缓冲溶液的配制PPT

1、11/29/20211课程：基础化学课程：基础化学适用：医疗本科专业适用：医疗本科专业制作：徐兰琴，黄侃制作：徐兰琴，黄侃修改：付洪瑜修改：付洪瑜科室：化学教研室科室：化学教研室11/29/20212广广州州医医学学院院教教案案授授课课人人单单位位：教教研研室室： 化学职职称称：授授课课日日期期： 年 月 日节节次次：授授课课地地点点：授授课课专专业业、年年级级：采采用用教教材材：杨杨秀秀岑岑主编“基础化学”讲讲授授内内容容( (章章、节节、内内容容) )： 第四章：缓冲溶液目目的的与与要要求求：掌握缓冲溶液的作用机理及其 pH 值计算。掌握缓冲容量的影响因素。 熟悉缓冲溶液的配制方法。重重点

2、点与与难难点点：重点：缓冲溶液的 pH 值计算。缓冲容量的影响因素。难点：缓冲溶液的配制教教学学手手段段的的应应用用（采采用用何何种种直直观观教教具具，多多媒媒体体 、投投影影片片、幻幻灯灯片片、挂挂图图、模模型型等等） ：幻灯片课课时时安安排排：2 节：缓冲溶液的作用、缓冲溶液的 pH 值。2 节：缓冲容量、缓冲溶液的配制有有关关教教学学改改革革的的措措施施（授授课课形形式式、课课题题提提问问、思思考考题题、习习作作等等）思考题、课堂练习、课堂提问参参考考图图书书： 教案制定日期： 年 月 日 授课教师签名：11/29/20213本章主要内容：缓冲溶液的概念、组成及缓冲作用机制缓冲溶液的概念

3、、组成及缓冲作用机制缓冲溶液缓冲溶液pH值的计算值的计算缓冲容量及其影响因素缓冲容量及其影响因素缓冲溶液的配制缓冲溶液的配制作业：作业：p6346781011/29/2021411/29/2021511/29/202161、缓冲溶液-当加入少量的强酸、强碱或稍加稀释时，能保持其pH值基本不变的溶液缓冲作用-缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用2、组成：共轭酸共轭酸共轭碱共轭碱HAcNH4ClH2PO4-NaAcNH3H2OHPO42-抗抗酸酸成分成分缓冲对（缓冲系）缓冲对（缓冲系）抗抗碱碱成分成分11/29/20217二、缓冲溶液的缓冲作用机制二、缓冲溶液的缓冲作用机制以HAc-NaAc缓冲溶

4、液为例（）HAc + H2OH3O+ + Ac- NaAc Na+ + Ac- 少量少量H+平衡向左移动平衡向左移动11/29/20218以HAc-NaAc缓冲溶液为例（）：HAc + H2OH3O+ + Ac- NaAc Na+ + Ac- 少量少量OH-平衡向右移动平衡向右移动11/29/20219缓冲作用的机制：缓冲作用的机制：在缓冲溶液中，由于浓度较大的弱酸及其共轭碱间质子转移平衡的存在，抗酸时消耗共轭碱；抗碱时消耗弱酸。因此，能使缓冲溶液的PH值基本保持不变。11/29/202110一、缓冲溶液PH值的计算公式的推导：HB + H2O H3+O + B- - HB H+ H+B- -

5、 NaBNa+ + B- - Ka =H+B- -HBH+=KaB- -HB平衡时11/29/202111pH = pKa + lgB- -HB(1)pH = pKa + lgc(B- -)c(HB)(2)pH = pKa + lgn(B- -)n(HB)(3)根据上面的公式，您认为缓冲溶液的根据上面的公式，您认为缓冲溶液的pH值与什么因素有关？值与什么因素有关？11/29/202112二、缓冲溶液PH值的决定因素：1、缓冲溶液的、缓冲溶液的pH值首先取决于弱酸的值首先取决于弱酸的离解常数离解常数Ka值。值。2、其次取决于缓冲对浓度的比例、其次取决于缓冲对浓度的比例-缓冲比缓冲比， 当当pKa

6、一定时，一定时，pH值随着缓值随着缓冲比的改变而改变。缓冲比为冲比的改变而改变。缓冲比为1时，时，pH = pKa11/29/202113例：计算下列溶液的例：计算下列溶液的pH值值1）0.20mol/L NH3.H2O 100ml2）在）在1）的溶液中加入）的溶液中加入0.20mol/L HCl 100ml3）在）在1）的溶液中加入）的溶液中加入0.20mol/L HCl 50ml11/29/2021142）HCl + NH3NH4Clc(NH4+)=0.20/2=0.10mol/LKa =Kw/K( NH3 )= -10 ， /-10pH= 5 . 12解：1） ， /-5 pH= pKw

7、- pOH=11.2811/29/2021153）HCl + NH3NH4Cl NH3NH4Clc(NH3)=0.20*(100- 50) /150 =0.20*50/150c(NH4+)=0.20*50/150Ka =Kw/K( NH3 )= -10pH = pKa + lgB- -HBpH= 9. 2511/29/202116一元弱酸碱溶液 H H+ + = = （K Ka a * * C CA A）多元酸碱溶液 H H+ + = = （K Ka a 1* * C CA A）两性物质溶液 H H+ + = = （K Ka a * * K Ka a ）缓冲溶液pH = pKa + lgB-

8、-HB小结:关于溶液pH值计算11/29/202117第三节：缓冲容量第三节：缓冲容量 缓冲容量的定义：在数值上等于使单位体积（1L或1ml）缓冲溶液的PH值改变一个单位时，所需加一元强酸或一元强碱的物质的量（mol或mmol）。=bbpHpH11/29/202118缓冲体系缓冲体系 HAc - NaAcHCl缓冲体系缓冲体系 HAc - NaAcNaAc减少减少NaAc近于耗尽近于耗尽缓冲体系缓冲体系 HAc - NaAc11/29/20211911/29/202120n缓冲溶液有最大缓冲容量缓冲溶液有最大缓冲容量n同一缓冲体系，总浓度一定，缓冲比同一缓冲体系，总浓度一定，缓冲比等于等于1，

9、缓冲容量最大。缓冲溶液的，缓冲容量最大。缓冲溶液的缓冲范围：缓冲范围： （n同一缓冲体系，缓冲比一定，总浓度同一缓冲体系，缓冲比一定，总浓度愈大，缓冲容量愈大。愈大，缓冲容量愈大。n不同缓冲体系，总浓度相同，缓冲容不同缓冲体系，总浓度相同，缓冲容量也相同。量也相同。影响缓冲容量的因素：影响缓冲容量的因素：缓冲溶液的总浓度和缓冲比缓冲溶液的总浓度和缓冲比11/29/202121一、缓冲溶液的配制方法： 1、选择适当的缓冲系:使缓冲溶液的PH值在所选缓冲系的缓冲范围之内，尽量接近弱酸的 PKa值 2、配制的缓冲溶液要有适当的总浓度:一般在0.05-0.20mol/L为宜。 3、选择好缓冲系之后，根

10、据缓冲公式计算所需弱酸极其共轭碱的量11/29/202122, 根据缓冲公式计算所需弱酸极其共轭碱的量pH = pKa + lgcNaBVNaBcHBVHBpH = pKa + lgVNaBVHBcNaB=cHB11/29/202123 4、按照计算结果，分别量取、按照计算结果，分别量取VHB的的HB溶液和溶液和 VNaB的的 NaB溶液相混合，即得溶液相混合，即得V体积的所需体积的所需PH近似值的缓冲溶液。近似值的缓冲溶液。二、缓冲溶液的配制实例： P58: 1、如何配制、如何配制100ml pH=5.10的缓冲溶液的缓冲溶液？ 解： 选择选择 HAc-NaAc 缓冲系，缓冲系， pKa =

11、4.75cNaAc= cHAc = 0.05或0.10mol/LpH = pKa + lgVNaBVHBVHAc= 100-69.1= 30.9mlVNaAc= 69.1ml11/29/202124二、标准缓冲溶液二、标准缓冲溶液表表4-8标准缓冲溶液标准缓冲溶液11/29/202125- -2 -H+OH-CO2肺呼出肾2 -2 -碱储11/29/202126本章小结：本章小结：1、缓冲溶液与缓冲作用缓冲溶液由缓冲对（共轭酸碱对）组成，缓冲溶液具有抵御少量强酸、强碱或稍加稀释，以维持溶液pH值基本不变的能力2、缓冲溶液PH值的计算式：pH = pKa + lgB- -HB3 、11/29/2

12、021271下列说法是否正确：下列说法是否正确：a.将缓冲溶液无限稀释，其将缓冲溶液无限稀释，其PH值基本不变值基本不变b.在缓冲溶液中加入强酸或强碱时，其在缓冲溶液中加入强酸或强碱时，其PH值基本不变或变化不大值基本不变或变化不大c.水是一种缓冲溶液。水是一种缓冲溶液。d.缓冲溶液的缓冲能力与组成缓冲溶液的弱缓冲溶液的缓冲能力与组成缓冲溶液的弱酸（或弱碱）及其盐的浓度有关酸（或弱碱）及其盐的浓度有关思考题:11/29/2021282浓度相同的下列溶液中，哪一个的浓度相同的下列溶液中，哪一个的PH值值较大较大 （A）NaAc和和HAc（B）NaHCO3和和Na2CO33已知下列各酸及碱的已知下列各酸及碱的Ka及及Kb值，欲配制值，欲配制PH值为值为3的缓冲溶液，应选哪一种弱酸？的缓冲溶液，应选哪一种弱酸？写出缓冲对符号写出缓冲对符号 HCOOH HAc NH3.H2OHCNKa 1.8 10-4 1.8 10-5 1.8 10-5(Kb) 4.9 10-1011/29/2021294 判断下列溶液缓冲能力的强弱，并判断下列溶液缓冲能力的强弱，并按缓冲能力由强到弱顺序排列：按缓冲能力由强到弱顺序排列：A）10亳升亳升0.2 M HAc + 10毫升毫