1、溶液中离子浓度大小的比较教学案例 一：教学内容分析 本课时的教学是高二化学选修 4化学反应原理的一个专题课时。是基于学生已学习了弱电解质的电离规律，盐类的水解规律及学生掌握了溶液中三类守恒规律的基础上，对溶液中离子浓度的大小做一个全面的分析比较。本课时难度较大，教学中应要遵循循顺渐进的原则，不能求快。二：教学目标1、知识目标： （ 1 ） 、理解电解质的电离平衡概念以及电离度的概念。（ 2 ） 、理解水的电离、盐类水解的原理。了解盐溶液的酸碱性。 （ 3 ） 、认识以下几种常见题型： 、单一溶液中离子浓度的大小比较 、混合溶液中离子浓度的大小比较 、同浓度不同种溶液中同种离子浓度的大小比较 2
2、、情感目标： 培养学生的探究精神； 3、能力目标： （1 ）培养学生分析能力、应用理论解决试剂问题能力及语言表达能力。 （2 ）培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。三：设计思路 1：指导思想：以学生为主体，让学生自主地参与到知识的获得过程中，并给学生充分的表达自己想法的机会，以提高学生的分析实际问题的能力。 2：在教学内容的安排上：按照步步深入，从易到难，由简单到复杂的过程。 3：教学手段：根据本校高二学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要，采取了讨论、点拨等教学方法，并结合多媒体进行教学。 四：教学准备1、教师做好例题和变式训练题的选择 2、教师准备课后练习 3、做好多媒体课件
3、五：教学过程设计（课堂实录） 【一】应用的规律 一、电解质的电离规律 1、强电解质在水溶液中是完全电离的，在溶液中不存在电解质分子。 2、弱电解质在水溶液中是少部分发生电离的，在溶液中既存在电解质分子又存在电解质离子3、多元弱酸分布电离二、水的电离规律1、水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离，生成 H3O+和 OH- 2、由水电离产生的H + OH- 3、 （ 1）在纯水中加入酸或碱，抑制了水的电离，使水的电离度变小，水电离出的H+水和OH -水均小于 10-7mol/L。 （2 ）在纯水中加入弱酸强碱盐、弱碱强酸盐，促进了水的电离，使水的电离度变大，水电离出的H+水或OH -均大于 10-7
4、mol/L。三、盐类水解的规律 1、强酸弱碱盐如 NH4Cl、Al 2(SO4)3 等水解后溶液呈酸性； 2、强碱弱酸盐如 CH3COONa、Na 2CO3 等水解后溶液呈碱性。 3、多元弱酸盐还要考虑分步水解 四、电解质溶液中三种守恒规律1、电荷守恒规律： 电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如 NaHCO3 溶液中： Na+H +HCO 3-2CO 32-OH - 2：物料守恒规律： 电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如 NaHCO3 溶液中n(Na)： n(c)1：1
5、 ，所以：c(Na +)c(HCO 3-)c(CO 32-)c(H 2CO3) 3：质子守恒规律： 电解质溶液中分子或离子得到或失去质子（H +）的物质的量应相等。例如在 Na2CO3 溶液中 H+和 OH-均由水电离产生，故应该有 OH-=H+，但由于 CO32-在溶液中的会结合质子产生 HCO3-、H 2CO3（结合了 2 个质子） ，故在 Na2CO3 溶液中OH -=H+ HCO3-+2 H2CO3 【二】解题指导 电解质溶液中离子浓度大小比较问题，是高考的“热点”之一。 多年以来全国高考化学试卷年年涉及这种题型。这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性较强，有较好的区分度，它能有效地测
6、试出学生对强弱电解质、电离平衡、电离度、水的电离、pH 值、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。 首先必须有正确的思路： 其次要掌握解此类题的三个思维基点：电离、水解和守恒（电荷守恒、物料守恒及质子守恒） 。对每一种思维基点的关键、如何切入、如何展开、如何防止漏洞的出现等均要通过平时的练习认真总结，形成技能。 第三，要养成认真、细致、严谨的解题习惯，要在平时的练习中学会灵活运用常规的解题方法，例如：淘汰法、定量问题定性化、整体思维法等。 【三】常见的题型一：单一溶液中离子浓度的大小比较【例 1】在氯化铵溶液中，下列关系式正确的是 （ A ）AC(Cl-)C(NH4
7、+)C(H+) C(OH-) BC(NH4+) C(Cl-)C(H+)C(OH-) C C(Cl-)C(NH4+)C(H+)C(OH-) DC(NH4+)C(Cl-) C(H+)C(OH-) 【点拨】 （本题应用的是盐类水解的规律）NH4Cl 是可溶性的盐，属于强电解质，在溶液中完全电离 NH4ClNH4+Cl-。因为 NH4Cl 是强酸弱碱所生成的盐，在水中要发生水解；NH4+H2O NH3H2O+H+，所以 C(NH4+)比 C(H+)及 C(OH-)大得多；溶液因水解而呈酸性，所以 C(H+)C(OH-) 。又由于水解反应是中和反应的逆反应，相对于中和来说是次要的，综合起来，不难得出：C
8、(Cl-) C(NH4+)C(H+)C(OH-) 。答案为 A。 【变式训练 1】(NH4)2SO4 溶液中各离子浓度由小到大的顺序是 。 【点拨】 （本题应用的是盐类水解的规律）与例题 1 不同的是虽然 NH4+也水解了，但由于(NH4)2SO4 可电离出 2 个 NH4+，故 NH4+浓度大于 SO42-浓度，故溶液中离子浓度由小到大的顺序为：C(OH-)C(OH-）得 A 是正确的,B是错误的；由物料守恒关系可得： （CH3COOH）（CH3COO）（）.（）由（）可知正确。将（）（）可得：（）（CH3COO-）（）c（CH3COOH ）选项错误。【变式训练 3】用物质的量都是 0.1
9、mol 的 CH3COOH 和 CH3COONa 配制成 1L 混合溶液，已知其中 C(CH3COO-)C(Na+)，对该混合溶液的下列判断正确的是( ) A.C(H+)C(OH-) B.C(CH3COOH)C(CH3COO-)0.2 mol/L C.C(CH3COOH)C(CH3COO-) D.C(CH3COO-)C(OH-) 0.2 mol/L 【点拨】CH3COOH 和 CH3COONa 的混合溶液中，CH3COOH 的电离和 CH3COONa 的水解因素同时存在。已知 C(CH3COO-)C(Na+)，根据电荷守恒 C(CH3COO-)C(OH-)C(Na+)C(H+) ，可得出 C(
10、OH-)C(H+)。说明混合溶液呈酸性，进一步推测出 0.1mol/L 的CH3COOH 和 0.1mol/L 的 CH3COONa 溶液中，电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离，即 CH3COOH 的电离趋势大于 CH3COO-的水解趋势。根据物料守恒，可推出（B）是正确的。【变式训练 4】 、现有 NH4Cl 和氨水组成的混合溶液 C(填“” 、 “7，则该溶液中 C(NH4) C(Cl) ； 若 C(NH4)7 即 C（H+ ）C（Cl-） C(NH4)C（OH-） PH NH4HSO4 (NH4)2SO4 (NH4)2Fe(SO4) NH4HCO3 (NH4)2CO3 【点拨】先考虑
11、盐直接电离出的 NH4+的浓度的大小，中的 NH4+的浓度大于中的 NH4+的浓度。再考虑影响 NH4+的浓度的大小因素，是受到促进还是受到抑制。中NH4+和 Fe2+都水解产生 H+，NH4+的水解受到了抑制，中 CO32-的水解促进了 NH4+的水解，中 NH4+的水解未受到影响，固 NH4+的浓度。 中 HSO4-电离出的 H+抑制了 NH4+的水解，中 HCO3-的水解促进了 NH4+的水解，固 NH4+的浓度。所以NH4+的浓度的由大到小顺序为 【变式训练 5】物质的量浓度相同的下列溶液：Na2CO3 NaHCO3 H2CO3 （NH4）2CO3 NH4HCO3，按 C(CO32)由
12、小到大排列顺序正确的是 ( B )A B C D 【点拨】先考虑盐或酸直接电离出的 CO32的浓度的大小，浓度大于浓度中CO32的浓度最小；再考虑中 NH4+对 CO32水解起促进作用，所以 CO32的浓度；中 NH4+对 HCO3电离起抑制作用，所以 CO32的浓度 ；综合得：C(CO32)由小到大排列顺序选 B 【课后练习】1、在 0.1 molL-1 的 NaHCO3 溶液中，下列关系式正确的是 （ ） Ac（Na+）c （HCO3-）c（H+）c（OH-） Bc （Na+ ）（H+）c（HCO3-）c（OH-）2c（CO32-） C c（Na+ ） c（HCO3-） c（OH-）c （
13、H+ ） Dc（Na+ ）c（HCO3-）c（H2CO3）c （CO32- ） 2、将 0.2moll-1 的 NH4NO3 溶液与 0.1moll-1 的 NaOH 溶液等体积混合，下列有关混合溶液中微粒的浓度关系正确的 （ ） Ac （NH4+）=c（Na+）c（OH）c（NH3H2O） Bc （NH4+）=c（Na+ ）c（NH3H2O ） c （OH） C c（NH4+）c （Na+）c（NH3H2O ） c（OH ） Dc（NH4+） +c（Na+ ）+c （H+ ）c （OH）+c（NO3） 3、 等体积等浓度的 MOH 强碱溶液和 HA 弱酸溶液混和后，混和液中有关微粒的浓度应满
14、足的关系是 ( ) A c（M+） c（OH-） c（A- ） c（H+） Bc （ M+） c（A-） c（H+） c（OH-） C c（M+ ） c（A-） c（OH-） c（H+ ） Dc（ M+） c（OH-）= c（ H+） + c（HA ） 4、 .用 2moll-1 的 NaOH 溶液滴定 pH=5 的 HCN 溶液 100mL 至中性，此时溶液中各离子浓度关系正确的是 （ ） Ac （Na）c（CN）c （ OH）c（H） Bc （CN）=c（Na）c（H ）=c （OH） C c（Na）+c（CN）=2moll-1 Dc（Na）+c（OH）= c（CN）+c （H） 5、将
15、0.2moll-1CH3COOK 与 0.1 moll-1 盐酸等体积混合后，溶液中下列微粒的物质的量浓度关系正确的是 （ ）Ac （CH3COO-）=c（Cl-）=c（H+）c（ CH3COOH） Bc （CH3COO-）=c（Cl-） c（ CH3COOH） c（H+ ） C c（CH3COO-）c（Cl-）c（H+）c（ CH3COOH） Dc（CH3COO-）c（Cl-）c（ CH3COOH） c（H+） 6、设氨水的 pHx ，某盐酸的 pHy ，已知 x+y14，且 x11。将上述两溶液分别取等体积充分混合后，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 （ ） A.c（Cl-）c（NH4
16、+）c（H+）c （OH-） B.c（NH4+）c（Cl-）c（H+）c （OH-） C.c（NH4+ ）c （Cl- ）c（OH-）c （H+ ） D.c（ Cl-）c （NH4+）c（OH-）c （H+ ） 二：填空题： 7、相同温度下，相同物质的量浓度的下列溶液，它们的 pH 从大到小排列的正确顺序是 。 (1)NH4Cl (2)NaCl (3)CH3COONa (4)Na2CO3 (5)NaOH (6)NaHCO3 (7)Na2SiO3 (8)HCl (9)Ba(OH)2 (10)CH3COOH (11)H2SO4 (12)NaAlO2 (13)NH3H2O 8、 （ 1)、将等体积等
17、物质的量浓度的盐酸和氨水混合后，呈_性，溶液中 c（NH4+）与c（ Cl-）的大小关系是_ ； （2)、将 PH3 的盐酸和 PH11 的氨水等体积混合后溶液呈_性，溶液中 c（NH4+）与 c（Cl- ）的大小关系是 _； （3)、将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后，溶液中 c（NH4+ ）与 c（Cl- ）浓度相等，则混合溶液呈_性，盐酸与氨水体积大小关系是_； （4 ） 、将 m mol L-1 的盐酸和 n molL-1 氨水等体积混合后，溶液的 PH7 ，m 与 n 的大小关系是_，则盐酸中 c（H+）与氨水中 c（OH-）的大小关系是_； 9、已知某溶液中只存在 OH、H+ 、
18、NH4+ 、Cl 四种离子，某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系：c（ Cl）c（NH4+）c（H+）c（OH） c（ Cl）c（NH4+）c（OH ）c（H+ ） c（ NH4+） c（Cl）c（OH ）c（H+ ） c（ Cl）c（H+）c（NH4+）c（OH）填写下列空白。若溶液中只溶解了一种溶质，则该溶质是_，上述四种离子浓度的大小顺序为_（填序号） 。 若上述关系中是正确的，则溶液中的溶质为_ ；若上述关系中是正确的，则溶液中的溶质为_ 若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前 c（HCl）_c（NH3H2O ）c（填“大于” 、 “小于”或“等于” ，下同） ，混合前酸中c（ H+）和碱中 c（OH ）的关系 c（H+）_c（OH） 。
