第四章 酸碱平衡PPT课件
高三化学一轮复习专题3第四单元第2讲-水的电离pH与溶液的酸碱性讲义
专题3 化学反应原理
第四单元 溶液中的离子平衡
第2讲 水的电离、pH与溶液的酸碱性(1课时)
一、课程标准要求
1．理解水的电离和水的离子积常数。
2．了解溶液pH的定义，能进行溶液pH的简单计算。
3．初步掌握中和滴定的原理和方法，初步掌握测定溶液pH的方法。
4．能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
二、在高中化学教材体系中的地位
水的电离和溶液的酸碱性考情一般以选择题形式呈现，一是结合离子共存问题考查溶液的酸碱性；二是在原理小综合题中考查溶液的酸碱性和pH的计算；三是在以图像形式考查滴定曲线，还有就是在选择题中结合盐类水解知识考查等等。
三、思维导图
四、课时安排建议
第1课时 水的电离、pH与溶液的酸碱性(1课时)
第1课时 水的电离、pH与溶液的酸碱性(1课时)
一、教学流程
活动一：构建知识体系
1．水的电离
________________________________________________________
2．水的离子积常数
Kw＝c(H＋)·c(OH－)。
(1)室温下：Kw＝1×10－14。
(2)影响因素：只与温度有关，升高温度，Kw增大。
(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
(4) Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。
3．外界条件对水的电离平衡的影响
4．溶液的pH
(1)表达式为pH＝－lgc(H＋)
(2)使用范围：
解析：pH的取值范围为0～14，即只适用于c(H＋)≤1 mol·L－1或c(OH－)≤1 mol·L－1的电解质溶液，当c(H＋)或c(OH－)≥1 mol·L－1时，直接用c(H＋)或c(OH－)表示溶液的酸碱性。
5．pH试纸的使用
解析：把小片试纸放在表面皿或玻璃片上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸的中部，观察变化稳定后的颜色，与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。
第四章 酸碱平衡及酸碱平衡紊乱
第四章 酸碱平衡及酸碱平衡紊乱
第一节 酸碱物质的来源及稳态
一、体液酸碱物质的来源（略）
二、酸碱平衡的调节
当体内Ｈ＋负荷增加时是靠各种缓冲系统及肺肾的调节作用来维持体液的pH相对稳定。
（一）体液的缓冲作用
１、细胞外液的缓冲作用 在细胞外液中有：
NaHCO3／H2CO３，Na2HPO4／NaH2PO4，NaPr／HPr
２、细胞内液的缓冲作用 在细胞内液中有：
KHCO3／H2CO3，K2HPO4／KH2PO4，
KPr／HPr，KHb／HHb，KHbＯ２／HHbO２
在血浆和红细胞中，分别以碳酸氢盐缓冲对及血红蛋白缓冲对，氧合血红蛋白缓冲对为主，其中以碳酸氢盐缓冲对的缓冲能力最强。
挥发酸：H2CO3 可以变成气体的CO2从肺排出体外，称之为挥发性酸。
固定酸：不能由肺排出体外，必须由肾从尿中排出的酸性物质，称为固定酸。如S042－、HPO42－、乳酸、有机酸。
体内挥发酸主要由非碳酸氢盐缓冲系统中的Hb缓冲对缓冲。固定酸能被所有缓冲系统包括碳酸氢盐和非碳酸氢盐（Buf－）所缓冲。 （二）肺在酸碱平衡调节中的作用【重点】
肺的调节作用是通过改变肺泡通气量和CO２排出量来实现的。肺泡通气量是受呼吸中枢的控制。延髓的呼吸中枢接受来自中枢化学感受器和外周化学感受器的信息。
（三）肾在酸碱平衡调节中的作用
肾主要调节固定酸，通过排泌H＋和NH3重吸收HCO3－达到排酸保碱的作用。
１、近端肾单位的酸化作用（HCO３－的重吸收）
在近曲小管上皮细胞的基侧膜和管腔膜上各有转运蛋白或
称载体，承担离子转运。在基侧膜上还有钠泵，能主动转运Na＋。
近端肾单位的酸化作用是通过近曲小管Ｎａ＋－Ｈ＋交换完成的。Nａ＋－H＋交换的结果是伴有HCO３－的重吸收。肾小管上皮向管腔分泌1moL的Ｈ＋，也同时在血浆增加 1moL的HCO3－，即每进行一次H＋－Nａ＋交换，就有 一个HCO3－重吸收入血。
第四章酸碱平衡和酸碱滴定法
第四章 酸碱平衡和酸碱滴定法
思考题 设计下列混合物的分析方案：
（1）HCl+NH4Cl混合液；
（2）硼酸+硼砂混合物；
（3）HCl+H3PO4混合液。
练习题
一、填空题
1.用0.20 mol· L- 1NaOH溶液滴定0.10 mol· L- 1 H2SO4和0.10 mol· L- 1 H3PO4的混合溶液时
在滴定曲线上，可以出现 个突跃范围。
2. 用吸收了CO2 的标准NaOH溶液测定工业HAc的含量时，会使分析结果 ；如以甲基
橙为指示剂，用此NaOH溶液测定工业 HCl 的含量时，对分析结果___ ____（填偏高，
偏低，无影响）。
3.已知柠檬酸的pKa1-pKa3 分别为3.13，4.76，6.40。则pKb2= ； pKb3= 。
4. 列出下溶液的质子平衡方程；
浓度为c（mol· L- 1）（NH4）2 CO3
浓度为c（mol· L- 1）NH4H2PO4 ——
5. 温度一定时，当离子强度增大，则HAc的浓度常数Kac
, 活度常Kaa 。
6. 用0.100 mol· L- 1HCl滴定同浓度NaOH的pH突跃范围为 9.7 - 4.3。若HCl和NaOH的浓
度均减小10倍, 则pH突跃范围是 。
7. 对缓冲溶液，影响缓冲容量（β）大小的主要因素是 和 .
8. 用双指示剂法（酚酞、甲基橙）测定混合碱样时，设酚酞变色时消耗HCl的体积为V1,甲基橙变色时，消耗HCl的体积为V2，则：
（ｌ）V1>0, V2=0时，为 。
（２）V1=0, V2>0时，为 。
（３）V1= V2=0时，为 。
（４）V1> V2>0时，为 。
酸碱平衡及沉淀溶解平衡
1 第4章 酸碱平衡及沉淀溶解平衡
一、教学要求
1．掌握质子酸、质子碱、共轭酸碱对、稀释定律、同离子效应、解离常数等基本概念。
2．了解酸碱反应及解离平衡常数的意义，能利用最简式熟练计算弱酸(碱)水溶液的酸度及计算酸碱平衡时有关离子的平衡浓度。了解同离子效应、盐效应对酸碱平衡的影响。
3．掌握缓冲溶液组成、性质、缓冲原理及配制方法，掌握缓冲溶液pH值的计算及了解缓冲溶液在农业科学和生命中的应用。
4．掌握溶解度与溶度积的关系，掌握沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀完全和分步沉淀的概念及其有关计算。
【重点】：
1．利用最简式熟练计算弱酸(碱)水溶液的酸度及有关离子平衡浓度；
2．同离子效应及其作用；
3．缓冲溶液组成、性质及缓冲作用原理、缓冲范围、缓冲溶液pH的计算及其配制方法；
4．溶度积常数表达式及意义，沉淀溶解的常用方法及有关计算；分步沉淀及其应用。
【难点】：
1. 各类溶液系统pH的计算；
沉淀溶解的有关计算。
二、重点内容概要
1.酸碱质子理论
（1）酸碱的定义
酸：凡是能给出质子(H+)的物质， 如，H3O+、HAc、HCl
碱：凡是能结合质子(H+)的物质，如，OH－、Ac－、NH3
两性物质：它们既有给出质子的能力又有结合质子的能力，如，CO3－、HPO42－、H2O
（2）酸碱的共轭关系
酸给出质子后，变成碱 ； 碱接受质子后，变成酸。 酸 碱 + 质子
处于上述关系中的一对酸和碱，互称为共轭酸碱。 Ac－ 是HAc 的共轭碱 , 而 HAc 是
Ac－的共轭酸。
把共轭酸与共轭碱联系在一起称为共轭酸碱对。共轭酸碱对的强弱是相对的，酸的酸性越强，给出质子的能力也越强，则其共轭碱接受质子的能力就弱，碱性也就越弱；反之亦然。
（3）质子酸碱的强度
凡容易给出质子的为强酸，容易接受质子的为强碱。反之，为弱酸或弱碱。Kθa和bKΘ称为一元弱酸和弱碱的标准解离常数，能表示弱酸弱碱解离出离子的趋势大小，Kθa和bKΘ值越大表示解离的趋势越大。一般把 Kθa＞10的酸称为强酸，Kθa＜10-2的酸称为弱酸；碱也可以按Kθb值大小分类。
第四章 酸碱平衡和沉淀溶解平衡
第四章 酸碱平衡和沉淀溶解平衡
根据酸碱质子理论，酸碱反应的实质是质子的传递。
根据酸碱质子理论，在水溶液中，弱酸及其共轭碱的关系：KΘa·KΘb=KΘw
解离常数KΘa或KΘb：温度不变，解离常数不变。
已知弱酸的浓度和解离度，求弱酸的PH和解离常数？
解：因为α=√KΘa·CΘ/C。 C（H+）=√Ka·C。/CΘ 得出C（H+）=α·C。/CΘ
就可以求出PH，也可以求出解离常数。
酸碱平衡：
已知酸的解离常数，求已知浓度C的含酸根的盐的PH？
解：由酸的解离常数，根据Ka·Kb=Kw可得其共轭碱的解离常数Kb，代入得C（OH-）=√Kb·C/CΘ，所以C（H+）=Kw/C（OH-），PH=-lg（H+）
缓冲溶液：
配制缓冲溶液如何选择电解质及其对应的盐？
解：解离常数K所对应的p H或POH尽可能地接近缓冲溶液的p H或POH
缓冲方程PH=PKΘa（弱酸）-lgC弱酸/C共轭碱
当缓冲比C弱酸/C共轭碱 =1时，缓冲溶液的缓冲能力最大。此时PH=PKΘa（弱酸）
求缓冲溶液的PH值？
解：由弱酸（碱）及其共轭碱（酸）组成。
以弱酸及其共轭碱构成的缓冲溶液（强酸与过量弱碱反应）为例：弱酸的（解离程度很小）浓度近似为强酸的浓度，共轭碱（没有考虑弱酸中所含有的碱根）的浓度=（弱碱的物质的量-强酸的物质的量）/混合后的总体积，则根据缓冲方程PH=PKΘa（弱酸）-lgC弱酸/C共轭碱即得。如果再向混合液中加入酸或碱，再求弱酸和其共轭碱的浓度，代入缓冲方程即可。
溶度积与溶解度的关系：
知溶解度求溶度积Ksp（生成的离子的乘积）？
解：在不考虑离子水解的情况下，AB型Ksp＝s²
第四章酸碱滴定法
1 第五章 酸碱滴定法
Acid-Base Titrations
教学目的：
1、理解酸碱反应的实质及酸碱对的共轭关系。
2、掌握酸碱平衡体系中，弱酸（碱）各型体分布分数的计算。
3、理解物料等衡、电荷等衡和质子条件的含义，熟悉质子条件的书写方法。
4、掌握有关酸度的计算方法。
5、理解缓冲容量和缓冲范围的意义。
6、掌握酸碱滴定中化学计量点和滴定突跃pH值的计算方法，理解影响滴定突跃范围大小的因素及指示剂的选择原则。
7、掌握直接滴定与分步滴定的条件。
8、掌握酸碱滴定法的基本应用。
学时：10学时
在水溶液中，酸度及水合作用是影响化学反应最重要的因素。建立于化学反应基础上的化学分析方法仍是目前应用十分广泛的分析方法，因而溶液中的酸碱平衡所涉及的主要问题是每一位分析工作者必须全面掌握的。
酸碱滴定法是化学定量分析中“四大滴定”之一，是学习化学定量分析首先学习的一种滴定分析法。因此，学习本章内容还有一个重要的意义在于逐渐学会滴定分析学习中的一般规律和处理问题的一般思路及方法。
本章的重点内容包括学会运用酸碱质子理论理解酸碱的含义和酸碱反应的实质，在此基础上掌握水溶液中酸碱平衡的关系，并根据这些关系计算平衡状态时各组分的分布情况。掌握了有关酸平衡的一般原理，进一步学习酸碱滴定法的操作过程、有关理论计算及应用。
本章将按照首先介绍酸碱平衡中的有关概念及基本原理，最终到具体分析应用的顺序逐渐深入的进行介绍。
第一节 酸碱质子理论
内容提要：主要介绍酸碱质子理论的有关内容。包括按照酸碱质子理论酸碱的定义；共轭酸碱对的概念和特点；溶剂的质子自递及水的离子积；酸碱强度的含义。
重点和难点：掌握酸碱质子理论定义的酸碱包含的范围；酸碱质子理论中酸碱反应的实质。
授课方式：讲授、讨论
一、酸碱定义及解离反应
⒈ 酸碱质子理论 2 酸碱质子理论认为：凡是能给出质子(H＋)的物质就是酸，凡是能接受质子的物质就是碱。这就是按酸碱质子理论酸碱的定义。
第四章 酸碱平衡与酸碱滴定
第四章 酸碱平衡和酸碱滴定
一、是非题
1.0.30mol·L-1HCl溶液中通入H2S至饱和，溶液中c(S2-)= Ka2θ(H2S)mol·L-1.（ ）
2.浓度相等的酸与碱反应后，其溶液呈中性。（ ）
3. 0.10mol·L-1的某一有机弱酸的钠盐溶液，其pH=10.0，该弱酸的解离度为0.10%。（ ）
4.纯水加热到100℃时，Kwθ=5.8×10-13，所以溶液呈酸性。（ ）
5.（NH4）2CO3中含有氢，故水溶液呈酸性。（ ）
6. 硼酸的分子式为H3BO3，因此它是三元酸。（ ）
7. 将1L1mol.L－1氨水稀释至5L，则氨水的电离度增大，溶液中的OH－浓度随之增大。（ ）
8. 酸性水溶液中不含OH－，碱性水溶液中不含H＋。（ ）
9. 在一定温度下，改变溶液的pH，水的离子积也改变。（ ）
10. 将NH3·H2O和NaOH溶液的浓度各稀释为原来的1/2，则两种溶液中OH－浓度均减少为原来的1/2。（ ）
11. 弱电解质的浓度越小，解离度越大，溶液中离子浓度也越大。（ ）
二、选择题
1.强碱滴定弱酸（Kaθ=1.0×10-5）宜选用的指示剂为（ ）
A.甲基橙 B.酚酞 C.甲基红 D.铬黑T
2.在酸碱滴定中，选择指示剂可不必考虑的因素是（ ）
A. pH突跃范围 B.指示剂的变色范围
C.指示剂的颜色变化 D.指示剂的分子结构
3.已知：Kaθ（HAc）=1.75×10-5, Kaθ(HCN)=6.2×10-10, Kaθ(HF)=6.6×10-4, Kbθ（NH3·H2O）=1.8×10-5。下列溶液的浓度均为0.1 mol·L-1，其溶液pH按由大到小的顺序排列正确的是（ ）
A.NaAc＞NaCN＞NaF＞NaCl＞NH4Cl
B. NaF＞NaAc＞NaCN＞NaCl＞NH4Cl
酸碱平衡紊乱
酸碱平衡紊乱
第四章酸碱平衡和酸碱平衡紊乱
一、多选题A型题
1.组织细胞正常的生命活动必须处于
A.弱酸性的体液环境中 D.较强的碱性体液环境中
B.较强的酸性体液环境中 E.中性的体液环境中
C.弱碱性的体液环境中
[答案]C
[题解] 组织细胞必须在适宜酸碱度的体液内环境下才能进行正常的代谢活动。动脉血的
pH正常值是~，静脉血是~，均为弱碱性的体液环境。
2.下列指标中哪一项是反映血中H2CO3浓度的最佳指标
[答案]B
[题解] CO2分压是血浆中呈物理溶解状态的CO2分子产生的张力，是反映血中H2CO3浓度指标，它与肺泡CO2分压相等，可反映呼吸性酸碱平衡紊乱。
3.机体代谢过程中产生最多的酸性物质是
A.含硫氨基产生的硫酸 D.糖、脂肪分解代谢产生的乳酸﹑β-羟
丁酸
B.核蛋白和磷脂水解产生的磷酸 E.以上都不是
C.嘌呤类化合物氧化分解产生的尿酸
[答案]E
[题解]代谢过程中产生的CO2与H2O结合生成碳酸，即挥发酸，是产生最多的酸性物质，若CO2全部与H2O结合，每天产H+ 15mol左右，远远多于固定酸产生的50~100 m mol H+。
4.碱性物质的主要来源是
A.柠檬酸盐 D.蔬菜和水果中的有机酸盐
B.苹果酸盐 E.氨基酸脱氨后生成的
氨 C.草酸盐
[答案]D
[题解]机体在代谢过程中产生碱性物质，如氨基酸脱氨基所产生的氨，但氨在肝脏合成
尿素。碱性物质主要的来源是蔬菜和瓜果中所含的有机酸盐，包括柠檬酸盐、苹果酸盐和草酸盐。
增高反映体内发生了
A.高氯血性代谢性酸中毒 D.低氯血性呼吸性酸中
毒
B.正常氯血性代谢性酸中毒 E.高氯血性呼吸性碱中毒
C.低氯血性代谢性碱中毒
[题解]AG是指血浆中未测定的阴离子与未测定的阳离子的差值，AG增高与否可用于判断
代谢性酸中毒的类型。AG增高型代谢性酸中毒是指除了含氯以外的任何固定酸的血浆浓度增大时的代谢性酸中毒，如乳酸酸中毒、酮症酸中毒、磷酸和硫酸排泄障碍在体内蓄积和水杨酸中毒等。AG增高型代谢性酸中毒血氯浓度正常。
第九版病理生理学第四章酸碱平衡和酸碱平衡紊乱考点剖析
第九版病理生理学第四章酸碱平衡和酸碱平衡紊乱考点剖析
内容提要：
笔者以王建枝主编的病理生理学第九版教材为蓝本，结合40余年的病理生理学教学经验，编写了第九版病理生理学各章必考的考点剖析，共二十章。本章为第四章酸碱平衡和酸碱平衡紊乱。本章考点剖析有重点难点、名词解释（13）、简述题（10）、填空题（3）及单项选择题（22）。适用于本科及高职高专临床、口腔、医学、高护、助产等专业等学生学习病理生理学使用，也适用于临床执业医师、执业助理医师考试人员及研究生考试人员使用。
目录
第四章 酸碱平衡和酸碱平衡紊乱
第一节 酸碱的概念及酸碱物质的来源
第二节 酸碱平衡的调节
第三节 酸碱平衡紊乱的类型及常用指标
第四节 单纯型酸碱平衡紊乱
第五节 混合型酸碱平衡紊乱
第六节 判断酸碱平衡紊乱的方法及其病理生理基础
重点难点
掌握：酸碱平衡紊乱的类型及常用指标、单纯型酸碱平衡紊乱的类型、概念及特征。
熟悉：酸碱的概念及酸碱物质的来源、酸碱平衡的调节。
了解：判断酸碱平衡紊乱的方法及其病理生理基础。
一、名词解释（13）
1、酸碱平衡紊乱：
是指在病理情况下，由于酸碱过多、不足或者酸碱平衡调节功能障碍，使体液酸碱度的相对稳定状态发生改变，称为酸碱平衡紊乱。
2、血pH：
是血浆H+浓度的负对数，是直接反映血液酸碱度的指标，其大小取决于［HCO-3］/［ H2CO3］的比值，比值越大，pH值也越大。正常人［HCO-3］/［ H2CO3］的比值约为20/1，此时血pH为7.4。
3、动脉血CO2分压：
是血浆中物理溶解的CO2分子所产生的张力，其大小可反映血浆中H2CO3的量。正常值为33 mmHg~46mmHg（4.39 kPa~6.25kPa）。
4、标准碳酸氢盐：
是指全血标本在标准条件下（38℃、血氧饱和度为100%、PaCO2为40mmHg）所测得的血浆HCO-3的含量。正常值为22mmol/L~27mmol/L。
病理生理学重点——酸碱平衡和酸碱平衡紊乱
病理生理学重点——酸碱平衡和酸碱平衡紊乱
第四章 酸碱平衡和酸碱平衡紊乱
第一节 酸碱物质的来源及稳态
★基本知识
1．酸碱平衡的定义：人体的酸碱度稳定在很窄的弱碱性范围内，用动脉pH表示是7.35~7.45，平均值为7.40。这种维持体液相对稳定的过程就称为酸碱平衡。
※顾名思义，就是体液的酸碱度平衡在一定范围内。
2．酸碱平衡紊乱的定义：病理情况下出现的酸碱超负荷、严重不足或调节机制障碍，导致体液内环境酸碱稳态被破坏，因此形成的状况称为酸碱平衡紊乱。
3．挥发酸的定义：体内的碳酸可释放出H+，也可变成气体CO2从肺排出体外，所以称挥发酸。
4．固定酸的定义：指不能变成气体由肺呼出，而只能通过肾由尿排出的酸性物质，又称非挥发酸。
5．血液缓冲系统：包括碳酸氢盐缓冲系统、磷酸盐缓冲系统、血浆蛋白缓冲系统、血红蛋白和氧合血红蛋白缓冲系统，共五种。其中，碳酸氢盐缓冲系统最重要。
★基本理论
酸碱平衡的机制
（1）血液的缓冲作用。
（2）肺的调节作用：主要通过改变肺泡通气量、控制挥发酸的排出起调节作用。
（3）肾的调节作用：肾小管泌氢，重吸收HCO3-，酸化碱性磷酸盐及排NH4+。
（4）组织细胞的调节作用：细胞内外的离子交换。
★基本技能
1．挥发酸的来源：机体中的糖、脂肪和蛋白质在分解代谢中的终产物是CO2，CO2与水结合成碳酸。 2．固定酸的来源：蛋白质分解代谢产生的硫酸、磷酸和尿酸；糖酵解生成的甘油酸、丙酮酸和乳酸，糖氧化过程生成的三羧酸；脂肪代谢产生乙酰乙酸等。
3．碱的来源：体内的代谢过程产生，如氨基酸脱氨基；食物。
★综合评判
1．CO2可通过呼吸来调节，从而影响体液酸碱度，因而挥发酸称为酸碱的呼吸性调节。
2．固定酸通过肾调节，因而称为酸碱的肾性调节。
★实际应用
肾脏调节酸碱平衡的主要任务就是保酸排碱，当机体发生碱性物质超负荷时，若肾功能正常，则可通过抑制排酸保碱来保持酸碱平衡。