人教版选修4 第三章第二节　水的电离和溶液的酸碱性 教案.doc

教学设计从容说课最常见的溶液无疑是水溶液，在溶液中发生的酸碱中和反应也是最基础的反应之一，并且溶液的酸碱性还在很大程度上影响着许多化学反应及其在生产和生活中的应用。本节是以了解水的电离作为理解影响溶液酸碱性本质因素的突破口。由于要得到真正意义上的纯净水并不容易，因此，教科书以提供“精确的导电性实验”的结果这种方式来说明水的微弱电离，证明水是一种极弱的电解质，并以此作为后面讨论问题的实验依据。通过水的离子积的导出，可以加深学生对弱电解质电离的理解，找到溶液发生酸碱性变化的平衡点。帮助学生认识到水不仅是促使酸、碱、盐等电解质发生电离的环境因素，它自身也是一种弱电解质，尽管水的离子积非常微小，但恰恰是它对溶液酸碱性变化起着重要的杠杆作用。通过教科书表32可以告诉学生：我们一方面需要了解水的离子积大小受温度变化的影响，可以通过“水的离子积随温度升高而增大”这一事实认定水的电离是一个吸热过程；但另一方面，由于水的离子积在室温条件下的变化不是很大，所以为了实际应用的方便，通常“可忽略温度的影响，kw值为11014”。教科书中的【思考与交流】要求学生分析酸或碱的稀溶液中c(h)和c(oh)的相对大小，主要是为理解ph的大小与溶液酸碱性关系作铺垫。关于溶液ph的教学可大致分为这样几部分：ph的概念、ph的大小与溶液酸碱性的关系、溶液ph的测定方法和ph的应用。为了扩大学生的知识面，教科书以图示和资料的方式介绍ph与农业生产的密切关系，在教学中利用这些资源可使教学的知识更加鲜活。【实践活动】是本节教材的一个重要组成部分，要求学生理解实践活动设计的原理、了解化学定量分析的方法，并学会用图象和表格的方式去分析问题，以提高学生从事科学探究的能力和综合素质。1新课导入，可按这样的思路进行：水的性质水分子之间的相互作用水的电离。让学生注意到：水是一种最普通而又具有许多特性的物质，也是应用最广泛的溶剂。在水分子的作用下，各种电解质都会不同程度地发生电离，这表明，在水分子与各种电解质的结构粒子之间存在着较强的相互作用。并且，在相对分子质量接近的化合物中，水是熔、沸点较高的物质，这表明水分子间也存在着较强的相互作用。那么，水分子彼此间的作用是否可能导致水分子也发生电离呢？(这时可以引导学生阅读教科书第45页中的第二自然段)2关于水的离子积常数(kw)的导出，可按教科书中的基本思路：水的电离方程式的书写水的电离平衡常数水的离子积常数讲清水的离子积的涵义是完成本节教学任务的关键。让学生借助对化学平衡状态以及化学平衡常数的了解，去理解水的电离平衡；然后强调在酸或碱的稀溶液中，水的浓度基本不变，进而引出：水的离子积在一定温度下是个常数，并为认识溶液ph和后面学习盐类水解打下基础。3要使学生从本质上认识稀溶液的酸碱性与c(h)、c(oh)的关系，关键还是要学生在思路上紧扣平衡移动原理，通过对水的电离平衡及其影响因素的分析，明确一个变化趋势：外界对溶液中c(h)或c(oh)所作的任何改变，结果总是c(h)c(oh)kw，而与此相反的是，kw值并不随溶液中c(h)、c(oh)的改变而改变，这就是水的电离平衡的特点。教学中，可以组织学生讨论下面的问题：25 时，在10 ml蒸馏水中c(h)和c(oh)各是多少？向其中加入10 ml 0.2 mol/l hcl溶液后，其c(h)和c(oh)将发生怎样的变化？对水的电离平衡有何影响？讨论的结果可用下面表格的方式来体现：c(h)c(oh)c(h)与c(oh)大小比较酸碱性加酸后水的电离平衡蒸馏水加酸前107107c(h)c(oh)中性向h与oh结合成h2o的方向移动加酸后1011013c(h)c(oh)酸性通过讨论，要帮助学生认识到，分析问题的方法，就是要首先关注影响事物变化的主要原因和主流趋势，不能让某些次要因素干扰了我们的整体思路。例如hcl是强电解质，在水中是完全电离的，且电离产生的c(h)远远大于纯水电离产生的c(h)，所以加入盐酸引起溶液中c(h)的增大是影响水的电离平衡移动方向的主导因素；同理，确定混合后溶液中c(h)仍以盐酸为主，而水电离出的h因为太少而被忽略不计。另外，可以结合水溶液中h与oh互相依存、互相制约的关系，对学生进行矛盾的对立统一的辩证唯物主义观点教育。4【思考与交流】可作为第二课时的课前预习思考题，并作为第二课时的引入内容。5溶液ph是本节教学的重点之一。教学可围绕下列问题进行：(1)什么叫做溶液的ph?(2)溶液的酸碱性和ph有什么关系？(3)为什么要引进ph?对于c(h)和c(oh)都较小(1 mol/l)的稀溶液，用ph表示溶液的酸碱性强弱比直接用c(h)或c(oh)要方便。这里可与“ph的应用”结合起来，如人体内各种体液的ph与人体健康；土壤酸碱度对农作物生长的影响；化工生产中对电解质溶液ph的调控；等等。(4)测定溶液ph的方法有哪些？(可演示ph计测溶液ph的方法，展示广泛ph试纸和精密ph试纸。强调使用过程中的注意事项。如用ph试纸测溶液ph时，试纸不能事先用蒸馏水润湿，以免降低被测溶液的浓度)6关于溶液ph计算，只要求学生能够对强酸、强碱溶液的稀释以及强酸、强碱之间发生中和反应前后的溶液ph进行一些简单的计算。为掌握相关的计算方法，了解水的离子积与溶液ph的关系，建议补充适当习题供课堂讨论。第一课时水的电离沈海燕，江苏省东海县白塔高级中学教材分析最常见的溶液无疑是水溶液，在溶液中发生的酸碱中和反应也是最基础的反应之一，并且溶液的酸碱性还在很大程度上影响着许多化学反应及其在生产和生活中的应用。本节是以了解水的电离作为理解影响溶液酸碱性本质因素的突破口。教材中以提供“精确的导电性实验”的结果这种方式来说明水的微弱电离，证明水是一种极弱的电解质，并以此作为后面讨论问题的实验依据。通过水的离子积的导出，可以加深学生对弱电解质电离的理解，找到溶液发生酸碱性变化的平衡点。帮助学生认识到水不仅是促使酸、碱、盐等电解质发生电离的环境因素，它自身也是一种弱电解质，尽管水的离子积非常微小，但恰恰是它对溶液酸碱性变化起着重要的杠杆作用。三维目标知识与技能知道水的离子积常数。过程与方法1通过水的电离平衡分析，提高运用电离平衡基本规律分析问题和解决问题的能力。2通过水的离子积的计算，提高有关的计算能力，加深对水的电离平衡的认识。情感态度与价值观1通过水的电离平衡过程中h、oh关系的分析，理解矛盾的对立统一的辩证关系。2由水的电离体会自然界统一的和谐美以及“此消彼长”的动态美。教学重难点教学重点、难点：水的离子积的含义。课时划分：三课时引入新课实验导课用灵敏电流计测定纯水的导电性。现象灵敏电流计指针有微弱的偏转。说明水能导电，但极微弱。提问纯水能导电的原因是什么？讨论水分子能够发生电离，水分子发生电离后产生的离子分别是h3o和oh，发生电离的水分子所占比例很小。水是一种极弱电解质，存在有电离平衡。推进新课板书第二节水的电离和溶液的酸碱性一、水的电离分析水是极弱的电解质，发生微弱的(自偶)电离。投影水分子电离示意图：板书1.h2oh2oh3ooh简写：h2ohoh分析与化学平衡一样，当电离达到平衡时，电离产物h和oh浓度之积与未电离的h2o的浓度之比也是一个常数。练习写出h2ohoh的电离平衡常数的表达式。板书2.h2o的电离常数k电离分析因为水的电离极其微弱，在室温下电离前后n(h2o)几乎不变，因此，c(h2o)可视为常数，则c(h)c(oh) k电离c(h2o)。常数k电离与常数c(h2o)的积作为一新的常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积，记作kw，即kwc(h)c(oh)分析在25 时，实验测得1 l纯水(约为55.6 mol)只有1107 mol h2o电离，因此纯水中c(h)c(oh)1107 mol/l。电离前后，h2o的物质的量几乎不变，c(h2o)可以看做是个常数，实验测定：25 c(h)c(oh)1107 mol/l。板书3.水的离子积25 ，kwc(h)c(oh)1.01014。投影不同温度下水的离子积常数t/0102025405090100kw/10140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0讨论分析表格中的数据，有何规律，并解释。1水的离子积kw的大小受什么因素的影响？改变温度对水的离子积有何影响？2水的离子积kw适用范围是什么？小结1.影响水的离子积的因素：只与_有关。25 时，kw11014温度升高，水的电离平衡_向移动，kw_(增大或减小)；温度降低，水的电离平衡_向移动，kw_(增大或减小)。2水的离子积适用于：纯水、酸、碱、盐的稀溶液。即温度一定时，h、oh的浓度的乘积是一个常数kw。在25 时，该常数的值为11014。分组讨论1.在纯水中加入酸(或碱)时，对水的电离平衡有怎样的影响？2将纯水加热，其中c(h)、c(oh)如何变化？完成下列表格：条件溶液的酸碱性平衡移动方向c(h)c(oh)c(h)c(oh)大小关系kw的变化升温加酸加碱加nacl总结影响水的电离平衡的因素加酸或碱抑制水的电离，kw保持不变；升高温度促进(促进或抑制)水的电离，kw增大。提问如果向水溶液中加nh4cl、na2co3这类盐，水的电离将如何变化呢？请大家课后查阅相关资料。随堂练习1水的电离过程为h2ohoh，在不同温度下其离子积为kw(25 )11014，kw(35 )2.11014。则下列叙述正确的是()ac(h)随着温度的升高而降低b在35 时，纯水中c(h)c(oh)c水的电离常数k(25 )k(35 )d水的电离是一个吸热过程20.001 mol/l盐酸溶液中，由水电离出的c(h)、c(oh)分别是多少？30.001 mol/l naoh溶液中，由水电离出的c(h)、c(oh)分别是多少？4某溶液中由水电离产生的c(h)11011 mol/l，则该溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中c(h)的可能值。讨论1酸性溶液中是不是没有oh？碱性溶液中是不是没有h？中性溶液中是不是既没有h也没有oh？为什么？2溶液显酸性、碱性的实质是什么？板书二、溶液的酸碱性与ph溶液的酸碱性分析碱溶液中：naohnaoh、h2ohoh，c(oh)升高，c(h)下降，水的电离程度降低。酸溶液中：hclhcl、h2ohoh，c(h)升高，c(oh)下降，水的电离程度降低。实验证明：在稀溶液中：kwc(h)c(oh)25 kw11014板书稀溶液中25 ：kwc(h)c(oh)11014常温下：中性溶液：c(h)c(oh)1107 mol/l酸性溶液：c(h)c(oh)，c(h)1107 mol/l碱性溶液：c(h)c(oh)，c(h)1107 mol/lc(oh)1107 mol/l小结溶液的酸碱性实质则决定于溶液中c(h)与c(oh)的相对大小。典型例题下列能说明溶液呈酸性的是()ac(h)1107 mol/lbc(h)1106 mol/lcc(h)c(oh) d加入酚酞后溶液不变红分析c(h)与c(oh)的相对大小是判断溶液酸碱性的根本方法，故c正确；a、b中的h浓度都大于1107 mol/l，但oh浓度不一定小于1107 mol/l，c(oh)kw/c(h)，其大小与kw有关，即与温度有关。温度不同，c(oh)值不同，可能比c(h)值大(溶液呈碱性)，也可能小(溶液呈酸性)，也可能相等(溶液呈中性)。d加入酚酞不变红，只能说明ph小于8，溶液不一定为酸性。正确答案：c举一反三在25 时，能说明溶液呈酸性的答案又是什么？课堂小结这节课我们与大家一起学习了水的电离，要求大家能理解水的离子积的含义，并能进行相关计算。从水的电离角度来理解溶液呈现酸碱性的本质原因。第二节水的电离和溶液的酸碱性一、水的电离1h2oh2oh3ooh简写：h2ohoh2h2o的电离常数k电离3水的离子积25 kwc(h)c(oh)1.01014。4影响因素：温度越高，kw越大，水的电离度越大。对于中性水，尽管kw、电离度增大，但仍是中性水。5kw不仅适用于纯水，还适用于酸性或碱性的稀溶液，不管是哪种溶液均有：c(h)h2oc(oh)h2okwc(h)溶液c(oh)溶液二、溶液的酸碱性与ph溶液的酸碱性稀溶液中25 ：kwc(h)c(oh)11014常温下：中性溶液：c(h)c(oh)1107 mol/l酸性溶液：c(h)c(oh)，c(h)1107 mol/l碱性溶液：c(h)c(oh)，c(h)1107 mol/lc(oh)1107 mol/l讲清楚水的离子积的涵义是完成本节教学任务的关键，所以本节课一开始采取了实验教学，直观清楚的让学生了解到水是一种弱电解质并存在电离平衡。让学生借助对化学平衡以及化学平衡常数的了解，去理解水的电离平衡。然后强调在酸或碱的稀溶液中，水的离子积在一定温度下仍然是一个常数，为认识溶液的ph和后面盐类水解的学习打下基础。影响水电离平衡的因素1温度水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡右移，电离程度增大，c(h)和c(oh)同时增大，kw增大，但由于c(h)和c(oh)始终保持相等，故仍呈中性。2酸、碱向纯水中加入酸或碱，由于酸(碱)电离产生的h(oh)，使溶液中的c(h)或c(oh)增大，使水的电离平衡左移，水的电离程度减小。3含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐在纯水中加入含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐，由于它们能跟水电离出的h和oh结合生成难电离物质，使水的电离平衡右移，水的电离程度增大。4强酸的酸式盐向纯水中加入强酸的酸式盐，如加入nahso4，由于电离产生h，增大c(h)，使水的电离平衡左移，抑制了水的电离。5加入活泼金属向纯水中加入活泼金属，如金属钠，由于活泼金属能与水电离的h直接作用，产生氢气，促进水的电离。第二课时溶液的酸碱性与ph王三永，江苏省东海县白塔高级中学教材分析通过水的离子积的理解和应用，认识到溶液酸碱性与水的电离有着密切的联系。溶液的酸碱性本质上是由溶液中c(h)、c(oh)相对大小所决定的。对于c(h)和c(oh)都比较小的稀溶液，用ph来表示溶液的酸碱性更简单。课本还介绍了溶液ph的大小在生产生活中的应用，让学生从身边感受到溶液酸碱性的重要意义。三维目标知识与技能初步掌握测定溶液ph的方法，能进行ph的简单计算。过程与方法通过具体的实验操作加深对知识的理解与运用，增强分析判断及解决实际问题的能力。情感态度与价值观通过对溶液ph的简单计算，培养学生的逻辑思维能力。教学重难点教学重点c(h)、ph与溶液酸碱性的关系。教学难点有关溶液ph的计算。引入新课复习引入1某温度时，测得纯水中的c(h)2107 mol/l，则c(oh)_，此温度时kw_；若此温度下，测得某溶液中c(h)1107 mol/l，则该溶液_性。2常温下，0.1 mol/l hcl中水电离出的c(h)_。推进新课过渡因为表示较小的c(h)1012 mol/l时，很麻烦，所以引入了一种方便的表示方法：分析c(h)lgc(h)lgc(h)1012 mol/l 12 12负对数p hh1定义：用h物质的量浓度的负对数来表示。phlgc(h)投影例：c(h)107 mol/lphlgc(h)7c(h)105 mol/lphlgc(h)5c(h)1012 mol/lphlgc(h)12c(h)1 mol/lphlgc(h)0板书2.溶液的酸、碱性和ph的关系(25 )中性：c(h)c(oh)1107 mol/lph7酸性：c(h)c(oh)c(h)1107 mol/lph7碱性：c(h)c(oh)c(h)1107 mol/lph7投影在25 条件下c(h)、ph与溶液酸碱性的关系思考在100 时，溶液ph7，该溶液呈什么性？结论100 时，c(h)c(oh)1012中性时ph67，故该溶液呈碱性。板书二、有关溶液ph的计算1单一溶液ph的计算投影求25 时105 mol/l、0.1 mol/l、1 mol/l盐酸溶液的ph分别为多少？学生板书phlgc(h)lg11055phlgc(h)lg11011phlgc(h)lg10试一试105 mol/l、0.1 mol/l、1 mol/l naoh溶液的ph为多少？学生板书phlgc(h)lgkw/c(oh)lg(1014/105)9ph2lgc(oh1)lgkw/c(oh)lg(1014/101)13ph3lgc(h)lgkw/c(h)lg1014/114小结1.一种酸或一种碱ph的计算酸：先求c(h)再求ph碱：先算c(oh)，再利用kw计算出c(h)板书2.混合溶液ph的计算强酸与强酸混合投影例：在25 时，ph2的盐酸溶液与ph4的盐酸溶液等体积混合，混合后溶液的ph等于多少？解：phlgc(h)lg(11021104)/2lg(5103)2.3练习ph2的盐酸和ph5的硫酸溶液等体积混合后，所得溶液的ph2.3。小结1.抓住氢离子进行计算！2当相加、减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略。3两种ph不同的强酸等体积混合时，ph2时，ph混ph小0.3。板书强碱与强碱混合投影例：将ph8的氢氧化钠溶液与ph10的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液中的氢离子浓度最接近于()a. moll1 b. moll1c(1081010) moll1 d21010 moll1解释：c(oh)(11061104)/(11)5105 mol/lc(h)kw/c(oh)21010 moll1答案：d练习ph13的ba(oh)2溶液与ph10的naoh溶液体积比按11混合后的ph12.7。小结1.抓住oh进行计算，再转化为h。2两种ph不同的强碱等体积混合时，ph2时，ph混ph大0.3。板书强碱与强酸混合投影试一试：在25 时，100 ml 0.6 mol/l的盐酸与等体积0.4 mol/l的naoh溶液混合后，溶液的ph等于多少？学生板书naohhclnaclh2o 0.04 0.06phlgc(h)lg0.02/(0.10.1)1举一反三在25 时，100 ml 0.4 mol/l的盐酸与等体积0.6 mol/l的naoh溶液混合后，溶液的ph等于多少？学生板书 naoh hclnaclh2o 0.06 0.04c(oh)(0.060.04)(0.10.1)0.1 mol/lc(h)kw/c(oh)11013 moll1phlgc(h)13小结1.酸过量抓住氢离子进行计算！2碱过量抓住氢氧根离子进行计算！板书3.有关溶液稀释时ph的计算酸的稀释投影试一试：在25 时，1105 moll1的盐酸溶液中，c(oh)1109 mol/l。将上述盐酸稀释10倍，溶液中c(h)1106_moll1c(oh)1108_moll1。将上述溶液稀释10 000倍，溶液中c(h)1107_moll1 c(oh)1107_moll1。分析当酸溶液稀释10 000倍时，酸提供的c(h)很小时，不能忽略水电离出的c(h)。c(h)c(h)水c(h)酸107 mol/l109 mol/l107 mol/l板书碱的稀释投影在25 时，ph9的naoh溶液稀释到10倍，ph等于多少？如果稀释10 000倍后，溶液的ph等于多少？学生板书稀释到10倍c(oh)105/10106 mol/lc(h)kw/c(oh)1108 moll1phlgc(h)8稀释到10 000倍c(oh)c(oh)水c(oh)碱107mol/l109mol/l107 mol/lc(h)kw/c(oh)1107 moll1phlgc(h)7小结1.碱的稀释先求c(oh)，再转换成c(h)。2当酸、碱提供的c(h)、c(oh)很小时，不能忽略水电离出的c(h)、c(oh)。拓展在25 时，如果将1105 moll1的醋酸溶液稀释10倍，此时溶液的ph是否仍然等于6?学生讨论醋酸是弱酸，不能完全电离，虽然经过稀释后醋酸的电离程度增大，但产生的c(h)仍是小于1106 moll1，所以溶液的ph大于6。过渡这节课我们重点和大家一起学习了有关溶液ph的计算，那么如何通过实验方法来测定溶液的ph?学生讨论用ph试纸、ph计。设问ph试纸如何使用呢？要不要先用水浸湿呢？浸湿对测定结果有何影响？结论一般先把一小块的试纸放在表面皿或玻璃片上，用沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部，再用标准比色卡与之对比，来确定溶液的ph。不能用水浸湿，这样会溶液变稀，测定结果可能增大、也可能减小、也可能不变。设问判断是否正确：某学生用ph试纸测定溶液的ph，测出结果为3.56。学生讨论ph试纸(最常用)的测定结果只能到3。用ph计测量溶液的ph投影展示简易ph计，并测定0.1 mol/l的盐酸、0.1 mol/l的naoh溶液的ph。投影0.1 mol/l的盐酸溶液ph1.000.1 mol/l的naoh溶液ph13.00分析ph计可以精确测定溶液的ph。板书三、ph的应用1医疗上2.生活中3.农业生产中等自学学生阅读课本。投影人体几种体液和代谢产物的正常ph一些常见食物的酸碱性食物ph食物ph食物ph醋李、梅苹果草莓柑橘桃杏梨葡萄果酱2.43.42.83.02.93.33.03.53.04.03.43.63.64.03.64.03.54.53.54.0啤酒番茄香蕉辣椒南瓜甜菜胡萝卜蚕豆菠菜萝卜4.05.04.04.44.54.74.65.24.85.24.95.54.95.35.06.05.15.75.25.6卷心菜白薯面粉、小麦马铃薯豌豆谷物牡蛎牛奶饮用水虾5.25.45.35.65.56.55.66.05.86.46.06.56.16.66.36.66.58.06.87.0小结本节课我们与大家一起学习了溶液ph的求算，希望大家能通过具体的求算来理解溶液的酸碱性与ph的关系，同时关注溶液的ph对生产、生活的影响。一、溶液的酸碱性与ph1定义：用h物质的量浓度的负对数来表示。phlgc(h)2溶液的酸、碱性和ph的关系(25 )中性：c(h)c(oh)1107 mol/lph7酸性：c(h)c(oh)c(h)1107 mol/lph7碱性：c(h)c(oh)c(h)1107 mol/lph7二、有关溶液ph的计算1单一溶液ph的计算2混合溶液ph的计算强酸与强酸混合强碱与强碱混合强碱与强酸混合3有关溶液稀释时ph的计算酸的稀释碱的稀释三、ph的应用1医疗上2.生活中3.农业生产中等学生通过对水的离子积的理解及应用，求算溶液的ph并不是很难。关键是从本质上来理解溶液的ph与溶液酸碱性的关系。一、酸碱质子理论1概念酸：酸碱质子理论认为能够提供质子(h)的物质都是酸。碱：酸碱质子理论认为能够接受质子(h)的物质都是碱。2常见的酸、碱酸：hcl、h2so4、hno3、nh等。碱：naoh、koh、nh3、cl、ch3coo等。3共轭关系根据酸碱质子理论，酸给出质子后变成碱，碱接受质子后变成酸，这种酸碱对应关系称为共轭关系。例如：ch3cooh和ch3coo是共轭酸碱对，ch3cooh是ch3coo的共轭酸，ch3coo是ch3cooh的共轭碱。二、拉平效应和区分效应1拉平效应：将酸的强度拉平的作用叫做溶剂的拉平效应。产生原因：hcl、hi、h2so4、hno3等强酸在水中是完全电离，所以得出相同浓度的强酸酸度相同。然而不同强酸中的化学键和键的强度是各不相同的，那为什么酸度会相同呢？这主要是因为溶剂水具有较强的碱性所致。水能使这些强酸中的质子完全转移，因而它们间酸碱反应是不可逆的。例如：hclh2oh3ocl，使得这些强酸的相对强弱在水中表现不出来，这种作用就称为拉平效应。具有拉平效应的溶剂称为拉平溶剂。2区分效应：能够区分酸(或碱)的强弱作用称为溶剂的区分效应。产生原因：若把强酸放在碱性比水弱的溶剂(如甲醇)中研究，它们把质子转移给溶剂的倾向有很大差别，使下列反应进行越来越不完全：hich3ohch3ohihbrch3ohch3ohbrhclch3ohch3ohcl 酸 碱 质子化甲醇离子此时，由于酸分子内部结构(键的强度)所引起的酸性强度差别明显表现出来。其酸性顺序：hihbrhcl。这种作用称为区分效应，甲醇是上述强酸的区分溶剂。3相互联系溶剂的拉平效应和区分效应与溶质、溶剂的酸碱性相对强弱有关。如水是hi、hbr、hcl的拉平剂，却是hcl、hac、hcn的区分溶剂，在水中它们的酸性显示出明显的区别。第三课时酸碱中和滴定王芳，江苏省东海县白塔高级中学教材分析教材从ph应用的角度介绍了酸碱中和滴定。酸碱中和滴定操作简便、快速，有足够的准确性，因此，该方法在工农业生产和科学研究中被广泛使用。中和滴定是继配制一定物质量浓度溶液以后的一个定量实验，也是教材中三个定量实验之一，本节内容综合了物质的量浓度的计算、溶液的ph、酸碱指示剂的变色范围和应用、滴定仪器的使用等知识，介绍了一种定量分析的方法中和滴定，使化学研究从定性分析转化为定量分析。教材先简单地介绍定性分析和定量分析，解释了什么叫酸碱中和滴定，以及酸碱中和滴定的实用价值。重点讨论了酸碱中和滴定原理的三个含义：第一，酸碱中和反应的实质，即hohh2o；第二，酸碱中和滴定的计量依据和计算，具体示例了如何利用关系式c酸(c碱v碱)v酸进行中和滴定的有关计算及计算的格式；第三，准确判断中和反应是否恰好进行完全。接着教材以盐酸滴定未知浓度的naoh溶液为例，详细地讨论了滴定过程中溶液ph的变化，以及溶液从碱性经中性突变到微酸性的过程。说明可以选择合适的指示剂，并根据指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化来准确判断中和反应是否恰好进行完全。但限于学生的知识，教材中没有介绍滴定突变知识，而在学生的观念中酸碱中和到ph7才算恰好完全反应，但教材中介绍的指示剂并不适合实验的要求，给学生带来不小的困惑。教材第二部分主要是利用演示实验将理论应用于实践，不仅将整个滴定操作过程由教师向学生示范一遍，而且连同如何处理实验数据，如何利用测得的实验数据来进行有关的计算等都较详细地介绍给了学生，培养了学生严肃认真的科学态度和科学素养。设计理念本节课通过先简单地介绍定性分析和定量分析，引导学生来学习一种定量分析的实验方法与操作过程；首先让学生明确什么是酸碱中和滴定及实验终点判断的实质、计算方法，可以利用中和反应本质测定未知浓度的酸或未知浓度碱的浓度；通过演示实验来直观展示中和反应过程中溶液ph值的变化情况，从而选择适当的指示剂来判断中和反应是否完成。利用已知浓度的盐酸来测定未知浓度的naoh溶液的演示实验，使学生初步学会中和滴定操作过程，理解中和滴定的原理，学会中和滴定操作过程中的误差分析。三维目标知识与技能1掌握酸碱性溶液的特征及与ph的关系；2掌握中和滴定操作中所用仪器的名称及各仪器的使用方法。过程与方法通过ph与酸碱性的联系，充分应用ph。情感态度与价值观通过本节学习、熟悉ph的用途，通过实验培养学生的科学的态度和合作探究精神。教学重难点教学重点1掌握酸碱中和反应时溶液的ph随加入酸碱量变化的曲线。2掌握中和滴定操作中所用仪器的名称及各仪器的使用方法。教学难点酸碱中和滴定的计算依据及有关计算。引入新课引言我们在研究物质时，经常需要鉴定此物质是由哪些成分组成的，或需要鉴定此物质是否存在某种元素或某种成分，这种鉴定的方法和过程叫定性分析。而在知道了物质的组成成分以后，还需要知道这些成分的百分含量，测定物质中各种成分的百分含量或溶液中某种微粒的浓度的过程与方法叫定量分析。今天我们来学习一种定量分析的实验方法与操作过程。学生阅读教材到中和滴定原理结束后回答1什么叫中和滴定？2中和滴定具有什么特点？3中和滴定的实验需要使用哪些仪器？推进新课二、新课讲解板书(一)酸碱中和滴定的定义和特点1定义：用已知浓度的酸(碱)来测定未知浓度碱(酸)的方法叫做酸碱的中和滴定。2特点：它具有简便、快捷、有足够准确度的特点。3中和滴定所需的仪器有：酸碱中和滴定的仪器是：酸式滴定管，碱式滴定管，滴定管夹，铁架台，锥形瓶，烧杯。4中和滴定所需的药品有：标准液、待测液、指示剂。(二)酸碱中和滴定的原理与计算1酸碱中和滴定实验终点判断的实质是什么？学生讨论并进行总结酸碱中和滴定实验，结果是否准确的关键是能否准确判断出反应终点。由于中和反应的实质是：hohh2o，所以酸碱完全反应，必须使n(h)n(oh)。注意：(1)中和反应到终点时，指酸中所有的h与碱中所有的oh恰好完全反应，生成的盐为正盐，而不是指溶液的ph7。(2)因为盐类水解，所以反应到终点时溶液的ph不一定等于7。若生成强酸强碱盐，终点时ph7；若生成强酸弱碱盐，终点时ph小于7；若生成弱酸强碱盐，终点时ph大于7。2酸碱中和滴定实验终点判断的计算方法学生演练写出氢氧化钡与盐酸、硫酸、亚硫酸、磷酸完全反应生成正盐的化学反应方程式。提问：要使酸碱正好完全反应生成正盐，酸碱的物质的量必须具备什么条件？分析：n(酸)/n(碱)(碱)/(酸)指酸或碱的元数；c(酸)v(酸)/c(碱)v(碱)(碱)/(酸)c(酸)(碱)c(碱)v(碱)/(酸)v(酸)因为：(碱)、c(碱)、(酸)为定值，所以测定未知浓度的酸(或碱)的浓度，只要通过实验测出二者正好完全反应时，所用的碱与酸的体积比即可。3中和滴定实验终点判断原理学生分组练习计算往100毫升0.01 moll1升的盐酸溶液中加入下列体积的0.01 moll1的氢氧化钠溶液后溶液的ph：a98 ml 0.01 moll1的氢氧化钠溶液b99.8 ml 0.01 moll1的氢氧化钠溶液c100 ml 0.01 moll1的氢氧化钠溶液d100.2 ml 0.01 moll1的氢氧化钠溶液e102 ml 0.01 moll1的氢氧化钠溶液结论在酸和碱发生中和反应的过程中，在不接近完全反应时，溶液的ph的变化很缓慢，但在快要达到完全反应时，溶液的ph的变化却很迅速，往往一滴溶液就会使ph改变好几个数值，这个范围称为滴定突跃，可以在其间来寻找合适的指示剂。(参见下图中间部分)提问如何判断酸碱恰好完全反应？(在中和过程中使用指示剂)几种常用指示剂的变色范围如下：指示剂变色范围(ph)颜色酸色碱色甲基橙3.14.4红黄石蕊5.08.0红蓝酚酞8.210.0无色红4.中和滴定实验指示剂的选择原理是什么？学生看书后讨论并进行总结酸碱中和滴定一般选用的指示剂是甲基橙和酚酞，石蕊试液由于变色的ph范围较大而且变色不明显，所以通常不选用，为减小误差，指示剂的用量要控制在23滴，滴定时最好使锥形瓶内溶液的颜色由浅色变为深色。强酸强碱中和反应到达终点时，ph7，最好选择变色范围接近中性的指示剂酚酞，也可选用甲基橙。酸滴碱用甲基橙，碱滴酸用酚酞。强酸弱碱中和反应到达终点时，ph小于7，最好选择变色范围在酸性内的指示剂甲基橙。强碱弱酸中和反应到达终点时，ph大于7，最好选择变色范围在碱性内的指示剂酚酞。例题讲解例：用0.1 mol/l naoh溶液滴定100 ml0.1 mol/l盐酸时，如果滴定误差在0.1%以内，反应完毕后，溶液的ph范围为()a6.97.1b3.310.7c4.39.76d68分析：本题考查中和滴定的计算。理论上，当滴入的naoh溶液体积恰好为100 ml时，溶液的ph7，实际操作中肯定有误差，如果多滴0.1 ml，误差为0.1%，少滴0.1 ml，误差为0.1%，总体积均以200 ml计算碱过量时c(oh)0.10.1/2005105 mol/l则c(h)21010 mol/lph10lg29.7碱不足时c(h)0.10.1/2005105 mol/lph5lg54.3答案：c过渡：利用酸碱中和滴定的方法，我们可以准确地测出某种未知溶液的浓度，其实验原理我们已经有所了解，实验的关键是要准确地测出两种溶液完全反应时的体积比。(三)酸碱中和滴定过程提出问题，引导学生学习1测量液体体积的仪器有哪些？(滴定管、量筒、移液管)教师展示实物。2这些仪器各有何特点？学生分析量筒没有“零刻度”，精确度为0.1 ml。滴定管的“零刻度”在上方，“最大刻度”不在下口处，精确度为0.01 ml。移液管同滴定管相似。(演示移液管的用法)练习在一支25 ml的碱式滴定管中，盛装溶液时液面恰好在10.00 ml处，若将管内液体全部放出，用量筒接取，所得溶液的体积为()a10.00 ml b15.00 mlc大于15.00 ml d小于15.00 ml分析：滴定管的刻度和常用的量筒不同，刻度“0”是在上边(量筒是满刻度线在上边)，满刻度线在下边、滴定管的满刻度线以下还有一段玻璃管没有刻度。所以，把装到10.00 ml刻度处的溶液全部放出时，其溶液的体积除由10.00 ml刻度处到25.00 ml刻度处有15.00 ml溶液外，还有满刻度以下的溶液也被放出，所以是总量超过了15.00 ml。答案：c3滴定时选择哪种测体积的仪器好？(滴定管、移液管)4滴定管使用时有哪些注意事项？小结滴定管的使用步骤：a.首先检验是否漏水；b.用水润洗滴定管三次；再用待盛液(待测液)润洗滴定管三次；备用。5中和滴定实验的操作步骤(中和滴定)小结中和滴定的实验操作步骤a滴定管中注入少量待测液(或标准液)，使液体充满尖嘴部分，不留气泡；b将待测液或标准液注入滴定管，调节液面高度正好或稍低于零刻度；c用滴定管或移液管准确量取待测液注入锥形瓶，记录溶液体积；d在锥形瓶中加入指示剂23滴；e将标准液慢慢加入锥形瓶中，至反应达到终点，记录溶液体积；f连续重复实验三次，计算。6滴定过程中的注意事项：a右手持锥形瓶，左手控制滴定管活塞或玻璃珠；b眼睛要始终注视锥形瓶中液体的颜色；c右手持锥形瓶要不断震荡，注意不可溅出液体，滴加标准液时要先快后慢，快到终点时，要一滴一滴加入；d当看到加入一滴标准液时，溶液立即变色并在半分钟内不褪色，即说明已达到滴定终点；e读数时，视线要与液体的凹液面保持水平；f计算时，所用标准液的体积，取三次测量值的平均值。(四)中和滴定实验操作过程中的误差分析讨论中和滴定实验操作过程中，哪些操作会引起误差？小结1.滴定管未用待测液或标准液润洗；2滴定管尖嘴部分有气泡；3滴定管旋塞泄漏液体；4滴定管读数不准确；5锥形瓶振荡时有液体溅出来；6滴加标准液时有液体滴在锥形瓶外；7锥形瓶用待测液或标准液润洗过；强调标准液与未知液浓度太大时，会使误差加大。过渡我们知道了操作的不当会使滴定出现误差，因此在滴定时对这些操作就要尽量规范，然而一旦不规范，造成的误差会偏高还是偏低，却是我们必须掌握分析方法。现在我们就来学习误差分析的方法。交流与讨论误差高低的判断方法有哪些？分析滴定误差：滴定测定待测液的浓度时消耗标准溶液多，则结果偏高；消耗标准溶液少，则结果偏低。同时在分析时一定要看清是实际值比测量值还是测量值比实际值。从计算式分析，当酸碱恰好中和时有如下关系：c标v标n标c待v待n待故c待c标v标n标/v待n待，由于c标，n标，v待n待均为定值，所以c待的大小取决于v标的大小，v标偏大，则c标偏大；v标偏小，则c标偏小。以盐酸滴定naoh为例，依据c待c标v标/v待进行分析：(1)滴定前，用蒸馏水洗滴定管后，未用标准溶液润洗，由于滴定管内存有少量水，使标准酸液浓度降低，则消耗标准酸即v酸偏大，则c碱值_。(2)滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失说明一部分酸液用于填充气泡所占体积，则v酸增大，c碱值_。(3)滴定前，用待测液润洗锥形瓶，则会使待测液物质的量增加，因而滴定时所用的酸液的v酸值增大，c碱值_。(4)读v酸的刻度时，滴定前平视，滴定后俯视，则读出的v酸数值偏小，因而c碱值_。(5)若用甲基橙作指示剂，最后一滴酸滴入使溶液由橙色变为红色，当溶液变为橙色时已达滴定终点，若溶液变为红色，说明酸过量，v酸值增大，则c碱值_。(6)滴定前用蒸馏水将盛入锥形瓶里的一定容积的待测液稀释，虽然待测液浓度小了，但是溶质的物质的量没变，因而中和时所消耗的酸的体积v酸不变，则c碱值_例题讲解例1：(1)如图表示10 ml量筒中液面的位置，a与b、b与c刻度间相差1 ml，如果a为4则量筒中液体的体积是_ ml。(2)下图表示50 ml滴定管中液面的位置，液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积(填代号)_a是a ml b是(50a) mlc一定大于a ml d一定大于(50a) ml分析：(1)量筒的刻度由下到上逐渐增大，若a为4，那么b为3，所以液体的体积为3.2 ml。(2)滴定管的刻度“0”是在上边，满刻度线在下边，滴定管的满刻度线以下还有一段空间没有刻度，所以滴定管内液体体积实际大于(50a) ml。答案：(1)3.2(2)d例2：某学生中和滴定实验的过程如下：a.取一支碱式滴定管；b用蒸馏水冲洗；c加入待测的naoh溶液；d记录液面刻度读数；e用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液；f置于未经标准酸液润洗的洁净锥形瓶中；g加入适量蒸馏水；h加入酚酞试液两滴；i滴定时，边滴边摇动；j注视滴定管内液面的变化；k当小心滴到溶液由无色变粉红色时，即停止滴定；l.记录液面刻度读数；m根据滴定管的两次读数得出naoh溶液体积为