酸碱中和滴定

《酸碱中和滴定法》教学设计宁夏回族自治区银川市贺兰县第一中学高中化学组张丽2022年3月第3章物质在水溶液中的行为第4节离子反应（应用：酸碱中和滴定）贺兰一中高中化学组张丽一、教学目标知识与技能：掌握酸碱中和滴定的原理和方法；了解酸式（碱式）滴定管的主要用途和使用方法。过程与方法：掌握中和滴定法测定强酸、强碱溶液的浓度的基本操作；能根据实验情况分析、处理实验数据并进行误差分析。情感态度与价值观：通过酸碱中和滴定等活动，体会定量的方法在科学研究中的作用。二、学情分析在本章的前三节教学中，学生已经获得了适度的定量研究基础训练，掌握了基本的定量计算的方法。同时，在必修课程中学生也接触过一些离子反应，对溶液中的离子反应已经有了初步的感性认识，能够分析一类反应的实质，写出离子反应方程式并指出反应中各离子间的定量关系。滴定法实验正是以参加反应的离子间的定量关系为实验依据的定量实验，在高考试题中经常以各种形式呈现。在化学学习、化学研究与化学学科的发展方面均具有重要作用。是对学生原有知识的应用、升华。三、教学重、难点难点：酸碱中和滴定的原理、方法重点：学习利用中和滴定法测定未知酸（或碱）溶液的浓度四、过程设计第一学时1、教学目标①掌握酸碱中和滴定的原理和方法；了解酸式（碱式）滴定管的主要用途和使用方法。②掌握中和滴定法测定强酸、强碱溶液的浓度的基本操作。2、学时重点：滴定管的主要用途和使用方法3、学时难点：酸碱中和滴定的原理4、教学活动[引入]请分别写出NaOH与盐酸、硫酸反应的离子方程式，并找出酸碱中和反应的实质及酸碱恰好完全反应时，氢离子与氢氧根的关系。[小结]酸碱中和反应的实质：H++OH－=H2O；恰好完全反应时：n(H+)=n(OH－)即：c(H+)×V(H+)=c(OH－)×V(OH－)[讲解]将上述公式变形可以看出，若已知某强碱溶液的浓度，则只需测定一定体积的强酸完全中和需要的碱液的体积，则可通过公式换算出该强酸的浓度。这就是酸碱中和滴定的实验原理[板书]酸碱中和滴定一、原理：C（OHC（OH－）=C（H+）×V酸V碱C（H+）=C（OH－）×V碱准V酸二、定义：利用中和反应，用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫酸碱中和滴定。[探究]认真分析酸碱中和滴定的原理，思考：酸碱中和滴定实验成功的关键是什么？（小组讨论）[板书]三、酸碱中和滴定的关键1、准确判断滴定终点①选择合适的指示剂:酸滴碱用甲基橙，碱滴酸用酚酞②滴定过程中，眼睛要始终注意观察溶液颜色变化。[讲解]中和滴定法是利用溶液的酸碱性变化而指示反应终点的分析方法。选择合适的指示剂是判断滴定是否达到终点的关键因素之一。滴定时选用的指示剂一般有酚酞和甲基橙，石蕊试液由于变色不明显，在滴定时不宜使用。（1）酸碱指示剂的变色范围（PH值）甲基橙<~>红橙黄酚酞5<8~10>10无色浅红红[讲解]因为在滴定终点时浅色变成深色更易于观察，因此，碱滴定酸宜用酚酞作指示剂，酸滴定碱宜用甲基橙作指示剂。需要指出的是滴定所用指示剂的用量一般为2滴，因为酸碱指示剂属有机酸或有机碱，也参与反应，在变色过程中消耗标准溶液。会导致误差；但用量太少，其颜色变化不明显，致使终点提前或延迟，同样会使实验误差增大。[板书]2、准确测量溶液体积——测量仪器（滴定管）[讲解]中和滴定法是化学分析中定量分析的常用方法，对数据的精确度要求较高，因此测量体积时一般不用量筒，而是用滴定管来量取的。[板书]四、酸碱中和滴定的常用仪器①滴定管（酸式、碱式）②滴定管夹③铁架台④锥形瓶[展示]酸式滴定管、碱式滴定管[学生活动]观察酸式滴定管、碱式滴定管的构造，阅读课本“方法导引”内容，分小组讨论：根据滴定管的构造特征，结合中和滴定的实验要求分析总结使用滴定管时应注意哪些问题？[小结]1、滴定管的构造特征①滴定管上标有温度、体积、刻度（0刻度在上，最大刻度在下）②酸式滴定管下端为玻璃活塞，碱式滴定管下端为乳胶管（内有玻璃球）③最小刻度为,精确度是百分之一。即可精确到2、滴定管使用时的注意事项①酸式滴定管用于盛装酸性溶液或强氧化剂液体（如KMnO4溶液）不可装碱性溶液，碱式滴定管用于盛装碱性溶液，不可盛装酸性和强氧化剂液体（如KMnO4溶液）。②使用前先检查是否漏液。③滴定管的洗涤：先用水洗，再用待盛溶液润洗2～3遍。④读数前要将管内的气泡赶尽、尖嘴内充满液体。⑤下部尖嘴内液体不在刻度内，量取或滴定溶液时不能将尖嘴内的液体放出。[板书]五、酸碱中和滴定的操作步骤（教师演示：用浓度为L的NaOH溶液测定未知浓度的盐酸溶液。）1、滴定前准备①、滴定管：洗涤、查漏、润洗、装液、排气、调液面、记录读数②、锥形瓶：洗涤、量取待测液、记读数、加入指示剂（1～2滴）2、滴定过程①右手拿住锥形瓶瓶颈，左手控制滴定管，边滴加边摇动锥形瓶。②注意观察溶液落点周围溶液颜色的变化。③变色后，将锥形瓶放置半分钟后若颜色不恢复，记录数据。若颜色又恢复应补加半滴试剂继续观察。④读数时，视线要平视刻度线且与凹液面相切[讲解]为了减小实验误差，一般重复操作2～3次，取平均值，根据公式计算待测液的浓度，若某一组数据误差太大，要舍去不合理的数据。3、数据处理滴定次数待测的体积（ml）标准液体积滴定前刻度滴定后刻度标准液体积（ml）1

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[课后小结]“四先四后”：①先把滴定管洗净，后检查滴定管是否漏水，活塞旋转是否灵活；②滴定管、移液管先用蒸馏水洗，后用所盛装的溶液润洗；③取液时，一般是先将标准液注入滴定管，后将待测液放入锥形瓶；④滴定的速率一般是先快后慢。[练习]1.用标准NaOH溶液(浓度为mol/L)滴定mL待测盐酸，应选用的指示剂是_____，当指示剂由____色变为____色时，且在___分钟内颜色不再变化，耗用NaOH溶液mL。重复滴定操作，第二次耗用相同标准液体积为mL，则待测HCl的浓度为_________mol/L。（答案：酚酞无粉红半）2.为了准确称取mLNaOH溶液，应选用的仪器是mL量筒mL量杯mL酸式滴定管mL碱式滴定管3.中和滴定方法的关键是A.准确测定待测液和标准液的体积B.滴定管是否润洗C.滴定过程中不停摇动锥形瓶D.准确判断滴定终点4.在25mL酸式滴定管内装有标准HCl，其液面最低点与10mL刻度线刚好相切，若将管内HCl全部从滴定管内放出，则放出HCl的体积为mLmLC.>15mLD.>10mL，<15mL5.配制标准盐酸时，应从①托盘天平②容量瓶③烧杯④玻璃棒⑤锥形瓶⑥胶头滴管⑦药匙⑧酒精灯中选用的仪器有A.①③④⑧B.②③④⑥C.①②⑤⑦D.①③④⑧第二学时1、教学目标①能根据实验情况分析、处理实验数据并进行误差分析。②了解滴定曲线的识读方法。2、学时重点：酸碱中和滴定的误差来源及误差分析3、学时难点：滴定曲线的识读4、教学活动[复习回顾]1、NaOH溶液滴定盐酸实验中，不必用到的是（）A、酚酞B、圆底烧瓶C、锥形瓶D、碱式滴定管2、在25mL的碱式滴定管中盛有溶液，液面恰好在20mL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.5mL B.20mL C.大于5mLD.小于5mL3、准确量取KMnO4溶液可以选用的仪器是（）A.50mL量筒

B.10mL量筒C.50mL酸式滴定管D.50mL碱式滴定管[讲解]酸碱中和滴定实验是中学化学中十分重要的定量实验，不同的错误操作引起不同的量产生不同的偏差，它们对实验结果的影响也不同。那么如何减小误差呢？根据上节课的学习，我们知道中和滴定实验的关键是：准确判断滴定终点；准确测量溶液体积。因为这两个点正是容易产生误差的地方。c碱＝(c酸×V酸)/(V碱×n)或c待＝(c标×V标)/(V待×n)（n表示酸碱反应的物质的量之比）在实际计算时，标准液浓度和待测液体积按已知数据计算，是不变量。只有滴定管中所消耗的标准体积V标随不同操作而变化。从上计算式可知V标与c待成正比。以上实验中，只要使V标增大的操作所得待测液浓度都偏大，即产生正误差，反之误差为负值。[板书]六、酸碱中和滴定的误差来源及误差分析。[学生活动]根据上述分析判断下列操作可能引起的误差及对结果的影响。（以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液为例，指示剂：酚酞）步骤操作V（标准）C（待测）洗涤酸式滴定管未用标准液润洗碱式滴定管未用标准液润洗锥形瓶用待测液润洗锥形瓶洗净后有残存的蒸馏水取液碱式滴定管尖嘴处有气泡，取液后气泡消失滴定酸式滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失震荡锥形瓶时有待测液溅出滴液时部分标准液滴出锥形瓶外数据读取滴定前平视，滴定后俯视读数滴定前平视，滴定后仰视终点判断放置30s后褪色，未补加标准液指示剂显示为深红色[练习]1.下列操作，会引起中和滴定实验结果产生误差的是A.酸式滴定管洗涤干净后，用标准HCl润洗2～3次B.向锥形瓶中加入准确量取体积的待测液后，加入少量蒸馏水C.滴定管尖嘴部分尚未排除时，就开始滴定操作D.记录滴定终点读数时，视线与滴定管内标准液凹液面最低点保持水平2.用标准液HCl滴定未知浓度的NaOH溶液时，下列操作不正确的是A.滴定过程中目光一直注视滴定管中液面下降情况B.装入标准HCl时，应装至液面位于酸式滴定管刻度“0”以上C.开始滴定前，从酸式滴定管内放出少量盐酸，使尖嘴部分充满标准HClD.在锥形瓶下放一张白纸，以便于观察锥形瓶内溶液颜色的变化3.在中和滴定实验中，下列操作会引起测定结果浓度偏高的是A.装标准液的滴定管，开始滴定时，尖嘴部分尚有气泡未排出B.向装有待测液的锥形瓶中加入少量蒸馏水C.滴定时，不慎将锥形瓶中的待测液少量溅出至瓶外D.锥形瓶用待测液润洗后，再装一定体积的待测液[讲解]酸碱滴定过程中，在滴定起始阶段和终了阶段，被中和的酸碱浓度大，加入少量的碱或酸对PH影响不大，因此溶液的PH值变化缓慢，而在滴定终点附近，少量的滴定剂可使PH值发生突变，在滴定曲线（PH—体积）中出现一个较大的突跃。通常，强酸强碱的滴定曲线突跃大，弱酸弱碱的滴定曲线突跃小，强酸弱碱或强碱弱酸的滴定曲线突跃变化在它们之间。[例题示范]室温下，用）LnaOH溶液分别滴定的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是A、Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线B、PH=7时，滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20mlC、V(NaOH)=时，两份溶液中c(Cl－)=c(CH3COO－)D、V(NaOH)=时，醋酸溶液中c(Na+)>c(CH3COO－)>c(H+)>c(OH－)[课后练习]5.为测定工业烧碱中NaOH的质量分数(烧碱的纯度)，做了如下试验，回答题中各问：(1)称量5.2g烧碱：调整托盘天平的零点后，左盘放上一枚5g的砝码，将游码拨到0.2g处，然后往天平右盘上缓缓倒入烧碱颗粒，当天平达到平衡时，停止加烧碱．以上称量过程中，有两处错误：一是________；二是_________。(2)配溶液：把称得的烧碱放入烧杯里，加适量蒸镏水溶解，用玻璃棒搅拌，完全溶解后，冷却，将溶液沿玻璃棒转入1000mL容量瓶里，然后往容量瓶里加蒸镏水，振荡容量瓶里的溶液使混合均匀，然后缓缓把蒸镏水注入容量瓶直至液面接近刻度线2cm～3cm处，改用胶头滴管加水到瓶颈刻度处，使溶液的凹面正好和刻度相平。把容量瓶塞好，反复摇匀后，倒入刚刚用水洗净的试剂瓶里备用。配溶液过程中有两处主要错误：一是___，这会造成测定的NaOH含量值(偏高、偏低)__；二是______，这会造成测定的NaOH含量值______。(3)滴定准备：用水洗净锥形瓶，再用待测的NaOH溶液冲洗2～3次，然后用刚刚以蒸镏水洗净的碱式滴定管准确量取20mLNaOH溶液注入锥形瓶里．这个操作过程也有两处错误：一是________；二是_________。(4)滴定：向锥形瓶里滴入酚酞溶液3~5滴，然后用L的盐酸标准溶液测定，盐酸在酸式滴定管里的初读数和末读数如图所示，盐酸的末读数为__mL，初读数为____mL，盐酸的用量为______mL。(5)按称得烧碱的实际质量和滴定实验数据计算烧碱含NaOH的质量分数NaOH%=_________。[附表]酸碱中和滴定实验报告学时三：学生实验：用已知浓度的氢氧化钠溶液测定未知浓度的盐酸（六）酸碱中和滴定——实验报告日期班级姓