内容正文:
化 学
医药卫生类
高等教育出版社
专题二 缓冲溶液
2.2 缓冲溶液的类型和组成
核心素养发展目标
(1)用酸碱质子理论,了解共酸碱对的概念,能从离子水平认识共酸和共轭碱。
(3) 通过了解血液保持一定 pH 的原因,培养探索未知崇尚真理的意识。
(2)知道缓冲溶液的类型和组成。能用解离平衡理论讨论缓冲溶液的缓冲作用和共轭酸碱对的概念。
情境与问题
事实上,人体摄入食物的酸碱性,不会导致人体血液pH发生明显变化,更不会有生命危险。因为人体血液有足够的对抗外来少量酸碱,维持血液pH基本不变的能力,也就是“缓冲”能力。
情境与问题
医学研究表明,正常人体内血液的pH范围在7.35 ~ 7.45之间,偏离此范围0.4个pH单位,就会有生命危险。但在日常饮食时,人体经常会摄入较多的外来酸性或碱性的食物,如柠檬汁、苏打水等,这些食物对人体血液的pH影响有多大?会有生命危险吗?
试管
号 试样
4 mL 0.1 mol/L
HCl 溶液 0.1 mol/L NaOH 溶液 溶液的 pH
变化大小
1 蒸馏水 — — 参照
2 蒸馏水 1滴 —
3 蒸馏水 — 1滴
4 0.1 mol/L
CH3COOH/CH3COONa — — 参照
5 0.1 mol/L
CH3COOH/CH3COONa 1滴 —
6 0.1 mol/L
CH3COOH/CH3COONa — 1滴
实验与探究
在CH3COOH和H3COONa组成的溶液中加入少量酸或碱后,溶液的pH无明显的变化
一、缓冲溶液
缓冲溶液一般由2种化合物组成,分别称为抗酸成分和抗碱成分。抗酸成分和抗碱成分构成1个缓冲对,也可称为缓冲系。
说明:如在CH3COOH-CH3COONa缓冲溶液中,CH3COOH能对抗外来的少量强碱,是抗碱成分;CH3COONa能对抗外来的少量强酸,是抗酸成分。
1. 缓冲溶液的组成
这种能够对抗外来少量酸或少量碱而保持溶液pH几乎不变的作用称为缓冲作用
一、缓冲溶液
2、缓冲作用定义:
tips:具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液
1.在1 mL蒸馏水中加入1滴0.1 mol/LNaOH溶液,pH变化幅度如何?
2.如果在 1 mL 0.1 mol/L CH3COOH 和CH3COONa的混合溶液中加入1滴0.1 mol/L NaOH溶液,pH变化幅度如何?
3.如果在1 mL 0.1 mol/L CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中加入2 mL 0.1 mol/L NaOH溶液,pH变化幅度又会如何?
思考与应用
例题解析
【例1】关于缓冲溶液的作用,下列叙述中错误的是( )
A.能够对抗外来少量酸而保持溶液 pH 几乎不变的作用
B.能够对抗外来少量碱而保持液 pH 几乎不变的作用
C.能够对抗外来酸或碱而保持溶液 pH 几乎不变的作用
D.能够对抗外来少量酸或碱而保持溶液 pH 几乎不变的作用
D
在CH3COOH-CH3COONa缓冲溶液中,CH3COOH是 弱酸,CH3COONa是它对应的盐,我们把这种缓冲对称为“弱酸及其对应的盐”。常见的缓冲对主要有 3种类型。
3. 缓冲溶液的类型
常见的三类缓冲对
NaHCO3
NaH2PO4
Na2CO3
Na2HPO4
NaHCO3-Na2CO3
NaH2PO4-Na2HPO4
多元弱酸的酸式盐及
其对应的次级盐
NH4Cl
NH3H2O
NH3H2O-NH4Cl
弱碱及其对应的盐
CH3COOH
H2CO3
CH3COONa
NaHCO3
CH3COOH-CH3COONa
H2CO3-NaHCO3
弱酸及其对应的盐
抗碱成分
抗酸成分
实例
缓冲对的类型
缓冲溶液的类型
以CH3COOH-CH3COONa缓冲对为例,说明缓冲溶液的缓冲作用原理。在CH3COOH-CH3COONa缓冲溶液中,存在以下解离:
4. 缓冲作用的原理
CH3COONa为强电解质,全部解离成Na+和CH3COO-;CH3COOH为弱电解质,解离出少量的H+和CH3COO-,绝大部分仍以CH3COOH分子存在。所以,在缓冲溶液中,存在大量的CH3COOH和CH3COO-。其中CH3COOH是抗碱成分,CH3COO-是抗酸成分。
CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+
CH3COONa = CH3COO- + Na+
CH3COO-抗酸的原理
向CH3COOH-CH3COONa溶液中加入少量强酸,CH3COO-与外加的H+结合生成CH3COOH,使CH3COOH的解离平衡逆向移动。建立新平衡时,CH3COO-的浓度略有减少,CH3COOH的浓度略有增加,而H+浓度几乎没有变化,所以,溶液的pH几乎不变。CH3