CO3===2Na＋＋CO、H2O? ?H＋＋OH－。
水解：CO＋H2O? ?HCO＋OH－、HCO＋H2O? ?H2CO3＋OH－。
溶液中存在的离子有Na＋、CO、HCO、OH－、H＋。
②溶液中离子浓度由大到小的顺序是？
【生】c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)。
【讲解】(3)碳酸氢钠溶液
①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程：
电离：NaHCO3===Na＋＋HCO、HCO? ?H＋＋CO、H2O? ?H＋＋OH－。
水解：HCO＋H2O??H2CO3＋OH－。
溶液中存在的离子有Na＋、HCO、CO、H＋、OH－。
②由于HCO的电离程度小于HCO的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是？
【生】c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO)。
【讲解】(4)亚硫酸氢钠溶液
①分析NaHSO3溶液中的电离、水解过程。
电离：NaHSO3===Na＋＋HSO、HSO? ?H＋＋SO、H2O? ?H＋＋OH－。
水解：HSO＋H2O??H2SO3＋OH－。
溶液中存在的离子有Na＋、HSO、H＋、SO、OH－。
②由于HSO的电离程度大于HSO的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为？
【生】c(Na＋)>c(HSO)>c(H＋)>c(SO)>c(OH－)。
【讲解】4．混合溶液中各离子浓度大小比较，根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析
(1)分子的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L－1NH4Cl和0.1 mol·L－1的氨水混合溶液中，由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为？
【生】c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。
【讲解】(2)分子的电离程度小于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L－1的HCN和0.1 mol·L－1的NaCN混合溶液中，由于HCN的电离程度小于CN－的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为？
【生】c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)，
且c(HCN)>c(Na＋)＝0.1 mol·L－1。
【讲解】判断酸碱混合溶液中粒子浓度大小的一般思路
(1)判断生成物，确定溶液组成。
(2)明确溶液中存在的所有平衡(电离平衡，水解平衡)。
(3)根据题给信息，确定程度大小(是电离为主还是水解为主)。
(4)比较粒子浓度大小，在比较中，要充分运用电荷守恒、物料守恒关系。
【课堂小结】师生共同完成。
溶液中粒子浓度大小的比较
两大理论、三大守恒
溶液中粒子浓度比较的类型
【课堂练习】
1、常温下，对pH＝10的NaHCO3溶液中，各微粒的物质的量浓度分析正确的是
A.c(CO)＞c(H2CO3)
B.c(Na＋)＞c(HCO)＞c(OH－)＞c(H＋)
C.c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(OH－)
D.c(Na＋)＞c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)
答案：B
2、在25 ℃时，将pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的CH3COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是(　　)
A．c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
B．c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
C．c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
D．c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
答案：D