高中化学 3.2.3水的电离和溶液的酸碱性（第三课时）教案 新人教版选修4

1 云南省高中化学云南省高中化学 3 2 33 2 3 水的电离和溶液的酸碱性 第三课时 教案水的电离和溶液的酸碱性 第三课时 教案 新人教版选修新人教版选修 4 4 一 内容及其解析一 内容及其解析 1 1 内容 内容 本节主要讨论定量分析中强酸与强碱的中和滴定 2 2 解析 解析 从中和滴定的原理讨论了三个问题 第一 酸碱反应的实质 第二 酸碱中和滴定的 计算依据和计算 第三 如何判断中和反应是否恰好进行完全 教材第二部分主要利用实验将 理论应用于实践 二 目标及其解析二 目标及其解析 1 1 目标 目标 1 了解酸碱中和滴定的原理和操作方法 2 初步学会分析酸碱中和滴定的误差 2 2 解析 解析 1 学习酸碱中和滴定的原理 知道中和滴定的操作方法 2 能根据酸碱中和原理分析中和滴定的误差 三 教学问题诊断三 教学问题诊断 一是实验原理比较复杂 二是实验仪器目前在中学少见 三是本实验在中学是为数不 多的定量实验操作之一 要求较高 有一定难度 因此 一方面应要求学生做好预习 另 一方面需要教师指导学生进行必要的基本实验操作练习 并通过对实验误差分析帮助学生 了解实验操作中应注意的事项 考虑到本活动的内容和形式 可将该活动纳入到高中 综 合实践活动 之中 四 教学过程四 教学过程 一 酸碱中和滴定原理一 酸碱中和滴定原理 1 定义 用已知物质的量浓度的酸或碱 标准溶液 来测定未知物质的量浓度的碱或酸 待测溶液或未知溶液 的方法叫做酸碱中和滴定 2 原理 以酸碱中和反应为基础 H OH H2O 在滴定达到终点 即酸碱恰好反应 时 有 n H n OH 3 酸碱中和反应的实质 H OH H2O 4 酸碱中和反应时量的关系 n H n OH 若是一元酸和一元碱反应则有 n 酸 n 碱 C酸 酸 V酸酸 C碱碱 V碱碱 问题问题 到底应测得哪些数据才能求出 C HCl 现在我们用 1mol L 的 NaOH 标准溶液测定未知浓度的盐酸 C 酸 V 酸 C 碱 V 碱 只适用于一元酸 碱 C 碱 已知 C 酸 待测目标 V 酸 未知 V 碱 未知 2 两未知体积 V 酸 V 碱用滴定管准确测定 判断中和反应恰好完成 即达到滴定的终点 用指示剂 常用酚酞或甲基橙 用量 2 3 滴 例题 1 用 0 1000mol L 的 HCl 溶液滴定 25 00mL 未知浓度的 NaOH 溶液 滴定完成时 用 去 HCl 溶液 12 50mL 通过中和滴定测得 NaOH 的物质的量浓度是多少 二 酸碱中和滴定的操作二 酸碱中和滴定的操作 一 一 滴定管的使用 滴定管的使用 1 检查是否漏水 2 洗涤 先水洗 再用待装液润洗 2 3 次 3 排气泡 调液面 先装入液体至 0 刻度以上 2 3 厘米处 排净气泡后调整液面到 0 或 0 以下 记下刻度 注意平视不能仰视或俯视 4 滴液 左手握住滴定管活塞 或挤压玻璃球 右手摇动锥形瓶 眼睛注视着锥形瓶颜色 的变化酸式滴定管的用法 注意 注意 0 刻度在上 上下部各有一段无刻度 滴定管准确到 0 1ml 读到 0 01ml 例 2 99 年上海 下列叙述仪器 0 刻度位置正确的是 A 在量筒的上端 B 在滴定管上端 C 在托盘天平刻度尺的正中 D 在托盘天平刻皮尺的右边 练 1 量取 25 00mL KMnO4 溶液可选用仪器 A 50mL 量筒 B 100mL 量筒 C 50mL 酸式滴定管 D 50mL 碱式滴定管 练 2 50ml 的滴定管盛有溶液 液面恰好在 20 00 处 若把滴定管中溶液全部排出 则体 积 A 等于 30 B 等于 20 C 大于 30 D 小于 30 二 酸碱中和滴定终点的确定酸碱中和滴定终点的确定 常用指示剂的变色范围 酸色 中间色 碱色 甲基橙 红色 3 1 橙色 4 4 黄色 石蕊 红色 5 0 紫色 8 0 蓝色 酚酞 无色 8 2 粉红色 10 红色 指示剂的选择原则 A 指示剂的 pH 变色范围尽可能接近中和时的 pH B 颜色变化明显 常用中和滴定指示剂 酚酞 甲基橙 指示剂的用量 2 3 滴 滴定终点确定 例如 指示剂选择不当会有误差 以盐酸做标准液滴定氨水时 用酚酞做指示剂 测定的氨水的 浓度将偏低 因为恰好完全反应时 生成的 NH4Cl 溶液的 pH 值小于 7 而酚酞的变色范围 是 8 10 滴入盐酸到 pH 为 8 就终止实验了 用去的盐酸偏少 所以应选用甲基橙为好 滴定终点时溶液的 pH 值尽可能与指示剂的变色范围一致 所以 指示剂的选择 强酸滴定弱碱 选甲基橙 3 甲基橙 红 3 1 橙色 4 4 黄 强碱滴定弱酸 选酚酞 酚 酞 无 8 2 粉红色 10 0 红 强酸滴定强碱 酚酞或甲基橙 练习 3 酸碱 恰好完全中和时 它们一定相等的量是 A 质量 B 物质的量 C 物质的量浓度 D 酸提供的 H 和碱提供 OH 的物质的量 练习 4 用 10ml 的量筒量取液体 数据记录正确的是 A 8 B 8 01 C 7 78 D 8 1 练习 5 在盐酸滴定氢氧化钠溶液的实验中 以甲基橙甲基橙为指示剂 滴定终点时的颜色 变化应是 A 由黄色变红 B 由黄色变橙色 C 由橙色变红色 D 由红色变橙色 在滴定终点前后 溶液的 pH 发生突跃 结论 在滴定终点前后 溶液的 pH 发生突跃 酚酞的变色点落在溶液 pH 的突跃范围内 按 pH 突跃范围内的体积计算 结果是可 以达到足够的准确度 三 酸碱中和滴定的操作步骤三 酸碱中和滴定的操作步骤 用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的氢氧化钠 滴定管 锥形瓶用水洗干净 标准 内壁不挂水珠 滴定管检漏 活塞灵否 装液 读数时要注意 滴定管要直立 装液或放液后 需等 1 2 分钟才能观察液面高度 读数时 视线应与凹液面水平 必须准确到 0 1mL 并估计到 0 01mL 用滴定管移取定量待测液注入锥形瓶 滴加 2 3 滴指示剂 振荡混匀 注意 不能用待测液洗涤锥形瓶 进行滴定 左手旋塞 右手摇瓶 眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化 4 滴定到指示剂颜色变化 并不立即褪去 即为滴定终点 计算 HCl NaOH NaCl H2O 练习 某学生中和滴定实验的过程如下 取一支碱式滴定管 用蒸馏水洗净 加入待测 NaOH 溶液 记录液面刻度的读数 用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液 置于用标准酸液洗涤过的锥形瓶中 加入 2 滴酚酞试剂 开始滴定 先慢后快 边滴边摇荡 边注视滴定管液面变化 滴到溶液由无色变为粉红色时 即停止滴定 记录液面读数 重复滴定 根据两次读数得出 NaOH 的体积 21ml 上述学生操作错误的有 填序号 四 误差分析四 误差分析 练习 用标准盐酸滴定待测烧碱 下列错误操作将对 V 酸 和 C 碱 有何影响 偏大 偏小 无影响 常见具体分析如下 1 滴定前 在用蒸馏水洗涤滴定管后 未用标准盐酸润洗 高 2 滴定前 盐酸滴定管尖端有气泡 滴定后气泡消失 高 3 滴定前 用待测烧碱液润洗锥形瓶 高 4 读取标准盐酸液的刻度时 滴定前平视 滴定后俯视 低 5 滴定过程中 锥形瓶振荡太剧烈 有少量溶液 溅出 低 6 滴定后 盐酸滴定管尖端挂有液滴未滴入锥形瓶中 高 7 盐酸滴定前仰视读数 滴定后平视刻度读数 低 8 滴定过程中向锥形瓶内加入少量蒸馏水 无 9 滴定过程中 盐酸滴定管漏液 高 10 滴定临近终点时 用洗瓶中的蒸馏水洗下盐酸滴定管尖嘴口的半滴标准溶液至锥形瓶 中 无 11 过早估计滴定终点 低 12 过晚估计滴定终点 高 13 一滴盐酸标准溶液附在锥形瓶壁上未洗下 高 练习 00 年上海 下列实验操作中错误的 A 分液时 分液漏斗中下层液体从下口放出 上层液体从上口倒出 B 蒸馏时 应使温度计水银球靠近蒸烧瓶支管口 C 滴定时 大手控制滴定管活塞 右手握持锥形瓶 边滴边振荡 眼睛注视滴定管中的 液面 D 称量时 称量物放在称量纸上 置于托盘天平的大盘 砝码放在托盘天平的右盘中 练习 下列是一段关于中和滴定的实验叙述 取一锥形瓶 用待测 NaOH 溶液润洗两次 在锥形瓶中放入 25 00 ml 待测液 NaOH 溶液 加入几滴石蕊试剂作指示剂 取一支酸式滴定管 洗涤干净后 直接往其中注入标准酸溶液 进行滴定 左手旋转滴定管的玻璃活塞 右手不停摇动锥形瓶 5 两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降 直至滴定终点 其中错误的是 A B C D 小结 中和滴定前 必须用滴定液多次润洗滴定管 以确保溶液的浓度不被剩余在滴定 管中的水稀释变小 加入指示剂的量控制在 2 滴 3 滴 以避免指示剂消耗酸或碱 临近 终点时 滴液要慢 至指示剂变色 不立即 褪去或变为原色即为终点 避免过量 重视测定结果的复核 即重复实验测定 2 次以上 取实验平均值 根据计算公式 求 出计算值 配餐作业 配餐作业 1 1 基础题 基础题 A A 组题 组题 1 在 25 mL 的碱式滴定管中盛有溶液 液面恰好在 20 mL 刻度处 现将滴定管内溶液 全部放出 流入量筒内 所得溶液的体积为 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 刻度线以下仍有一部分 体积 所以流出液体体积大于 5 mL 答案 C 2 下列有关叙述中正确的是 A 滴定管下端连有橡皮管的为酸式滴定管 B 在滴定时 左手操作锥形瓶 右手操作滴定管开关 C 滴定前应首先排除尖嘴部分的气泡 D 滴定过程中两眼应注视滴定管内液面的变化 解析 A 是碱式滴定管 B 右手操作锥形瓶 D 两眼观察锥形瓶内颜色变化 答案 C 3 对应考点一 下列有关滴定操作的顺序正确的是 用标准溶液润洗滴定管 往滴定管内注入标准溶液 检查滴定管是否漏水 滴定 洗涤 A B C D 解析 中和滴定的顺序一般为 查漏 洗涤 润洗 注液 滴定 答案 B 4 对应考点二 下列有关酸碱中和滴定的操作会引起误差的是 A 酸碱中和滴定时 在锥形瓶中准确地加入一定体积的待测液和滴入 2 3 滴指示剂 后 为了便于观察现象而加入了适量的蒸馏水 B 酸碱中和滴定时 使用经过蒸馏水洗净但未干燥的锥形瓶装待测液 C 酸碱中和滴定时 使用经过蒸馏水洗净但留有水珠的滴定管直接装标准液 D 用 NaOH 标准溶液滴定未知浓度的稀盐酸时 选用酚酞作指示剂 实验时不小心多 加入了一滴指示剂 解析 A 中虽然加水稀释后待测液浓度明显变小了 但待测液中溶质的物质的量未变 故滴定时所需标准液的体积是不会改变的 B 中原理与 A 相同 只不过是稀释程度不同罢 了 C 中向洗净后的滴定管中直接装入标准液 会使其浓度减小 则在滴定时耗用标准液 的体积就会增大 致使计算的数值偏高 D 中虽然多加了一滴指示剂 但不会影响实验的 结果 因为酸 碱的物质的量基本上没有改变 6 2 2 巩固题 巩固题 B B 组题 组题 1 常温下 用 0 1 mol L 1的 HCl 溶液滴定a mL NaOH 稀溶液 反应恰好完全时 消耗 HCl 溶液b mL 此时溶液中c OH 是 A 1 10 7 mol L 1 B 0 mol L 1 C 无法计算 D mol L 1 0 1b a 解析 由于此题是酸碱中和滴定 且是一元强酸与一元强碱的中和 当恰好完全反应 时 溶液的 pH 为 7 溶液呈中性 常温下c OH 1 10 7mol L 1 答案 A 2 双选题 某同学在实验报告中有以下实验数据 其中数据合理的是 A 用托盘天平称取 11 7 g 食盐 B 用量筒量取 5 26 mL 盐酸 C 用广泛 pH 试纸测得溶液的 pH 是 3 5 D 用标准 NaOH 溶液滴定未知浓度的盐酸用去 23 10 mL 溶液 解析 托盘天平的精确度为 0 1 g 量筒应保留小数点后一位有效数字 滴定管的精 确度为 0 01 mL 而广泛 pH 试纸只能粗略测知溶液的 pH 范围 不能精确测量溶液的 pH 记录为整数 答案 AD 3 3 提高题 提高题 C C 组提 组提 1 实验题 用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度 试根据实验回答下列问题 1 准确称量 8 2 g 含有少量中性易溶杂质的样品 配成 500 mL 待测溶液 称量时 样品可放在 填编号字母 称量 A 小烧杯中 B 洁净纸片上 C 托盘上 2 滴定时 用 0 200 0 mol L 的盐酸来滴定待测溶液 不可选用 填编号字 母 作指示剂 A 甲基橙 B 石蕊 C 酚酞 D 甲基红 3 滴定过程中 眼睛应注视 在铁架台上垫一张白纸 其目的是 4 根据下表数据 计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是 mol L 烧碱样品的 纯度是 标准酸体积 滴定次 数 待测溶液 体积 mL 滴定前的 刻度 mL 滴定后的刻 度 mL 第一次 10 000 4020 50 第二次 10 004 1024 00 解析 1 称量氢氧化钠等