酸碱平衡和酸碱滴定法

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1、Chap3酸碱平衡和酸碱滴定法§3～4酸碱缓冲溶液教案首页Chap3授课内容授课对象学时安排酸碱平衡和酸碱滴定法§3～4酸碱缓冲溶液化学本科(0501)2学时教学目的1、理解缓冲溶液的概念和作用原理；2、掌握缓冲溶液pH值的计算；3、理解缓冲指数、缓冲容量和缓冲范围；4、掌握缓冲溶液选择的原则；5、了解标准缓冲溶液。教学内容1、缓冲溶液的定义、组成及分类2、缓冲溶液的作用原理3、缓冲溶液pH值的计算4、缓冲指数、缓冲容量、缓冲范围5、缓冲溶液的选择6、标准缓冲溶液教学重点1、缓冲溶液的作用原理2、缓冲溶液的pH值的计算3、缓冲溶液的选择教学难点缓冲

2、指数、缓冲容量教学方法采用课堂讲授、举例与讨论相结合的教学方法作业习题：5、6、7、8、9、10、11、12教材《分析化学》武汉大学（第四版）参考书北京师范大学等四大师大主编，《分析化学》，高等教育出版社内容：导入：坐汽车，在汽车突然加速、减速时，会产生惯性，为防止惯性，要系安全带，安全带起的是缓冲作用，由此，我们想缓冲溶液的意义，应是具有缓冲作用的溶液，那么，安全带是用来缓冲惯性，缓冲溶液则是用来缓冲pH值的。我们知道，一般的溶液，酸性的，碱性的，或两性的，向其中加入少量的酸或碱后，PH值就会减小或增大，而往缓冲液中加入少量酸或碱，溶液的PH值不

3、会发生显著变化。一、概念1、缓冲溶液(buffersolution)：能减缓因外加强酸或强碱以及稀释而引起的pH急剧变化的溶液。解释：pH值不因加入少量酸或少量碱以及稍加稀释而发生显著变化。通常有以下三种情况：(1)向溶液中加入少量的强酸或强碱；(2)溶液中的化学反应产生少量的酸或碱；(3)溶液稍加稀释。2、缓冲溶液的组成：(1)共轭酸碱对(如:浓度较大的弱酸及其共轭碱，HAc-Ac－；浓度较大的弱碱及其共轭酸，NH3－NH4＋)；(2)强酸（pH<2）强碱溶液（pH>12）；(3)两性物质。3、分类（按用途）：(1)一般酸碱缓冲溶液（用于控制溶液

4、的pH值）；(2)标准缓冲溶液（校正pH计用）。二、缓冲溶液的作用原理1、以HAc-NaAc为例，说明其作用原理HAc-NaAc缓冲溶液中，存在下列平衡：(1)NaAc⇌Na++Ac-，(2)HAc⇌H++Ac-加入少量酸，则引入的H++Ac-⇌HAc；加入少量碱，则引入的OH-+H+⇌H20，可见pH值基本不变。2、以NH3-NH4Cl为例，说明其作用原理NH3-NH4Cl缓冲溶液中，存在下列平衡：(1)NH3+H20⇌NH4++OH-，(2)NH4Cl⇌NH4++Cl-加入少量酸，则H++OH-⇌H20；加入少量碱，则OH-+NH4+⇌NH3·

5、H20，可见pH值基本不变。一、缓冲溶液pH值的计算以HA-A-为例，计算cHAmol·L-1HA+cA-mol·L-1A-缓冲体系的pH值：物料平衡：①[Na+]=cA-②[HA]+[A-]=cHA+cA-电荷平衡：③[Na+]+[H+]=[A-]+[OH-]①代入③得，cA-+[H+]=[A-]+[OH-]，即：④[A-]=cA-+[H+]-[OH-]将④代入②得，[HA]=cHA+cA--[A-]=cHA-[H+]+[OH-]得，得，作为控制酸度的缓冲溶液，因为缓冲剂本身的浓度大，对计算结果也不要求准确，可用近似的方法计算：eg1.求0.10

6、mol·L-1HAc和0.20mol·L-1Ac-缓冲溶液的pH值。[提示]直接用公式：eg2.求0.10mol·L-1NH4+和0.20mol·L-1NH3·H20缓冲溶液的pH值。[提示]直接用公式：eg3.0.30mol·L-1吡啶（C5H5N）和0.10mol·L-1HCl等体积混合，是否为缓冲溶液，求其pH值。[提示]判断是否组成缓冲溶液，实际是判断是否生成共轭酸碱对，吡啶为有机弱碱，0.30mol·L-1吡啶（C5H5N）和0.10mol·L-1HCl等体积混合，生成吡啶盐酸盐和过量的吡啶，二者是共轭酸碱对，因此能组成缓冲溶液。直接用公

7、式：注意：等体积反应浓度减半。eg4.欲使100mL0.10mol·L-1HCl溶液的pH值从1.00增大至4.44，需加入固NaAc多少克。[提示]设需加入固NaAcm克。eg5.今有某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液，其中HB的浓度为0.25mol·L-1。于此100mL缓冲溶液中加入200mgNaOH（忽略溶液体积变化），所得溶液的pH值为5.60。问原来所配制的缓冲溶液的pH值为多少？（设HB的Ka=5.0×10-6）[提示]关键：求原溶液中的cB-。由求得原溶液中的cB-。一、缓冲指数、缓冲容量及缓冲范围导入：以上节课的导出作为导入。前面讲过，

8、当向缓冲溶液中加入少量强酸或强碱或将溶液稍加稀释时，溶液的pH值基本保持不变。但是，如果继续加入强酸或强碱，比如无限度地加