高中化学 第3章 水溶液中的离子平衡 第2节 水的电离和溶液的酸碱性（第3课时）pH的应用课件 新人教版选修4.ppt

第三章水溶液中的离子平衡 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第3课时ph的应用 新课情境呈现 酸碱中和反应的实质是 h oh h2o 因此在酸碱中和反应的过程中 随着酸 或碱 溶液的加入 溶液ph是不断发生变化的 那么溶液ph的变化特点是什么 如果用实验来研究这一问题 实验的关键是什么 本课时我们将要学习的就是用中和滴定的方法 根据已知浓度的酸 或碱 测定未知浓度的碱 或酸 课前新知预习 1 ph的应用 1 ph与人体健康的关系 ph诊断疾病 人体的各种体液都有一定的ph 以保证正常的生理活动 当酸碱平衡失调时 人体就表现出病变 因而可以利用检测血液中的ph诊断疾病 调控ph辅助治疗 利用护发素保护头发 就是通过调节头发的ph使之达到适宜的酸碱度 血液 药物 2 ph在环保上的应用在环保上对酸性或碱性的废水 可以利用 调节ph 利用在酸性废水中加碱性废渣或通过碱性滤料层过滤使之中和 对碱性废水 可以通过加酸性废水或通入烟道气中和 3 土壤ph与土壤有效成分含量的关系土壤的 影响植物对养分的吸收及养分的有效性 各种作物的生长也都对土壤的 范围有一定的要求 因而应注意保持土壤的 等 中和反应 ph ph 酸碱度 2 酸碱中和滴定 1 概念利用 用已知浓度的酸 或碱 来测定未知浓度的碱 或酸 的实验方法 2 原理h oh h2o中和反应中酸提供的h 与碱提供的oh 的 相等 即c h v酸 c oh v碱 均为强电解质 中和反应 物质的量 酸式滴定管 碱式滴定管 锥形瓶 铁架台 烧杯 滴定管的构造及使用a 构造及用途滴定管是内径均匀 的细长玻璃管 下端有控制液体流量的 或由 组成的阀 滴定管主要用来 带有刻度 玻璃活塞 橡皮管 玻璃球 精确地量取一定体积的液体 b 使用方法a 检查仪器 使用前先检查滴定管活塞 b 润洗仪器 在加入反应液之前 洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗 遍 c 加入反应液 分别将反应液加入到相应滴定管中 至液面处于刻度 0 以上2 3ml处 并将滴定管垂直固定在滴定管夹上 d 调节起始读数 在滴定管下放一烧杯 调节活塞 使滴定管尖嘴部分 然后调节滴定管液面 准确读取数值并记录 是否漏水 2 3 充满反应液 使处于 0 或 0 以下某一刻度 4 试剂 标准液 待测液 指示剂a 酸 碱中和滴定中通常用 和 作指示剂 一般不用石蕊试液 b 根据中和反应恰好完全反应时溶液的 应在指示剂的变色范围之内 甲基橙 酚酞 ph 预习自我检测 c c 解析 a项未用标准液润洗 使c 酸 变小 则v 酸 偏大 c 碱 偏高 b项锥形瓶用naoh溶液润洗 使n 碱 偏大 耗酸量增大 则结果c 碱 偏高 c项加水 n 碱 不变 结果不变 d项中尖嘴液体不应吹出 否则使碱量增加 结果偏高 解析 酸碱中和滴定的操作 滴定管的准备 查漏 洗涤 润洗 充液 赶气泡 调液面 读数 滴定 移取待测液 加入指示剂 滴定 判断终点 读数 数据处理 取两次或多次消耗标准溶液体积的平均值 依方程式求c 测 c cd 解析 甲为酸式滴定管 乙为碱式滴定管 酸性溶液 强氧化性溶液 如kmno4溶液 一般装在酸式滴定管中 碱性溶液一般装在碱式滴定管中 指示剂的选择比较复杂 一般情况下 强碱滴定强酸用酚酞指示剂 强酸滴定强碱用甲基橙或酚酞指示剂 当指示剂可以有多种选择时 选择的指示剂最好是到达滴定终点时由浅变深发生变化 中和滴定时 一般情况下是把已知物质的量浓度的标准溶液滴入待测的未知浓度的溶液中 但把未知物质的量浓度的溶液滴入已知物质的量浓度的溶液中 只要操作正确 也可以求得待测溶液浓度 课堂探究研析 1 规格与精确度常用滴定管的规格为25ml和50ml 滴定管为精密玻璃量器 可精确到0 1ml 需估读到0 01ml 滴定管 0 刻度在上方 但并不在最顶端 知识点1滴定管的使用 2 使用方法和步骤 1 检查仪器 检查活塞处是否漏水 不漏水方可使用 2 润洗仪器 洗净的滴定管还要用所要盛装的溶液润洗2 3次 3 加入反应液 使液面位于 0 刻度以上2 3ml处 4 调节起始读数 排除尖嘴部分气泡 并使液面处于 0 刻度或 0 刻度以下某一刻度 读数并记录 5 放出反应液 根据需要从滴定管中放出一定量液体 读数并记录 3 注意的问题 1 两种滴定管不能混用 一些强氧化性的溶液 如kmno4溶液 必须用酸式滴定管 2 读数时 滴定管必须保持垂直 读数者视线应保持平视 解析 因该滴定管50ml刻度线以下至尖嘴部分还有液体 因此管中的溶液全部排出承接在量筒中 量筒内溶液体积将大于50ml 10ml 40ml b 解析 滴定管0刻度在上 精确到0 01ml 应该从上往下读 因此读数为22 35ml b对 b 知识点2酸碱中和滴定 2 酸碱中和滴定操作步骤 用已知浓度的碱溶液滴定未知浓度的酸溶液 1 用移液管准确吸取一定量未知浓度的酸溶液放入锥形瓶中 滴入2 3滴酚酞指示剂 2 记录碱式滴定管内溶液的初读数后进行滴定 滴定时左手挤压玻璃球处的橡皮管 右手拿锥形瓶 边滴边振荡 绕一个方向 滴至溶液由无色变成浅红色 并在半分钟内浅红色不褪即到终点 记下末读数 消耗碱的体积 末读数 初读数 3 再重复滴定一次 将有关数据记录如下表 取两次测定数值的平均值 根据中和原理计算出未知酸的物质的量浓度 提示 1 指示剂选用 变色要灵敏 变色范围要小 且变色范围尽量与所生成盐的溶液酸碱性一致 因此中和滴定一般选用酚酞和甲基橙 而不用石蕊试液 强酸滴定强碱一般用甲基橙 但用酚酞也可以 用酸滴定na2co3溶液 酚酞作指示剂 终点产物为nahco3和nacl而用甲基橙作指示剂终点产物为nacl h2o co2 2 指示剂的用量 指示剂一般滴加2 3滴即可 否则它也消耗酸或碱 而引起误差 e 检查滴定管是否漏水f 另取锥形瓶 再重复操作一次g 把锥形瓶放在滴定管下面 瓶下垫一张白纸 边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点 记下滴定管液面所在刻度 滴定操作的正确顺序是 用序号填写 该滴定操作中应选用的指示剂是 在g操作中判断确定终点的方法是 2 如有1mol l 1和0 1moi l 1的naoh溶液 应用 mol l 1的naoh溶液 原因是 ecdbagf 酚酞 滴入最后一滴 溶液由无色变为 浅红色 或粉红色 且半分钟不褪色 0 1 溶液浓度越稀 误差就越小 解析 1 中和滴定的步骤为检漏 洗涤 润洗 加液 滴定 故顺序为ecdbagf 指示剂可以使用酚酞 达到滴定终点时 滴入最后一滴 溶液由无色变为浅红色 或粉红色 且半分钟不褪色 2 进行滴定时 所用标准溶液浓度越稀 误差就越小 故选用0 1mol l 1氢氧化钠溶液 b 解析 a项 滴定管洗涤后还需用naoh溶液润洗 b项 随着naoh溶液滴入 锥形瓶中发生反应hcl naoh nacl h2o 直至hcl完全被消耗 因此溶液的ph由小变大 c项 酚酞滴入待测hcl溶液中 溶液是无色的 当溶液由无色变为红色 且半分钟内不褪色时停止滴定 d项 尖嘴部分的悬滴并未与待测hcl溶液反应 但已被计算在消耗的naoh溶液的体积中 从而使测定结果偏大 知识点3中和滴定误差分析 2 以标准酸溶液滴定未知浓度的碱 酚酞作指示剂 为例 常见的因操作不正确而引起的误差有 c 解析 a项 锥形瓶一定不要用待测液润洗 否则使待测液的量偏大 消耗标准液的体积偏大 从而使所测浓度偏大 b项 冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液 还是量取待测溶液 都必须用待装溶液润洗2 3次 否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小 影响结果 c项 在滴定过程中 指示剂略多加了几滴 一般不影响实验结果 因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量 d项 开始实验时酸式滴定管中无气泡 结束实验时有气泡 会导致所读取的v hcl 偏小 依据v hcl c hcl v naoh c naoh 所测的c naoh 偏小 d c b b a b a a 解析 1 称量固体naoh时 未调节天平零点 不能确定称量结果是偏大还是偏小 故选d 2 锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响naoh与hcl的中和反应 3 滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了 导致测定结果偏低 4 滴定前有气泡 滴定后无气泡 相当于待测液比实际用量多了 导致结果偏低 5 读出的数据比实际值小 导致结果偏大 6 滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多 导致结果偏低 7 摇动锥形瓶时 用力过猛 使少量液体溅出 致使一部分naoh未被中和 消耗待测液体积偏小 使测定结果偏高 8 读出的数据比实际值偏小 使结果偏高 学科核心素养 ph的应用ph的测定和控制在工农业生产 科学实验和医疗等方面都很重要 在工业上 例如 氯碱工业生产中所用食盐水的ph主要控制在12左右 以除去其中的ca2 和mg2 等杂质 在无机盐的生产中 为了分离所含的杂质fe3 常把无机盐溶液的ph调到5左右 此时fe3 形成fe oh 3沉淀而分离析出 其他阳离子却留在溶液中 在农业上 土壤的ph关系到农作物的生长