《化学》电子教案

 

课题	第二章  溶液 第四节 缓冲溶液    第五节 胶体溶液（之一）
教学目标	1．缓冲溶液的组成、类型及其缓冲作用 2．理解缓冲溶液在农业上的意义 3．了解分散系的基本概念和胶团结构
教学重点	缓冲溶液的组成及其缓冲作用、胶团结构
教学难点	缓冲溶液的缓冲作用和胶团结构
课时安排	2学时
教学方法	启发式教学与讲练结合法、演示法
教学手段	多媒体辅助、演示实验
教学用具	投影仪、演示实验所需药品及仪器

 

【教学进程】

引入

生物体内细胞的生长和活动需要一定的pH，体内pH环境的任何改变都将引起与代谢有关的酸碱解离平衡移动，从而影响生物体内细胞的活性。在人体代谢过程中产生的酸性或碱性物质以及食入的酸性或碱性物质进入血液后，人体内的体液对外来的酸碱有一定的缓冲作用，使血液的pH保持恒定，避免造成酸中毒或碱中毒。如果人的肌体发生某些疾病，代谢过程发生障碍，体内积蓄的酸或碱过多，超越了人体体液的缓冲能力时，血液的pH就会发生变化，出现酸中毒或碱中毒，严重时甚至危及生命。哪些溶液能起到对酸碱的缓冲作用？这种溶液的组成如何？在生产生活中有什么作用？本节我们来学习。

板书

第四节  缓冲溶液

一、缓冲溶液的组成

演示实验

在两支试管中分别加入等体积的蒸馏水和由体积比为1:1的0.1 mol/L CH3COOH与0.1 mol/L CH3COONa组成的混合液，用精密pH试纸分别测它们的pH。然后，在两支试管中分别加入1滴0.2 mol/L的HCl溶液，再用精密pH试纸分别测它们的pH，观察两支试管中溶液的pH是否有变化。

现象

蒸馏水中滴加HCl溶液后，它的pH由7降至4 （或比4更小）， 变化很大。而向由CH3COOH与 CH3COONa组成的混合液中滴加HCl溶液后，它的pH基本不变，保持在4.7左右。

演示实验

在一支试管中加入等体积的0.1 mol/L CH3COOH溶液和0.1 mol/L CH3COONa溶液，摇动使之充分混合。取少量混合液到另一支试管中，用蒸馏水稀释大约10倍。用精密pH试纸分别测它们的pH，观察两支试管中溶液的pH是否有变化。

现象

CH3COOH与 CH3COONa组成的混合液，将其浓度稀释10倍后，它的pH也基本不变，保持在4.7左右。

讲解

在水中加入少量酸或碱，溶液中的氢离子浓度和pH马上就会发生显著变化，但在某些溶液中氢离子浓度不因加入少量的酸或碱及溶液的稀释而发生显著变化，即溶液的pH基本不受少量外来的酸、碱或稀释影响。能对抗外来的少量酸、碱或适当稀释而保持溶液的pH几乎不变的作用称为缓冲作用，具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。

板书

1．概念：能对抗外来的少量酸、碱或适当稀释而保持溶液的pH几乎不变的溶液称为缓冲溶液。

过渡

缓冲溶液为什么具有缓冲作用呢？

讲解

是因为溶液中含有抗酸成分和抗碱成分，而且两种成分含有相同的离子，通常把这两种成分称为缓冲对。缓冲溶液的组成通常有三种：一般由弱酸与其盐或弱碱与其盐以及多元弱酸的两种盐所组成。

板书

2．组成：抗酸成分和抗碱成分。一般由弱酸与其盐或弱碱与其盐以及多元弱酸的两种盐所组成。

举例说明

由CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液，可表示为：CH3COOH-CH3COONa。

由NH3·H2O和NH4Cl组成的缓冲溶液，可表示为：NH3·H2O-NH4Cl。

由NaHCO3和Na2CO3组成的缓冲溶液，可表示为：NaHCO3 -Na2CO3。

强调

缓冲溶液的缓冲能力是有一定限度的，随着向缓冲溶液中加入的强酸或强碱的增多，缓冲溶液的缓冲作用也随之逐渐减弱，直到完全失去缓冲作用。

思考

1．强酸及其盐和强碱及其盐能组成缓冲溶液吗？

2．为什么说缓冲溶液的缓冲能力是有一定限度的？

过渡

能对抗外来的少量酸、碱或适当稀释而保持溶液的pH几乎不变的溶液称为缓冲溶液。缓冲溶液在实际生活中有什么作用呢？

板书

二、缓冲溶液的应用

讲解

缓冲溶液在实际生活中有广泛的应用。在土壤里存在着多种缓冲溶液，其中主要是由KH2PO4（作为弱酸）和K2HPO4（作为弱碱盐）组成的缓冲溶液。缓冲溶液的存在，使土壤具有比较稳定的pH，有利于土壤里的多种微生物的正常活动，也有利于土壤里的有机质在微生物、水分、空气等共同作用下，分解为能被植物吸收的无机态养分，提高土壤肥力。同时，土壤的pH保持稳定，也有利于植物的正常生长，提高农林业生产的效益。

在动物的血液里也存在缓冲溶液，通常NaHCO3-H2CO3、Na2HPO4-NaH2PO4等可以起到血液缓冲溶液的作用，同时血红蛋白和血浆蛋白也可起到缓冲作用，其中在血浆中以NaHCO3-H2CO3缓冲对为主，红细胞里则以血红蛋白缓冲对为主。血液中缓冲溶液的存在使动物体内血液的pH保持稳定，以维持动物体的正常生理活动。如猪血液的pH在正常情况下是在7.85～7.95。当猪患肺炎时，血液的pH会升高。所以，在诊断畜病时常要测定血液的pH。

在科学研究上，经常用缓冲溶液来控制一定的pH，以便于物质的分离、提纯和检测。

让学生思考

长期使用一种化肥对土壤有什么影响？

过渡

胶体在自然界尤其是生物界普遍存在，它与人类的生活及环境有着密切的联系。

    板书

第五节  胶体溶液

一、胶体溶液的组成

讲解

在初中化学已经介绍过的溶液、悬浊液和乳浊液，都是一种或几种物质的微粒分布于另一种物质里形成的混合物，通常称为分散系。其中，分散成微粒的物质称为分散质，微粒分散在其中的物质称为分散剂。

板书

1．概念

（1）分散系：一种或几种物质的微粒分布于另一种物质里形成的混合物。

（2）分散质：分散成微粒的物质。

（3）分散剂：微粒分散在其中的物质。

举例说明

对溶液来说，溶质是分散质，溶剂是分散剂，溶液就是一种分散系。

讲解

胶体也是一种分散系，其分散质微粒直径的大小介于溶质的分子或离子的直径（一般小于10-9 m）和悬浊液或乳浊液微粒的直径（一般大于10-7 m）之间。分散质微粒的直径在10-9 ～10-7 m的分散系称为胶体。

板书

（4）胶体：分散质微粒的直径在10-9 ～10-7 m的分散系。

演示实验

在一个烧杯里加入20 mL的蒸馏水并加热使之沸腾，然后往沸水中滴加饱和氯化铁溶液1～2 mL。继续加热至溶液呈红棕色时，停止加热。观察得到的胶体溶液。

指出

氢氧化铁胶体分散在水里形成的胶体溶液是红棕色的。

△

FeCl3 + 3H2O    Fe(OH)3（胶体）+3HCl

演示实验

在一支大试管里加入0.1 mol/L的碘化钾溶液10 mL，用滴管滴入8～10滴相同浓度的硝酸银溶液，边滴加边振荡。观察得到的胶体溶液。

指出

碘化银胶体分散在水里形成的胶体溶液是浅黄色的。

KI＋AgNO3    AgI（胶体）＋KNO3

胶体溶液中的分散质可能是微粒直径在10-9～10-7 m的多分子集合体或晶体颗粒，如演示实验中Fe(OH)3或AgI颗粒；也可能是分子直径在10-9～10-7 m的单分子，如淀粉、蛋白质等。

设问

胶体是如何组成的呢？

讲解

胶体溶液由胶团和胶团间液体（也就是分散剂）组成。

板书

2．胶体的组成：由胶团和胶团间液体组成。

讲解并板书

 

 

 

胶团

吸附层

定位离子

反离子

校核

 

胶粒             

 

 

        扩散层——反离子

强调

胶体溶液中的分散质是胶团中的胶核，但胶核具有极大的比表面积，有很强的吸附性，在溶液中能优先吸附那些与胶核自身组成、结构相类似的离子——定位离子，定位离子的吸附具有选择性，以AgI胶体溶液为例，AgI胶核在KI过量时总是吸附溶液中的I-，在这里I-就是定位离子；定位离子通过静电引力吸附溶液中反离子K+，使部分K+与胶核和定位离子一起运动，形成吸附层；反离子K+没有被吸附在胶核上，能在水中自由移动，使胶核附近反离子浓度大，远处反离子浓度小，形成扩散层。

小结

1．缓冲溶液的组成、类型及其缓冲作用。

2．胶体的概念和胶团结构。

作业

1．上网查阅缓冲溶液在农业生产上的应用。

2．通过查阅资料了解农业生产和化学实验室中常见缓冲溶液的配制方法。

 

【板书设计】

第四节  缓冲溶液

一、缓冲溶液的组成

1．概念：能对抗外来的少量酸、碱或适当稀释而保持溶液的pH几乎不变的溶液称为缓冲溶液。

2．组成：抗酸成分和抗碱成分。一般由弱酸与其盐或弱碱与其盐以及多元弱酸的两种盐所组成。

二、缓冲溶液的应用

第五节  胶体溶液

一、胶体溶液的组成

1．概念

（1）分散系：一种或几种物质的微粒分布于另一种物质里形成的混合物。

（2）分散质：分散成微粒的物质。

（3）分散剂：微粒分散在其中的物质。

（4）胶体：分散质微粒的直径在10-9 ～10-7 m的分散系。

2．胶体的组成：由胶团和胶团间液体组成。

胶团

吸附层

定位离子

反离子

校核

扩散层——反离子

胶粒

 

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