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高中化学|《溶液中的三大守恒关系》课堂教学
高中化学|《溶液中的三大守恒关系》课堂教学
高中化学选择性必修一化学反应原理 一、电荷守恒 核心：溶液呈电中性，阳离子所带正电荷总浓度 = 阴离子所带负电荷总浓度，离子浓度要乘以对应电荷数。 1. NaCl溶液 溶质：NaCl = Na⁺ + Cl⁻ 溶剂：H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻ c(Na⁺) + c(H⁺) = c(OH⁻) + c(Cl⁻) 2. MgCl₂溶液 2c(Mg²⁺) + c(H⁺) = c(Cl⁻) + c(OH⁻) 3. Na₂CO₃溶液 阳离子：Na⁺、H⁺ 阴离子：CO₃²⁻、OH⁻、HCO₃⁻ c(H⁺) + c(Na⁺) =2c(CO₃²⁻) + c(OH⁻) + c(HCO₃⁻) 练习任务：写出Na₃PO₄、Na₂C₂O₄、NaHSO₃、Al₂(SO₄)₃的电荷守恒式 
二、物料守恒（元素质量守恒） 核心：溶质中元素原子比例固定，电离、水解只改变粒子存在形式，元素总物质的量不变，式子一般不含c(H⁺)、c(OH⁻)。 1. 1 mol/L Na₂CO₃溶液 Na、C原子个数比=2:1 C的存在形式：CO₃²⁻、HCO₃⁻、H₂CO₃ c(Na⁺) = 2[ c(CO₃²⁻) + c(HCO₃⁻) + c(H₂CO₃) ] 2. NaHCO₃溶液 Na、C原子个数比=1:1 c(Na⁺) = c(CO₃²⁻) + c(HCO₃⁻) + c(H₂CO₃) 3. NH₄Ac溶液 N、C原子个数比=1:1 N：NH₄⁺、NH₃·H₂O C：Ac⁻、HAc c(NH₄⁺)+c(NH₃·H₂O) = c(Ac⁻)+c(HAc) 4. n(Na₂CO₃):n(NaHCO₃)=1:1混合溶液 Na、C原子总数比=3:2 c(Na⁺) = 3/2 [ c(CO₃²⁻)+c(HCO₃⁻)+c(H₂CO₃) ] 
三、质子守恒 核心：水电离出的c(H⁺)水 = c(OH⁻)水；式子一定含有c(H⁺)、c(OH⁻)，一般不含金属阳离子。 写法： ①直接分析水电离H⁺、OH⁻的结合产物；②电荷守恒 − 物料守恒推导。 1. NaAc溶液 c(OH⁻) = c(H⁺) + c(HAc) 2. Na₃PO₄溶液 c(OH⁻) = c(H⁺) + c(HPO₄²⁻) + 2c(H₂PO₄⁻) + 3c(H₃PO₄) 3. Na₂CO₃溶液 c(OH⁻) = c(H⁺) + c(HCO₃⁻) + 2c(H₂CO₃) 4. NaHCO₃溶液 c(OH⁻) + c(CO₃²⁻) = c(H⁺) + c(H₂CO₃) 四、三大守恒总结 1. 物料守恒：一般不含c(H⁺)、c(OH⁻) 2. 质子守恒：一定有c(H⁺)与c(OH⁻)，一般不含金属阳离子 3. 三者关系：任意两个守恒式相加减，可以推导出第三个守恒式 
Na₂CO₃溶液举例： ①电荷守恒： c(Na⁺)+c(H⁺)=c(OH⁻)+c(HCO₃⁻)+2c(CO₃²⁻) ②物料守恒： c(Na⁺)= 2[ c(CO₃²⁻)+c(HCO₃⁻)+c(H₂CO₃) ] ①−②，消去c(Na⁺) 得到质子守恒： c(OH⁻)=c(H⁺)+c(HCO₃⁻)+2c(H₂CO₃)
第三章第三节第四课时：溶液中的三大守恒关系
三大守恒：电荷守恒、元素守恒、质子守恒
