基础化学第八版第四章(ppt)
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人教高中化学选修4课件：第4章 电化学基础
练习：把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用
导线两两相连组成原电池。若
a、b相连时，a为负极；
a ＞b
c、d相连时，电流由d到c；
c＞d
a、c相连时，c极产生大量气泡，
a＞c
b、d相连时，溶液中的阳离子向b极移动。
d＞b
则四种金属的活泼性顺序为： a＞c ＞ d ＞ b 。
原电池原理应用：
(2)比较反应速率 当形成原电池之后，反应速率加快，如实验室制H2时, 纯Zn反应不如粗Zn跟酸作用的速率快。
负极
e-
正极
A
Zn-
Cu
Zn2+
负极
H+ H+ SO42-
阳离子
阴离子
正极
组成原电池的条件
1.内部条件：能自发进行氧化还原反应 2.外部条件：
（1）有两种活泼性不同的金属（或一种是 非金属单质或金属氧化物）作电极。 （2）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。
两极一液成回路，氧化还原是中心
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
2.依据氧化还原反应： 2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原 电池如图所示。
盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，
将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将 KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。
《工程化学基础》第4章PPT课件
热化学与能量转化
例4. 1 某过程中，系统从环境吸收 40 kJ 的热，对环境做功 20 kJ，求该过程中系统的热力学能变。
解： 由热力学第一定律解得：
U(系统) = Q + W = 40 kJ + (20 kJ )= 20 kJ 即完成这一过程后，系统净增了 20 kJ 的热力学能
6
第4章 化学反应与能源
C2H5OH(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(g)
–277. 6 0
–393. 5 –241. 8
r
H
θ m
B
f
H
θ m,
B
(298.15
K
)
B
= 2×(393. 5 kJmol1) + 3×(241. 8 kJmol1) 3 0 kJmol1 (277. 6 kJmol1)
S = k lnΩ k 为玻尔兹曼常数，为 1. 38×10–23 J·K–1
Ω为介观微粒的状态数，又称混乱度，Ω ≥1
28
第4章 化学反应与能源
化学反应的方向和限度
微粒状态的混乱度
熵 S 是介观微粒原子及其分子等结合态的混乱度在宏观上的 一种量度，熵值的变化 ΔS 是介观微粒混乱度变化在宏观上 的表现
学习要求
热力学能 U 是系统的状态函数，只要温度 T、压 力 p、体积 V 和物质的量 n 等状态因素被确定时，U 值 就被确定。
3
第4章 化学反应与能源
热力学第一定律 热力学第一定律又称能量守恒定律
热化学与能量转化 焦耳等发现的
U – (Q + w) = 0 或 U = Q + w (4. 1)
解：
第4章 第2节 第2课时氯气的制法 --人教版高中化学必修一课件(共37张PPT)
清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有( )
பைடு நூலகம்
A.Cl－、SO24－
B.Cl－、NO－ 3
C.Cl－、CO23－
D.Cl－、OH－
解析：选 C 根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀
硝酸，且产生使石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在 CO23－和
Cl－。
4.有一包白色固体，它可能是 KCl、K2CO3、KNO3 中的一 种或几种，进行下列实验：
第四章 非金属及其化合物
第二节 富集在海水中的 元素——氯
第二课时 氯气的制法 氯离子(Cl－)的检验
1.了解实验室制取 Cl2 的原理和实验装置。 2.掌握 Cl－的检验方法。
［晨背重点语句］
2.氯气制备的流程
发生装置 ⇒ 净化装置 ⇒ 收集装置 1.实验室制备 Cl2 的反
应原理
⇒ 尾气吸收装置
2.氯气的工业制法 工业上用电解饱和食盐水的方法制取 Cl2，反应的化学方程 式为 2NaCl＋2H2O=电==解==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 ［特别提醒］ 实验室制取 Cl2 用的是浓盐酸而不是稀盐 酸，因为 MnO2 与稀盐酸不反应。
1.某实验室的尾气中含有较多的氯气，有毒，要吸收这些尾
12 _沉__淀__不_溶__解_____ 14 _无__明_显__变__化____
2.请写出上述实验中有关的化学方程式 ② 15 _N_a_C__l＋__A__g_N_O__3=__=_=_A_g_C__l↓__＋__N__a_N_O__3 ____； ③ 16 _N__a_2C__O_3_＋__2_A_g_N__O_3_=_=_=_A__g_2C__O_3_↓__＋__2_N_a_N__O_3__， 17 _A__g_2C__O_3_＋__2_H_N__O_3_=_=_=_C__O_2_↑__＋__H_2_O_＋ __2_A__g_N_O__3_； ④ 18 __C_l_2_＋__H_2_O______H__C_l_＋__H_C__lO_， 19 ___H_C__l＋__A__g_N_O__3=_=_=__A_g_C_l_↓__＋__H__N_O__3 __。
【2019-2020】(淄博专版)中考化学复习第一部分八全第四单元我们周围的空气课件鲁教版PPT
点燃
②_S_＋__O_2=_=_=_=_S_O2____； ③__4_P＋__5_O_2=_点=_燃=_=_2_P_2O_5_____；
点燃
④_2_H_2_＋_O_2_=_=_=_=_2_H_2_O____；
⑤_2_M_g_＋_O_2_=点_=_燃==_2_M_g_O____； ⑥_4_A_l_＋_3_O_2_=_点=_燃=_=_2_Al_2_O_3 ____；
(2)稀有气体通电时发出不同颜色光发生物理变化而不 是化学变化。
(3)氧气具有助燃性而不是可燃性。 (4)红磷燃烧生成白烟而不是白色烟雾，生成白烟是现 象，生成五氧化二磷是结论，注意描述现象与结论的不同。
明确氧气含量测定中的误差及数据处理 讲：测定空气中氧气含量误差分析大于五分之一与小于五分之一 的原因： 小于五分之一：①药品不足 ②装置漏气 ③未冷却至室温读数等。 大于五分之一：①未夹紧弹簧夹②点燃红磷后伸入集气瓶内太慢 等。 练：链接“聚焦淄博”P22T2
实验Ⅲ 用如图装置进行实验，带火星的木条复燃。
请回答下列问题： (1)写出编号仪器的名称：①__铁__架__台___，②__烧__瓶___。
(2)如图所示，安装好实验装置后，首先进行的操作是 __检__查__装__置__的__气__密__性___。写出②中反应的化学方程式 ____2_H_2O_2__=_△=_=_=_O_2_↑___+_2_H_2O__。冰水的作用是_冷__凝__水__蒸__气__。
含量的装置图，有关此实验的结论与分析错误的是(
)
A．此实验证明，氧气约占空气体积的1/5 B．此实验证明，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于 水，也不支持燃烧 C．该实验中的红磷还可以用硫来代替 √D．若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气 密性不好造成的
②_S_＋__O_2=_=_=_=_S_O2____； ③__4_P＋__5_O_2=_点=_燃=_=_2_P_2O_5_____；
点燃
④_2_H_2_＋_O_2_=_=_=_=_2_H_2_O____；
⑤_2_M_g_＋_O_2_=点_=_燃==_2_M_g_O____； ⑥_4_A_l_＋_3_O_2_=_点=_燃=_=_2_Al_2_O_3 ____；
(2)稀有气体通电时发出不同颜色光发生物理变化而不 是化学变化。
(3)氧气具有助燃性而不是可燃性。 (4)红磷燃烧生成白烟而不是白色烟雾，生成白烟是现 象，生成五氧化二磷是结论，注意描述现象与结论的不同。
明确氧气含量测定中的误差及数据处理 讲：测定空气中氧气含量误差分析大于五分之一与小于五分之一 的原因： 小于五分之一：①药品不足 ②装置漏气 ③未冷却至室温读数等。 大于五分之一：①未夹紧弹簧夹②点燃红磷后伸入集气瓶内太慢 等。 练：链接“聚焦淄博”P22T2
实验Ⅲ 用如图装置进行实验，带火星的木条复燃。
请回答下列问题： (1)写出编号仪器的名称：①__铁__架__台___，②__烧__瓶___。
(2)如图所示，安装好实验装置后，首先进行的操作是 __检__查__装__置__的__气__密__性___。写出②中反应的化学方程式 ____2_H_2O_2__=_△=_=_=_O_2_↑___+_2_H_2O__。冰水的作用是_冷__凝__水__蒸__气__。
含量的装置图，有关此实验的结论与分析错误的是(
)
A．此实验证明，氧气约占空气体积的1/5 B．此实验证明，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于 水，也不支持燃烧 C．该实验中的红磷还可以用硫来代替 √D．若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气 密性不好造成的
第04章 缓冲溶液 基础化学教学课件
d na(b)
V dpH
＝2.303×[HB][B-]/c总 2.303× ]/c
= 2.303×[a/(a+b)]×[b/(a+b)]×c总 2.303×[a/(a+b)]×[b/(a+b)]× 1. 影响β的因素：c总和缓冲比（b/a）。 影响β的因素： 总和缓冲比（b/a）。 2. 由于 缓冲比影响缓冲溶液的pH值，所以缓 缓冲比影响缓冲溶液的pH值 冲容量随缓冲溶液pH值的变化而变化 值的变化而变化。 冲容量随缓冲溶液pH值的变化而变化。
第三节 缓冲容量和缓冲范围
缓冲容量与缓冲比的关系
溶液 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ V
[Ac-] mol·L-1 [HAc] mol·L-1 缓冲比 c总 mol·L-1 β mol·L-1·pH-1
0.095 0.09 0.05 0.01 0.005
0.005 0.01 0.05 0.09 0.095
19∶1 ∶ 9∶1 ∶ 1∶1 ∶ 1∶9 ∶ 1∶19 ∶
第三节 缓冲容量和缓冲范围
3. 缓冲容量与pH的关 缓冲容量与pH pH的关 系 曲线(2)和(3)表明 曲线(2)和(3)表明： 表明： 相同缓冲系，缓冲 相同缓冲系， 溶液的总浓度愈大， 溶液的总浓度愈大， 其β值愈大。 值愈大。
第三节 缓冲容量和缓冲范围
无最高点的强酸或 强碱体系也有缓冲 能力， 能力，但与典型的 缓冲溶液有区别： 缓冲溶液有区别： 典型的缓冲溶液能 抗稀释，有缓冲对， 抗稀释，有缓冲对， 具有抗酸抗碱机理。 具有抗酸抗碱机理。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
一、缓冲溶液及其组成
实验：样品 ， 实验：样品1，1L 0.10mol·L-1NaCl溶液 溶液 样品2，1L 含HAc和NaAc均为 样品 ， 和 均为0.10mol的溶液 的溶液 均为 操作：分别加入0.010mol强酸（HCl） 强酸（ 操作：分别加入 强酸 ） 观察现象： 值的变化 观察现象：pH值的变化 结论： 混合溶液有抵抗外来少量强酸、 结论：HAc和NaAc混合溶液有抵抗外来少量强酸、 和 混合溶液有抵抗外来少量强酸 强碱而保持pH值基本不变的能力 值基本不变的能力。 强碱而保持 值基本不变的能力。
2024版全新基础化学ppt课件
酸碱反应的实质与特点
中和反应
酸与碱反应生成盐和水的反应称 为中和反应，其实质是氢离子与
氢氧根离子结合生成水。
酸碱反应的特点
酸碱反应通常伴随着热量的变化， 且反应速率较快。
酸碱反应的应用
酸碱反应在日常生活、工农业生 产和科学研究中有着广泛的应用， 如调节溶液酸碱性、制备盐类等。
离子反应的类型与规律
化学的研究对象包括原子、分子、 离子等微观粒子以及由它们构成的 宏观物质。
化学的历史与发展
01
02
03
古代化学
古代化学主要以炼金术和 医药学为代表，积累了一 些关于物质变化的经验性 知识。
近代化学
近代化学以原子论和分子 学说的创立为标志，开始 从微观角度研究物质的组 成和结构。
现代化学
现代化学在理论、实验手 段和应用方面都有了飞速 的发展，形成了多个分支 学科。
02
物质的组成与结构
原子与分子
原子的概念与性质
原子是化学变化中的最小 粒子，具有相同的化学性 质。
分子的概念与性质
分子是保持物质化学性质 的最小粒子，由组成的原 子按照一定的键合顺序和 空间排列而结合起来。
原子与分子的关系
分子由原子构成，原子通 过化学键结合成分子。
元素的分类与周期表
元素的分类
置换反应
一种元素或原子团被另一种元素 或原子团所替代的反应，常见于 金属与酸、盐溶液之间的反应。
复分解反应
两种化合物相互交换成分生成另 外两种化合物的反应，反应前后
各元素化合价不变。
化学反应的速率与影响因素
反应速率
单位时间内反应物浓度的减少或生成 物浓度的增加，用来衡量化学反应的 快慢。
影响因素
基础化学第四章(缓冲溶液)8
+2滴1molL-1NaOH pH=7.22
3
pH=7.21
1.缓冲溶液的概念 能抵抗外来少量强酸 强碱 少量强酸、强碱 少量强酸 强碱或稍加 稀释，而能保持其pH基本不变 基本不变的溶液， 基本不变 称为缓冲溶液（buffer solution）。 缓冲溶液（ solution） 缓冲溶液 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作 用称为缓冲作用（buffer action）。 缓冲作用（ action） 缓冲作用
1mmolNaOH
0.1m ol/L H Ac 0.1m ol/L N aAc
0.01mol/LHAc 0.01mol/LNaAc
pH1 = pKa = 4.75 0.1×1+1×103 pH2 = pKa + lg 0.1×11×103 pH2 = 4.76 pH = 0.01
pH1 = pKa = 4.75 0.01×1+1×103 pH2 = pKa + lg 0.01×11×103 pH2 = 4.84 pH = 0.09
21
1、缓冲容量(β)定义 使单位体积缓冲溶液的pH改变1个单位 时,所需加入的强酸、强碱的物质的量。 单位：mol/LpH或mmol/LpH 2 2、影响缓冲容量的因素 总浓度c总 c总= [共轭酸] + [共轭碱]， c总↑β↑ 缓冲比， [共轭碱]/ [共轭酸]= b / a a=b时β最大 base acid
8
第二节 缓冲溶液的pH
一、缓冲溶液pH值的计算公式
酸常数 共轭酸 共轭碱
HB -- BpH = pKaθ + lg { [B-]/[HB] } p代表-lg 平衡浓度 如Kaθ =1.76×10-5, pKaθ = -lg(1.76×10-5 ) = 4.75
基础化学 第四章 缓冲溶液[精]
较浓的强酸、强碱也具有缓冲作用*，但 实际上很少作为缓冲溶液使用。
通常我们所说的缓冲溶液，一般是由足够 浓度的共轭酸碱对的两种物质组成。 *
第二节 缓冲溶液pH的计算
【内容提要】
一、缓冲溶液pH的近似计算公式 二、缓冲溶液pH的计算公式的校正
一、缓冲溶液pH的近似计算公式*
以HB-NaB 表示缓冲系，溶液中存在如下 质子转移平衡：*
[B-]平 = c(NaB)+ c'(HB)
*
[HB]平≈c(HB) ，[B-]平≈c(NaB) ＝c(B-) *
式(4-2)又可表示为：
pHpKa
lg[[H BB]]pKa
lgc(B) c(HB)
(4-3)
c(共轭碱 ) pKa lgc(共轭酸 )
若以n(HB)和n(B-)分别表示体积V 的缓冲溶 液中所含物质的量
结论： 纯水易受外加少量强酸或强碱的影 响，pH发生显著变化。*
不具有抵抗外加少量强酸或强碱而使溶液的 pH保持基本不变的能力。*
实验2： 在1L含HAc和NaAc均为0.1mol·L-1溶液中加入 0.01mol的强酸(HCl)，溶液的pH由4.75下降到4.66， 仅改变了0.09个pH单位； 若 改 加 入 0.01mol 强 碱 (NaOH) ， 溶 液 的 pH 由 4.75上升到4.84，也仅改变了0.09个pH单位； 此混合溶液pH改变很小。如用水稍加稀释时， 亦有类似现象，即HAc-NaAc溶液pH保持基本不变。
在实际应用中，往往还可采用酸碱反应的生成 物与剩余的反应物组成缓冲系，如:
弱酸(过量)+ 强碱：HAc(过量)+NaOH 强酸+弱酸的共轭碱(过量)：HCl+NaAc(过量) 实际上,形成的仍然是共轭酸碱对的两种物质。
大学基础化学 第四章 沉淀-溶解平衡 PPT课件
§4-1 溶度积和溶度积规则
一、溶度积常数
1. 难溶强电解质
常温下溶解度小于0.01g/100gH2O的电解质叫做 难溶电解质（electrolyte of difficult dissolution）。
难溶强电解质的特点：溶解度很小，但溶解的
部分全部解离。
2. 难溶强电解质的沉淀溶解平衡
溶解
例如： BaSO4(s) 沉淀 Ba2+(aq) + SO42-(aq) 这种平衡是多相平衡，又称沉淀溶解平衡。
Ksp [Ag+ ]2[CrO42 ] (13.08105 )2 6.54 105
1.12 1012
因此对于A2B或AB2型的难溶强电解质有：Ksp=4S3
例 3 ： Mg(OH)2 在 298.15K 时 的 Ksp 值 为 5.61×10-12 ， 求该温度时Mg(OH)2的溶解度。
解：设Mg(OH)2的溶解度为S，根据其沉淀溶解 平衡可得：
前言
强电解质
电 易溶电解质
解
弱电解质
质
难溶电解质 沉淀溶解
单相离子平衡 多相离子平衡
25 º, 100克水中可溶解 （克）
ZnCl2 432 ； PbCl2 0.99；HgS 1.47x10-25
易溶物： > 1 克 微溶物： 0.01~1 克 难溶物： < 0.01 克
1、沉淀溶解平衡的建立：
例2 Ag2CrO4在298.15K时的溶解度为6. 54×10-5mol·L-1 计算其溶度积。
解： Ag2CrO4(s)
2Ag+(aq) + CrO42-(aq)
因此：[Ag+]=2 × 6.54 ×10-5=13.08 ×10-5 (mol·L-1) [CrO42-]= 6.54 ×10-5 (mol·L-1)
基础化学第八版课件
基础化学第八版课件基础化学第八版课件一、课程的性质与任务课程性质：基础化学课程是高等职业教育化工类专业必修的专业基础课。
课程任务：基础化学课程的任务是：使学生在高中化学知识的基础上，进一步学习化学基础理论、基本知识，掌握化学反应的一般规律和基本化学计算方法；加强化学反应现象的理解；培养学生树立爱国主义和辩证唯物主义世界观；培养学生分析问题和解决问题的能力并为后续课程的学习、职业资格证书的考取及从事化工技术工作打下比较巩固的基础。
二、课程内容第一部分气体、溶液及相平衡（一）教学目标1．能力目标（1）能熟练应用理想气体状态方程、分压定律及分体积定律进行有关计算。
（2）会用质量分数、物质的量浓度、摩尔分数和质量摩尔浓度表示溶液的组成，会计算稀溶液的蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低、渗透压及求算难挥发非电解质的摩尔质量。
（3）会进行理想溶液气液平衡计算，能对二组分理想溶液和非理想溶液进行相图分析。
2．知识目标（1）掌握理想气体状态方程、分压定律、分体积定律。
（2）掌握溶液组成的表示法，了解稀溶液依数性的计算与应用。
（3）掌握理想溶液概念及气液平衡计算方法，理解二组分理想和非理想溶液溶液的气液平衡相图特点。
（二）教学内容1．气体：理想气体，真实气体。
2．溶液：溶液组成的表示方法，稀溶液的依数性。
3．相平衡：理想溶液及气液平衡计算，二组分理想溶液的气液平衡相图,二组分非理想溶液的气液平衡相图。
（三）教学重点1．理想气体方程、分压定律和分体积定律。
2．真实气体状态方程的意义。
3．理想稀溶液的依数性及应用。
4．理想溶液气液平衡计算。
5．二组分理想溶液相图的意义。
（四）教学难点1．公式的适用条件及有关计算。
2．范德华方程体积修整项和压力修整项的理解。
3．理想稀溶液的依数性及应用。
4．理想溶液气液平衡计算。
5．二组分理想溶液进行相图分析。
（五）教学建议1．注意理论联系实际实施教学。
2．使用必要的图示或多媒体动画资源，加深知识的理解与运用。
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二、缓冲溶液的组成
• 一般由具有足够浓度和适当比例的共 轭酸碱对的两种物质组成。共轭酸称 为抗碱成分，共轭碱称为抗酸成分。
• 组成缓冲溶液的共轭酸碱对的两种物 质合称为缓冲系(buffer system)或缓冲 对(buffer pair)。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
组成示意图
共轭酸
HAc
NH4Cl H2PO4-
V (B-)
pH
pKa
lg V (HB)
第二节 缓冲溶液pH的计算
3.缓冲溶液pH计算公式的意义
pH
pKa
lg
[B- ] [HB]
① 缓冲溶液的pH主要取决于Ka。温度对Ka有影响。
共轭碱
NaAc
NH3·H2O HPO42-
抗碱成分
缓冲系
抗酸成分
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
常见的缓冲系
缓冲系
HAc-NaAc
H2CO3-NaHCO3 H3PO4-NaH2PO4
Tris·HCl -Tris
H2C8H4O4- KHC8H4O4 NH4Cl - NH3
CH3NH3+Cl - CH3NH2 NaH2PO4- Na2HPO4 Na2HPO4- Na3PO4
质子转移平衡
HAc+H2O
H2CO3+ H2O
H3PO4+H2O Tris·H++H2O
H2C8H4O4+H2O NH4++H2O
CH3NH3++H2O H2PO4-+H2O HPO42-+H2O
Ac-+H3O+ HCO3-+H3O+ H2PO4-+H3O+
Tris+H3O+ HC8H4O4-+H3O+ NH3+H3O+ CH3NH2+H3O+ HPO42-+H3O+ PO43-+H3O+
内容提要
4. 缓冲溶液的配制
① 常用缓冲溶液的配制方法 ② 标准缓冲溶液
5. 血液中的缓冲系
教学基本要求
• 掌握缓冲溶液的概念、组成和作用机制。 • 掌握影响缓冲溶液pH的因素、应用Henderson-
Hasselbalch方程式计算缓冲溶液的pH值。 • 掌握缓冲容量的概念、影响因素及有关计算。 • 熟悉配制缓冲溶液的原则、方法和步骤。了解医
] ]
第二节 缓冲溶液pH的计算
2. Henderson—Hasselbalch方程式的应用
pH
pKa
lg
[B- ] [HB]
① 由于缓冲溶液中存在同离子效应，
[ B-] ≈ c(B-) ， [HB] ≈ c(HB)
所以
c(B- )
pH pKa lg c(HB)
第二节 缓冲溶液pH的计算
② 由于 c = n/V，所以
Ac- HAc H3O+ Ac- HAc OH- Ac- HAc
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
结论
① 缓冲溶液中同时含有较大量的抗碱成分和抗酸 成分，分别抵抗的只是外来的少量强酸、强碱。
② 通过共轭酸碱对的质子转移平衡的移动，使溶 液中H+离子或OH-离子浓度无明显的变化，因 此具有缓冲作用。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
• 以HAc—Ac-体系为例
HAc + H2O
H3O+ + Ac-
当加入少量强酸时，增加的H3O+与Ac-作用 ，质
子转移平衡左移，溶液的pH保持基本不变。
当加入少量强碱时， 加入的OH-与H3O+结合， 质子转移平衡右移，补充消耗掉的H3O+离子，而 溶液的pH保持基本不变。
基础化学第八版第 四章(ppt)
第四章 缓冲溶液
Buffer Solution
内容提要
1. 缓冲溶液及缓冲机制
① 缓冲溶液及其作用机制 ② 缓冲溶液的组成
2. 缓冲溶液pH的计算
① 缓冲溶液pH的近似计算公式 ② 缓冲溶液pH计算公式的校正
3. 缓冲容量和缓冲范围
① 缓冲容量 ② 影响缓冲容量的因素 ③ 缓冲范围
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
0.10 mol·L-1 N010 mol·L-1 ，溶液 的pH由7变为2，改变 了5个pH单位。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
0.10 mol·L-1 HAc — 0.10 mol·L-1 NaAc溶液
0.10 mol·L-1 HAc — 0.10 mol·L-1 NaAc溶液 溶液中加入HCl到 0.010 mol·L-1 ，溶液 的pH由4.75变为4.74， 改变仅0.01pH单位。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
• 用质子转移平衡式表示 加少量强酸：H3O + + Ac (大量)
• 加少量强碱：H3O+ + OHHAc + H2O
+ (大量)
HAc + OH -
抗碱成分
HAc + H2O
2H2O Ac- + H3O+
Ac- + H2O 抗酸成分
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
示意图：
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
结论
HAc — NaAc 混合溶液具有抵抗外来少量强酸、 强碱而保持pH基本不变的能力。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
一、缓冲溶液及其作用机制 1. 缓冲溶液（buffer solution）
能够抵抗少量外来强酸、强碱，或在有限量稀 释时，保持其pH基本不变的溶液。 2. 缓冲作用（buffer action） 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。
c(B- )
n(B- )/V (溶液)
pH pKa lg c(HB) pKa lg n(HB)/V (溶液)
pH
pKa
lg
n(B- ) n(HB)
第二节 缓冲溶液pH的计算
③ 根据 n = cV，若取储备液 c(B-) = c(HB)
pH
pKa
lg
n(B- ) n(HB)
pKa
lg
c(B- ) V (B ) c(HB) V (HB)
学上常用缓冲溶液配方和标准缓冲溶液的组成。 • 熟悉血液中的主要缓冲系及其在稳定血液pH过程
中的作用。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
实验
样品1：0.10 mol·L-1 NaCl溶液 样品2：含 HAc 和 NaAc 均为0.10 mol·L-1的
混合溶液 操作：滴加强酸 HCl 至c(HCl)=0.010 mol·L-1 观察现象：pH的变化
第二节 缓冲溶液pH的计算
一、缓冲溶液pH的近似计算公式
1. 基本公式 Henderson—Hasselbalch方程式 弱酸(HB)及其共轭碱(B-)组成的缓冲溶液中
HB + H2O
H3O+ + B-
Ka
[H3O ][B] [HB]
pH＝pKa
+
lg
[B [ HB
] ]
＝pKa
+
lg
[ 共轭碱 [ 共轭酸
• 一般由具有足够浓度和适当比例的共 轭酸碱对的两种物质组成。共轭酸称 为抗碱成分，共轭碱称为抗酸成分。
• 组成缓冲溶液的共轭酸碱对的两种物 质合称为缓冲系(buffer system)或缓冲 对(buffer pair)。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
组成示意图
共轭酸
HAc
NH4Cl H2PO4-
V (B-)
pH
pKa
lg V (HB)
第二节 缓冲溶液pH的计算
3.缓冲溶液pH计算公式的意义
pH
pKa
lg
[B- ] [HB]
① 缓冲溶液的pH主要取决于Ka。温度对Ka有影响。
共轭碱
NaAc
NH3·H2O HPO42-
抗碱成分
缓冲系
抗酸成分
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
常见的缓冲系
缓冲系
HAc-NaAc
H2CO3-NaHCO3 H3PO4-NaH2PO4
Tris·HCl -Tris
H2C8H4O4- KHC8H4O4 NH4Cl - NH3
CH3NH3+Cl - CH3NH2 NaH2PO4- Na2HPO4 Na2HPO4- Na3PO4
质子转移平衡
HAc+H2O
H2CO3+ H2O
H3PO4+H2O Tris·H++H2O
H2C8H4O4+H2O NH4++H2O
CH3NH3++H2O H2PO4-+H2O HPO42-+H2O
Ac-+H3O+ HCO3-+H3O+ H2PO4-+H3O+
Tris+H3O+ HC8H4O4-+H3O+ NH3+H3O+ CH3NH2+H3O+ HPO42-+H3O+ PO43-+H3O+
内容提要
4. 缓冲溶液的配制
① 常用缓冲溶液的配制方法 ② 标准缓冲溶液
5. 血液中的缓冲系
教学基本要求
• 掌握缓冲溶液的概念、组成和作用机制。 • 掌握影响缓冲溶液pH的因素、应用Henderson-
Hasselbalch方程式计算缓冲溶液的pH值。 • 掌握缓冲容量的概念、影响因素及有关计算。 • 熟悉配制缓冲溶液的原则、方法和步骤。了解医
] ]
第二节 缓冲溶液pH的计算
2. Henderson—Hasselbalch方程式的应用
pH
pKa
lg
[B- ] [HB]
① 由于缓冲溶液中存在同离子效应，
[ B-] ≈ c(B-) ， [HB] ≈ c(HB)
所以
c(B- )
pH pKa lg c(HB)
第二节 缓冲溶液pH的计算
② 由于 c = n/V，所以
Ac- HAc H3O+ Ac- HAc OH- Ac- HAc
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
结论
① 缓冲溶液中同时含有较大量的抗碱成分和抗酸 成分，分别抵抗的只是外来的少量强酸、强碱。
② 通过共轭酸碱对的质子转移平衡的移动，使溶 液中H+离子或OH-离子浓度无明显的变化，因 此具有缓冲作用。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
• 以HAc—Ac-体系为例
HAc + H2O
H3O+ + Ac-
当加入少量强酸时，增加的H3O+与Ac-作用 ，质
子转移平衡左移，溶液的pH保持基本不变。
当加入少量强碱时， 加入的OH-与H3O+结合， 质子转移平衡右移，补充消耗掉的H3O+离子，而 溶液的pH保持基本不变。
基础化学第八版第 四章(ppt)
第四章 缓冲溶液
Buffer Solution
内容提要
1. 缓冲溶液及缓冲机制
① 缓冲溶液及其作用机制 ② 缓冲溶液的组成
2. 缓冲溶液pH的计算
① 缓冲溶液pH的近似计算公式 ② 缓冲溶液pH计算公式的校正
3. 缓冲容量和缓冲范围
① 缓冲容量 ② 影响缓冲容量的因素 ③ 缓冲范围
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
0.10 mol·L-1 N010 mol·L-1 ，溶液 的pH由7变为2，改变 了5个pH单位。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
0.10 mol·L-1 HAc — 0.10 mol·L-1 NaAc溶液
0.10 mol·L-1 HAc — 0.10 mol·L-1 NaAc溶液 溶液中加入HCl到 0.010 mol·L-1 ，溶液 的pH由4.75变为4.74， 改变仅0.01pH单位。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
• 用质子转移平衡式表示 加少量强酸：H3O + + Ac (大量)
• 加少量强碱：H3O+ + OHHAc + H2O
+ (大量)
HAc + OH -
抗碱成分
HAc + H2O
2H2O Ac- + H3O+
Ac- + H2O 抗酸成分
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
示意图：
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
结论
HAc — NaAc 混合溶液具有抵抗外来少量强酸、 强碱而保持pH基本不变的能力。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
一、缓冲溶液及其作用机制 1. 缓冲溶液（buffer solution）
能够抵抗少量外来强酸、强碱，或在有限量稀 释时，保持其pH基本不变的溶液。 2. 缓冲作用（buffer action） 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。
c(B- )
n(B- )/V (溶液)
pH pKa lg c(HB) pKa lg n(HB)/V (溶液)
pH
pKa
lg
n(B- ) n(HB)
第二节 缓冲溶液pH的计算
③ 根据 n = cV，若取储备液 c(B-) = c(HB)
pH
pKa
lg
n(B- ) n(HB)
pKa
lg
c(B- ) V (B ) c(HB) V (HB)
学上常用缓冲溶液配方和标准缓冲溶液的组成。 • 熟悉血液中的主要缓冲系及其在稳定血液pH过程
中的作用。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
实验
样品1：0.10 mol·L-1 NaCl溶液 样品2：含 HAc 和 NaAc 均为0.10 mol·L-1的
混合溶液 操作：滴加强酸 HCl 至c(HCl)=0.010 mol·L-1 观察现象：pH的变化
第二节 缓冲溶液pH的计算
一、缓冲溶液pH的近似计算公式
1. 基本公式 Henderson—Hasselbalch方程式 弱酸(HB)及其共轭碱(B-)组成的缓冲溶液中
HB + H2O
H3O+ + B-
Ka
[H3O ][B] [HB]
pH＝pKa
+
lg
[B [ HB
] ]
＝pKa
+
lg
[ 共轭碱 [ 共轭酸