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2019-2020年高中化學(xué) 3.2.3水的電離和溶液的酸堿性（第三課時(shí)）教案 新人教版選修4 一、內(nèi)容及其解析 1、內(nèi)容：本節(jié)主要討論定量分析中強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和滴定, 2、解析：從中和滴定的原理討論了三個(gè)問題：第一、酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì),第二、酸堿中和滴定的計(jì)算依據(jù)和計(jì)算,第三、如何判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全。教材第二部分主要利用實(shí)驗(yàn)將理論應(yīng)用于實(shí)踐。 二、目標(biāo)及其解析 1、目標(biāo)： （1）、了解酸堿中和滴定的原理和操作方法 （2）、初步學(xué)會(huì)分析酸堿中和滴定的誤差 2、解析： （1）、學(xué)習(xí)酸堿中和滴定的原理，知道中和滴定的操作方法 （2）、能根據(jù)酸堿中和原理分析中和滴定的誤差 三、教學(xué)問題診斷 一是實(shí)驗(yàn)原理比較復(fù)雜；二是實(shí)驗(yàn)儀器目前在中學(xué)少見；三是本實(shí)驗(yàn)在中學(xué)是為數(shù)不多的定量實(shí)驗(yàn)操作之一，要求較高，有一定難度。因此，一方面應(yīng)要求學(xué)生做好預(yù)習(xí)，另一方面需要教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行必要的基本實(shí)驗(yàn)操作練習(xí)，并通過對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差分析幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)注意的事項(xiàng)?？紤]到本活動(dòng)的內(nèi)容和形式，可將該活動(dòng)納入到高中“綜合實(shí)踐活動(dòng)”之中。 四、教學(xué)過程 一、酸堿中和滴定原理。 1、 定義：用已知物質(zhì)的量濃度的酸或堿（標(biāo)準(zhǔn)溶液）來測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的堿或酸（待測(cè)溶液或未知溶液）的方法叫做酸堿中和滴定。 2、 原理：以酸堿中和反應(yīng)為基礎(chǔ)， H+ + OH- = H2O 在滴定達(dá)到終點(diǎn)(即酸堿恰好反應(yīng))時(shí)： 有 n(H+) = n(OH-) 3、酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì) H+ + OH- = H2O 4、酸堿中和反應(yīng)時(shí)量的關(guān)系 n(H+) = n(OH-) 若是一元酸和一元堿反應(yīng)則有： n酸=n堿 C酸. V酸 = C堿. V堿 問題 到底應(yīng)測(cè)得哪些數(shù)據(jù)才能求出C(HCl)？ 現(xiàn)在我們用０.1mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定未知濃度的鹽酸 C酸.V酸= C堿.V堿（只適用于一元酸、堿） C堿——已知 C酸——待測(cè)目標(biāo) V酸——未知 V堿——未知 兩未知體積V酸、V堿用滴定管準(zhǔn)確測(cè)定 判斷中和反應(yīng)恰好完成，即達(dá)到滴定的終點(diǎn)： 用指示劑（常用酚酞或甲基橙） 用量：2~3滴 例題1：用 0.1000mol/L的HCl溶液滴定25.00mL未知濃度的NaOH溶液，滴定完成時(shí)，用去HCl溶液12.50mL。通過中和滴定測(cè)得NaOH的物質(zhì)的量濃度是多少？ 二、酸堿中和滴定的操作 （一）、滴定管的使用 1.檢查是否漏水 2.洗滌：先水洗，再用待裝液潤(rùn)洗2-3次 3.排氣泡，調(diào)液面：先裝入液體至“0”刻度以上2-3厘米處，排凈氣泡后調(diào)整液面到“0”或“0”以下，記下刻度，注意平視不能仰視或俯視 4.滴液：左手握住滴定管活塞（或擠壓玻璃球）右手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視著錐形瓶顏色的變化酸式滴定管的用法 注意：0刻度在上，上下部各有一段無(wú)刻度，滴定管準(zhǔn)確到0.1ml，讀到0.01ml 例2、（99年上海）下列敘述儀器“0”刻度位置正確的是 （ ） A、在量筒的上端 B、在滴定管上端 C、在托盤天平刻度尺的正中 D、在托盤天平刻皮尺的右邊 練1：量取25.00mL，KMnO4溶液可選用儀器（ ） A．50mL量筒， B．100mL量筒 C．50mL酸式滴定管 ， D．50mL堿式滴定管 練2：50ml的滴定管盛有溶液，液面恰好在20.00處，若把滴定管中溶液全部排出，則體積（ ） A、 等于30 B、等于20 C、大于30 D、小于30 （二）酸堿中和滴定終點(diǎn)的確定 ①常用指示劑的變色范圍 酸色 中間色 堿色 甲基橙 紅色3.1——橙色——4.4黃色 石蕊 紅色5.0——紫色——8.0藍(lán)色 酚酞 無(wú)色8.2——粉紅色——10紅色 ②指示劑的選擇原則 A、指示劑的pH變色范圍盡可能接近中和時(shí)的pH B、顏色變化明顯。 常用中和滴定指示劑 酚酞 甲基橙 ③指示劑的用量 2—3滴 ④滴定終點(diǎn)確定 例如： 指示劑選擇不當(dāng)會(huì)有誤差：以鹽酸做標(biāo)準(zhǔn)液滴定氨水時(shí)，用酚酞做指示劑，測(cè)定的氨水的濃度將偏低，因?yàn)榍『猛耆磻?yīng)時(shí)，生成的NH4Cl溶液的pH值小于7，而酚酞的變色范圍是8-10，滴入鹽酸到pH為8就終止實(shí)驗(yàn)了，用去的鹽酸偏少。所以應(yīng)選用甲基橙為好。 滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH值盡可能與指示劑的變色范圍一致。 所以：指示劑的選擇 強(qiáng)酸滴定弱堿 選甲基橙 甲基橙：（紅）－3.1～橙色～4.4－（黃） 強(qiáng)堿滴定弱酸 選酚酞 酚 酞：（無(wú)）－8.2～粉紅色～10.0－(紅) 強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿 酚酞或甲基橙 練習(xí)3 . 酸堿恰好完全中和時(shí),它們一定相等的量是( ) 　A.質(zhì)量 B.物質(zhì)的量 　C.物質(zhì)的量濃度 D.酸提供的H+和堿提供OH-的物質(zhì)的量 練習(xí)4、用10ml的量筒量取液體,數(shù)據(jù)記錄正確的是( ) A 8 B 8.01. C 7.78 D 8.1 練習(xí)5、 在鹽酸滴定氫氧化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)中，以甲基橙為指示劑，滴定終點(diǎn)時(shí)的顏色變化應(yīng)是（ ） A .由黃色變紅 B .由黃色變橙色 C .由橙色變紅色 D .由紅色變橙色 在滴定終點(diǎn)前后，溶液的pH發(fā)生突躍。 [結(jié)論] ⑴在滴定終點(diǎn)前后，溶液的pH發(fā)生突躍。 ⑵酚酞的變色點(diǎn)落在溶液pH的突躍范圍內(nèi)。 ⑶按pH突躍范圍內(nèi)的體積計(jì)算，結(jié)果是可 以達(dá)到足夠的準(zhǔn)確度。 三、酸堿中和滴定的操作步驟 （用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸滴定未知物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉） ⑴滴定管、錐形瓶用水洗干凈 標(biāo)準(zhǔn)：內(nèi)壁不掛水珠。 ⑵滴定管檢漏，活塞靈否 ⑶裝液 讀數(shù)時(shí)要注意： ①滴定管要直立； ②裝液或放液后，需等1-2分鐘才能觀察液面高度； ③讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與凹液面水平， ④必須準(zhǔn)確到0.1mL，并估計(jì)到0.01mL。 ⑷用滴定管移取定量待測(cè)液注入錐形瓶，滴加2-3滴指示劑，振蕩混勻。 注意：不能用待測(cè)液洗滌錐形瓶。 ⑸進(jìn)行滴定（左手旋塞，右手搖瓶，眼睛注視錐形瓶中溶液顏色變化） ⑹滴定到指示劑顏色變化，并不立即褪去，即為滴定終點(diǎn) ⑺計(jì)算。HCl + NaOH = NaCl + H2O 練習(xí)：某學(xué)生中和滴定實(shí)驗(yàn)的過程如下： ①取一支堿式滴定管，②用蒸餾水洗凈， ③加入待測(cè)NaOH溶液，④記錄液面刻度的讀數(shù)， ⑤用酸式滴定管精確放出一定量標(biāo)準(zhǔn)酸液， ⑥置于用標(biāo)準(zhǔn)酸液洗滌過的錐形瓶中， ⑦加入2滴酚酞試劑， ⑧開始滴定，先慢后快，邊滴邊搖蕩， ⑨邊注視滴定管液面變化， ⑩滴到溶液由無(wú)色變?yōu)榉奂t色時(shí)，即停止滴定，⑾記錄液面讀數(shù)， ⑿重復(fù)滴定，根據(jù)兩次讀數(shù)得出NaOH的體積21ml 上述學(xué)生操作錯(cuò)誤的有 （填序號(hào)） 四、誤差分析 練習(xí)：用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)燒堿，下列錯(cuò)誤操作將對(duì)V（酸） 和C（堿）有何影響？（偏大、偏小、無(wú)影響） 常見具體分析如下： (1)滴定前，在用蒸餾水洗滌滴定管后，未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗。高 (2)滴定前，鹽酸滴定管尖端有氣泡，滴定后氣泡消失。高 (3)滴定前，用待測(cè)燒堿液潤(rùn)洗錐形瓶。高 (4)讀取標(biāo)準(zhǔn)鹽酸液的刻度時(shí)，滴定前平視，滴定后俯視。低 (5)滴定過程中，錐形瓶振蕩太劇烈，有少量溶液濺出。低 (6)滴定后，鹽酸滴定管尖端掛有液滴未滴入錐形瓶中。高 (7)鹽酸滴定前仰視讀數(shù)，滴定后平視刻度讀數(shù)。低 (8)滴定過程中向錐形瓶?jī)?nèi)加入少量蒸餾水。無(wú) (9)滴定過程中，鹽酸滴定管漏液。高 (10)滴定臨近終點(diǎn)時(shí)，用洗瓶中的蒸餾水洗下鹽酸滴定管尖嘴口的半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液至錐形瓶中。無(wú) (11)過早估計(jì)滴定終點(diǎn)。低 (12)過晚估計(jì)滴定終點(diǎn)。高 (13)一滴鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液附在錐形瓶壁上未洗下。高 練習(xí)：（00年上海）下列實(shí)驗(yàn)操作中錯(cuò)誤的（ ） A.分液時(shí)，分液漏斗中下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出 B.蒸餾時(shí)，應(yīng)使溫度計(jì)水銀球靠近蒸燒瓶支管口 C.滴定時(shí)，大手控制滴定管活塞，右手握持錐形瓶，邊滴邊振蕩，眼睛注視滴定管中的液面 D.稱量時(shí)，稱量物放在稱量紙上，置于托盤天平的大盤，砝碼放在托盤天平的右盤中 練習(xí)：下列是一段關(guān)于中和滴定的實(shí)驗(yàn)敘述： 　?、?取一錐形瓶，用待測(cè)NaOH溶液潤(rùn)洗兩次； 　　⑵ 在錐形瓶中放入25.00 ml待測(cè)液NaOH溶液； 　　⑶ 加入幾滴石蕊試劑作指示劑； 　?、?取一支酸式滴定管，洗滌干凈后； 　?、?直接往其中注入標(biāo)準(zhǔn)酸溶液，進(jìn)行滴定； 　?、?左手旋轉(zhuǎn)滴定管的玻璃活塞，右手不停搖動(dòng)錐形瓶； 　?、?兩眼注視著滴定管內(nèi)鹽酸溶液液面下降，直至滴定終點(diǎn)； 　　其中錯(cuò)誤的是（ ） 　　 A.⑷⑹⑺ B.⑴⑸⑹⑺ 　　 C.⑶⑸⑺ D.⑴⑶⑸⑺ 【小結(jié)】中和滴定前，必須用滴定液多次潤(rùn)洗滴定管，以確保溶液的濃度不被剩余在滴定管中的水稀釋變??；加入指示劑的量控制在2滴～3滴，以避免指示劑消耗酸或堿；臨近終點(diǎn)時(shí)，滴液要慢，至指示劑變色“不立即”褪去或變?yōu)樵礊榻K點(diǎn)，避免過量。 　重視測(cè)定結(jié)果的復(fù)核。即重復(fù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定2次以上，取實(shí)驗(yàn)平均值。根據(jù)計(jì)算公式，求出計(jì)算值。 配餐作業(yè)： 1、 基礎(chǔ)題（A組題） 1．在25 mL的堿式滴定管中盛有溶液，液面恰好在20 mL刻度處，現(xiàn)將滴定管內(nèi)溶液全部放出，流入量筒內(nèi)，所得溶液的體積為(　　) A．5 mL B．20 mL C．大于5 mL D．小于5 mL 解析：滴定管“0”刻度在上方，滴定管25 mL的刻度在下面，刻度線以下仍有一部分體積，所以流出液體體積大于5 mL。 答案：C 2．下列有關(guān)敘述中正確的是(　　) A．滴定管下端連有橡皮管的為酸式滴定管 B．在滴定時(shí)，左手操作錐形瓶，右手操作滴定管開關(guān) C．滴定前應(yīng)首先排除尖嘴部分的氣泡 D．滴定過程中兩眼應(yīng)注視滴定管內(nèi)液面的變化 解析：A是堿式滴定管，B右手操作錐形瓶，D兩眼觀察錐形瓶?jī)?nèi)顏色變化。 答案：C 3．(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)一)下列有關(guān)滴定操作的順序正確的是(　　) ①用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管 ②往滴定管內(nèi)注入標(biāo)準(zhǔn)溶液 ③檢查滴定管是否漏水 ④滴定?、菹礈? A．⑤①②③④ B．③⑤①②④ C．⑤②③①④ D．②①③⑤④ 解析：中和滴定的順序一般為：查漏、洗滌、潤(rùn)洗、注液、滴定。 答案：B 4．(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)二)下列有關(guān)酸堿中和滴定的操作會(huì)引起誤差的是(　　) A．酸堿中和滴定時(shí)，在錐形瓶中準(zhǔn)確地加入一定體積的待測(cè)液和滴入2～3滴指示劑后，為了便于觀察現(xiàn)象而加入了適量的蒸餾水 B．酸堿中和滴定時(shí)，使用經(jīng)過蒸餾水洗凈但未干燥的錐形瓶裝待測(cè)液 C．酸堿中和滴定時(shí)，使用經(jīng)過蒸餾水洗凈但留有水珠的滴定管直接裝標(biāo)準(zhǔn)液 D．用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的稀鹽酸時(shí)，選用酚酞作指示劑，實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心多加入了一滴指示劑 解析：A中雖然加水稀釋后待測(cè)液濃度明顯變小了，但待測(cè)液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量未變，故滴定時(shí)所需標(biāo)準(zhǔn)液的體積是不會(huì)改變的；B中原理與A相同，只不過是稀釋程度不同罷了；C中向洗凈后的滴定管中直接裝入標(biāo)準(zhǔn)液，會(huì)使其濃度減小，則在滴定時(shí)耗用標(biāo)準(zhǔn)液的體積就會(huì)增大，致使計(jì)算的數(shù)值偏高；D中雖然多加了一滴指示劑，但不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，因?yàn)樗帷A的物質(zhì)的量基本上沒有改變。 2、 鞏固題（B組題） 1．常溫下，用0.1 molL－1的HCl溶液滴定a mL NaOH稀溶液。反應(yīng)恰好完全時(shí)，消耗HCl溶液b mL。此時(shí)溶液中c(OH－)是(　　) A．110－7 molL－1 B．0 molL－1 C．無(wú)法計(jì)算 D. molL－1 解析：由于此題是酸堿中和滴定，且是一元強(qiáng)酸與一元強(qiáng)堿的中和，當(dāng)恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液的pH為7，溶液呈中性，常溫下c(OH－)＝110－7molL－1。 答案：A 2．[雙選題]某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中有以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中數(shù)據(jù)合理的是(　　) A．用托盤天平稱取11.7 g食鹽 B．用量筒量取5.26 mL鹽酸 C．用廣泛pH試紙測(cè)得溶液的pH是3.5 D．用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸用去23.10 mL溶液 解析：托盤天平的精確度為0.1 g；量筒應(yīng)保留小數(shù)點(diǎn)后一位有效數(shù)字；滴定管的精確度為0.01 mL；而廣泛pH試紙只能粗略測(cè)知溶液的pH范圍，不能精確測(cè)量溶液的pH，記錄為整數(shù)。 答案：AD 3、 提高題（C組提） 1．(實(shí)驗(yàn)題)用中和滴定法測(cè)定某燒堿樣品的純度，試根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問題： (1)準(zhǔn)確稱量8.2 g 含有少量中性易溶雜質(zhì)的樣品，配成500 mL 待測(cè)溶液。稱量時(shí)，樣品可放在________(填編號(hào)字母)稱量。 A．小燒杯中　　　B．潔凈紙片上　　　C．托盤上 (2)滴定時(shí)，用0.200 0 mol/L的鹽酸來滴定待測(cè)溶液，不可選用________(填編號(hào)字母)作指示劑。 A．甲基橙　　B．石蕊　　C．酚酞　　D．甲基紅 (3)滴定過程中，眼睛應(yīng)注視_________________________________________________； 在鐵架臺(tái)上墊一張白紙，其目的是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)根據(jù)下表數(shù)據(jù)，計(jì)算被測(cè)燒堿溶液的物質(zhì)的量濃度是________mol/L，燒堿樣品的純度是________。 滴定次數(shù) 待測(cè)溶液體積(mL) 標(biāo)準(zhǔn)酸體積 滴定前的刻度(mL) 滴定后的刻度(mL) 第一次 10.00 0.40 20.50 第二次 10.00 4.10 24.00 解析：(1)稱量氫氧化鈉等易潮解、腐蝕性強(qiáng)的試劑時(shí)，樣品應(yīng)放在小燒杯中； (2)酸堿中和滴定時(shí)，一般應(yīng)選甲基橙、酚酞、甲基紅等顏色變化較明顯的指示劑，石蕊在酸或堿溶液中顏色變化不明顯，易造成誤差； (4)根據(jù)c(NaOH)＝分別求第一、二次的值，再求平均值，解得c(NaOH)＝0.400 0 mol/L；樣品純度為NaOH%＝100%＝97.6%。 答案：(1)A　(2)B (3)錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化　 便于觀察錐形瓶溶液顏色的變化，減小滴定誤差 (4)0.400 0　97.6% 教學(xué)反思：