第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第2课时-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦缓冲溶液，通过对比不同溶液加酸碱的实验现象导入，以“什么是缓冲溶液、如何缓冲、组成是什么”的问题链为支架，衔接定性认识（概念、机制、组成）与定量分析（pH计算、实验探究），并延伸至实际应用。 其亮点在于以实验探究为核心，结合化学观念（如电离平衡解释缓冲机制）和科学探究与实践（pH传感器实验分析缓冲限度），通过血液缓冲体系等实例渗透科学态度与责任。采用“现象-原理-计算-应用”的教学逻辑，助力学生构建知识网络，提升探究能力，也为教师提供系统教学资源，优化教学效果。

缓 冲 溶 液 水溶液中的离子反应与平衡（第2课时） 1 定性分析缓冲溶液 1 3 定性分析 —— 认识缓冲溶液 药品：蒸馏水、pH=4.4 CH3COOH溶液、pH=7.4 CH3COONa溶液、pH=5.4 CH3COOH-CH3COONa 缓冲溶液、0.1 mol/L HCl 溶液、0.1 mol/L NaOH 溶液、甲基橙指示剂、酚酞指示剂 【问题1】什么是缓冲溶液？ 学生实验 【问题1】什么是缓冲溶液？ 学生实验 序号 实验设计 ① 向四支试管中分别加入约 3 mL 蒸馏水、CH3COOH溶液、CH3COONa溶液和CH3COOH-CH3COONa 缓冲溶液，再分别加入5滴甲基橙指示剂，观察实验现象。随后再向四支试管中分别加入5滴 0.1 mol/L HCl 溶液，观察实验现象。 ② 向四支试管中分别加入约 3 mL 蒸馏水、CH3COOH溶液、CH3COONa溶液和CH3COOH-CH3COONa 缓冲溶液，再分别加入5滴酚酞指示剂，观察实验现象。随后再向四支试管中分别加入5滴 0.1 mol/L NaOH 溶液，观察实验现象。 定性分析 —— 认识缓冲溶液 【问题1】什么是缓冲溶液？ 实验现象（加酸） H2O CH3COOH CH3COONa CH3COOH-CH3COONa CH3COOH CH3COOH-CH3COONa H2O CH3COONa 定性分析 —— 认识缓冲溶液 【问题1】什么是缓冲溶液？ 实验现象（加碱） H2O CH3COOH CH3COONa CH3COOH-CH3COONa CH3COOH CH3COOH-CH3COONa H2O CH3COONa 定性分析 —— 认识缓冲溶液 【问题1】什么是缓冲溶液？ 定性分析 —— 认识缓冲溶液 实验结论 一般的溶液没有抗酸和抗碱的能力，而CH3COOH-CH3COONa 缓冲溶液有抵抗外来少量酸、碱或稍加稀释而保持溶液 pH 基本不变的能力。 【问题1】什么是缓冲溶液？ 定性分析 —— 认识缓冲溶液 实验结论 一般的溶液没有抗酸和抗碱的能力，而CH3COOH-CH3COONa 缓冲溶液有抵抗外来少量酸、碱或稍加稀释而保持溶液 pH 基本不变的能力。 定义 当往某些溶液中加入一定量的酸和碱，或加少量水稀释时，溶液保持 pH 相对稳定的作用，称为缓冲作用，这样的溶液叫做缓冲溶液。 【问题2】缓冲溶液是如何起到“缓冲作用”的？ CH3COOH-CH3COONa CH3COOH H+ + CH3COO- （CH3COONa Na+ + CH3COO-） CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- H2O H+ + OH- 定性分析 —— 认识缓冲溶液 【问题2】缓冲溶液是如何起到“缓冲作用”的？ CH3COOH-CH3COONa CH3COOH(大量) H+ + CH3COO-(大量) 定性分析 —— 认识缓冲溶液 少量H+ 少量OH- 平衡向左移动 平衡向右移动 【问题2】缓冲溶液是如何起到“缓冲作用”的？ 缓冲机制 CH3COOH(大量) H+ + CH3COO-(大量) 定性分析 —— 认识缓冲溶液 少量H+ 少量OH- 相互转化 抗碱成分 抗酸成分 缓冲系（或缓冲对） 【问题3】哪些物质可以组成缓冲溶液？ ① 弱酸及其对应盐 CH3COOH - CH3COO-、 H2CO3 - HCO3- HCO3- - CO32-、 H2PO4- - HPO42-、 HPO42- - PO43- 定性分析 —— 认识缓冲溶液 组成 多元酸的酸式盐及其 次级盐 【问题3】哪些物质可以组成缓冲溶液？ ① 弱酸及其对应盐 定性分析 —— 认识缓冲溶液 组成 ② 弱碱及其对应盐 NH3·H2O - NH4+ 多元酸的酸式盐及其次级盐 初始缓冲体系 c(HF) = c(F-) 加入OH-后的体系 加入H+后的体系 Add OH- Add H+ HF F- HF F- HF F- H2O + F- ← HF + OH- F- + H+ → HF 足够浓度的抗酸组分和抗碱组分 定性分析 —— 认识缓冲溶液 定量分析缓冲溶液 2 16 CH3COOH溶液中加入NaOH溶液的pH变化 【实验探究】缓冲溶液的形成与限度 定量分析 —— 探究缓冲溶液 序号 实验设计 预测 ① ② 向50mL 0.1mol/L CH3COOH溶液中逐滴加入0.5mol/L NaOH溶液，并通过pH传感器测定pH变化。 向50mL 蒸馏水中，逐滴加入0.5mol/L NaOH溶液，并通过pH传感器测定pH变化数据。 以加入的NaOH溶液体积为X轴、以溶液pH为Y轴时，作图。 实验现象 CH3COOH溶液 蒸馏水 定量分析 —— 探究缓冲溶液 【实验探究】缓冲溶液的形成与限度 “平台”期： 形成 CH3COOH-CH3COONa 缓冲溶液 定量分析 —— 探究缓冲溶液 【实验探究】缓冲溶液的形成与限度 “平台”期： 形成 CH3COOH-CH3COONa 缓冲溶液 定量分析 —— 探究缓冲溶液 【实验探究】缓冲溶液的形成与限度 CH3COOH-CH3COONa 缓冲溶液、蒸馏水中分别滴加相同的HCl溶液 CH3COOH-CH3COONa 缓冲溶液 蒸馏水 常温下，1 L CH3COOH-CH3COONa缓冲溶液中含有0.20 mol CH3COOH 和 0.10 mol CH3COONa ，求该缓冲溶液的pH。 定量分析 —— 探究缓冲溶液 缓冲溶液的pH计算 解： CH3COOH H+ + CH3COO- Ka = c(H+)·c(CH3COO-) c(CH3COOH) c(H+) = c(CH3COO-) Ka ·c(CH3COOH) pH = c(CH3COO-) c(CH3COOH) pKa + lg 常温下，Ka (CH3COOH) = 1.75×10-5 （ -lg 1.75×10-5 ≈ 4.76 ） = 4.76 + lg 0.1 0.2 ≈ 4.46 c(酸) c(盐) pH ＝ pKa + lg —— 定量分析 —— 探究缓冲溶液 缓冲溶液的pH计算 ① pH= 4.33 ② pH= 5.77 ① 缓冲溶液的形成 ② 缓冲溶液的限度 pH= 4.33 = 4.76 + lg c(盐) c(酸) c(盐) c(酸) ≈ 0.37 : 1 pH= 5.77 = 4.76 + lg c(盐) c(酸) c(盐) c(酸) ≈ 10.23 : 1 广泛应用缓冲溶液 3 23 血液中的缓冲体系 H2CO3-HCO3- 广泛应用缓冲溶液 H2CO3(大量) H+ + HCO3-(大量) (抗碱成分) (抗酸成分) CO2 + H2O pH<7.35 酸中毒：心慌、乏力、痛风等 pH>7.45 碱中毒：呕吐、胸闷、四肢抽搐等 人体如何调节？ 人体如何调节？ 数量剧增 泛滥成灾 神经受损 丧失听觉 自杀冲动 广泛应用缓冲溶液 $