缓冲溶液教学教案.pdf

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1、名师归纳总结缓冲溶液教学教案【引言】：血液 pH 范围为 7.35 7.45，不因代谢过程中产生酸、碱性物质而变化，血液是缓冲溶缓冲溶液如何维持pH 不变。一、缓冲溶液的组成及作用机理（一）缓冲溶液的组成HAc NaAc加少量 HCl、NaOH、pH 很小缓冲溶液：能抵抗外加少量强酸或强碱，而维持pH 基本不发生变化的溶缓冲作用：缓冲溶液所具有的抵抗外加少量强酸或强碱的作用。液。缓冲溶液的组成：足够浓度的共轭酸碱对（缓冲对）由足够浓度的共轭酸碱对组成的缓冲溶液，所起作用是抗酸、抗碱，如何抗得。（二）缓冲作用机理以 HAc NaAc 为例HAc、NaAc 足HAc+H2OH量3O+Ac-+左移H

2、3O+抗酸成分+抗碱成分右移OH-2H2O共轭酸 抗碱成分共轭碱 抗酸成分【小结】：机理三要点:方程（酸解离）,平衡移动方向，抗酸、碱成分NH+NH+43缓冲系、抗碱成分NH4缓冲作用0.1molL-1HAc NaAc0.1mol L-1HCl、NaOH浓度大，少量酸、碱，浓度几乎不变二、缓冲溶液pH算的计（一）公式推导HA NaAC（HA）C（A-）HA+H2OH-3O+AC（HA）-Ceq(H O)+Ceq(HO)+33C（A-）+Ceq(H+3O)C（HA）C（A-）=Ceq（H3O）/C C（A）Ka（HA/C C（HA）/CCeq(H+3O)/C=Ka(HA)C(HA)C(A)pH=

3、pKa(HA)lgC(A)C(HA)精品学习资料第 1 页，共 4 页名师归纳总结C(A)C(HA)pKaKa：缓冲比 r，C为缓冲液，不是混合前4Cl-NH3p Ka（4）4-HPO4p Ka2（4）HAc-NaAc p Ka（HAc）、NHNH、H2POH3PO+-2-（二）其他形式pH=pKa(HA)lg当 C（HA）=C（A）pH=pKa(HA)lg-n(A)/Vn(HA)/VpKa(HA)lgn(A)n(HA)C(A)V(A)C(HA)V(HA)pH 的主要因素有：pKa(HA)lgV(A)V(HA)【小结】：决定缓冲溶液（三）应用pKaKa（HA）和r书 P101例 5-8 25时

4、，在 1.0LHAc-NaAc 缓冲溶液中含有0.10mol HAc 和 0.20mol NaAc。（1）计算此缓冲溶液的pH；（2）向 100mL 该缓冲溶液中加入10mL 0.10 molL-1HCl 溶液后，计算缓冲溶液的pH；（3）向100mL 该缓冲溶液中加入10mL 0.10 mol-1NaOH 溶液后，计算缓冲溶液的pH；L-5（4）向100mL 该缓冲溶液中加入1L 水稀释后，计算缓冲溶液的pH。Ka（HAc）=1.810解：(1)pH=lg1.81055lg0.200.10=5.05(2)pH=lg1.810100lg100100lg10050.2010000.1010000

5、.2010000.1010000.0100.100.0100.100.0100.100.0100.10=4.98(3)pH=lg1.8105=5.11(4)pH=lg1.810lg0.200.10=5.05三、缓冲容量和缓冲区间（一）缓冲容量定量表示缓冲溶液的缓冲能力1、定义dnbVdpHdnaVdpHpH 增大或减小1 时，所需加入强酸或强碱的物质的量单位体积的缓冲溶液的单位:molL-1缓冲能力2、影响 的因素精品学习资料第 2 页，共 4 页名师归纳总结2.3r(1r)2C(HA)C(A)C(HA)+C(A)=C-总rC(A)C(HA)缓冲比【小结】：(1)C总r定C总(2)rC总定r=

6、1 最大max2.34C(HA)C(A)r远离 1书 P103例5-9 计算下列缓冲溶液的缓冲容量：(1)0.10 mol-1HAc 0.10mol-1LLNaAc 溶液；（2）0.010 mol-1-1HAc 0.010 mol LNaAc 溶液；（3）0.050 molLL-1HAc 0.15mol L-1NaAc 溶液。0.10解：（1）1=2.30.10(10.102(0.100.10)=0.12(mol L-1)0.10)0.010(2)2=2.30.010(10.0102(0.0100.010)=0.012(mol L-1)0.010)0.15(3)3=2.30.050(10.15

7、(0.0500.15)=0.086(mol L-1)0.050)2缓冲液有缓冲作用除了要有足够浓度的缓冲对，还要适当缓冲比，缓冲比为多少无缓冲作用。（二）缓冲区间r 远离 1,r10pH=pKaKa+1缓冲区间：缓冲溶液能发挥缓冲作用的pHpH=pKaKa（HA）1围范HAcNaAcp Ka（HAc）=4.74pH=3.745.74NH4ClNH3pKb（NH3）=4.74pH=8.2610.26H-2-2PO4HPO4p Ka2（H3PO4）=7.21pH=6.218.21四、缓冲溶液的选择与配制为了有足够的，必须满足下列原则和步骤:（1）选择合适的缓冲对pKa（HA）与pH 接r 接近 1

8、（2）适当的总浓度0.050.2 mol-1C(HA)=C(A-)=0.10 mol L-1L(3)计算所需缓冲对的量(4)校正(pH 计)精品学习资料第 3 页，共 4 页名师归纳总结书 P105例 5-10 用浓度均为0.10 mol L的弱酸和其共轭碱溶液配制可供选择的试剂有：(1)NH4ClNH3pKb（NH3）=4.74(2)NaH2PO4 Na2HPO4p Ka2(H3PO4)=7.213()HAc NaAc p Ka(HAc)=4.74解：选 HAcNaAc-1100mlpH 为 5.00 的缓冲溶液。5.00=4.74lg100V(NaAc)V(NaAc)V(NaAc)=64.

9、5(mL)V(HAc)=100-64.5=35.5(mL)取 0.10 molL-1HAc 和 NaAc 各 35.5mL 和 64.5mL 混合。五、缓冲溶液在医学上的意义血液 pH=7.35 7.45代谢物质pH 不变1 1、组成NaHCO3H2CO3，Na2HPO4KH2PO4，Na 蛋白质 H 蛋白质能力最大2 2、缓冲机理Ka1CO2（溶解）+2H2OCO2（g）（肺）抗碱成分H3O+H3O+OH-+-HCO3+肾抗酸成分2H2O【例题分析】：3.pH3.pH 计算-1例已知正常血液中HCO3-pKaL、（溶解）的（H）=6.10（6.35），C（HCO）=0.024 molCO212CO33C（CO2溶）=0.0012 mol L，求血液的pH。解：pH=6.10+lg讨论：体外缓冲比体内缓冲比204、人体调节作用CO2HCO3肺肾-10.0240.0012110=6.10+lg20=7.4010CO2HCO3抗酸加快吐出CO2-减少排泄HCO3抗碱-CO2HCO3减慢呼出CO2加速排泄-HCO3-肺部换气不足（CO2吐出慢）引起酸中毒精品学习资料第 4 页，共 4 页