第四节酸碱中和滴定.doc

第四节酸碱中和滴定一、 教学目的：1使学生理解酸碱中和滴定的原理。（第一课时）2使学生掌握有关酸碱中和滴定的简单计算。（第一课时）3使学生初步了解酸碱中和滴定的操作方法。 （第二课时）4使学生对酸碱中和滴定中的误差能进行简单分析。（第三课时）5培养学生的观察能力和动手能力。二、 教学重点：酸碱中和滴定的原理及计算三、 教学难点：酸碱中和滴定、误差分析四、 教学方法：诱思探究、演示、讲授五、 课的类型：新授课六、 教学过程：（第一课时）（稳定情绪）引言我们早在初中化学的学习中，就已经知道：酸和碱能发生中和反应。今天我们将一起讨论学习怎样利用中和反应测定未知浓度的酸（或碱）的方法酸碱中和滴定。板书第四节酸碱中和滴定讲述首先探讨酸碱中和滴定的原理板书一、酸碱中和滴定的原理设问首先请同学们思考：什么是中和反应？它的实质是什么？酸碱中和反应中有关量的关系是怎样的？生答略板书1、酸碱中和反应的实质是：H+OH-=H2O2、酸碱中和反应中相关量的关系为：溶质的物质的量=摩尔浓度溶液的体积讲述在反应时，酸和碱起反应的物质的量之比等于它们的化学计量数之比。例如：投影NaOH + HCl = NaCl + H2O物质的量 11C碱V碱 C酸V酸所以：C碱V碱= C酸V酸讲述假如是二元酸与一元碱反应，例如：投影2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O物质的量 2 1C碱V碱 C酸V酸所以：C碱V碱=2C酸V酸讲述如果用A代表酸，用B代表碱，则：板书 讲述我们又知道，在酸、碱溶液里，溶质的物质的量、物质的量浓度和溶液体积之间有以下关系：板书n=cV即： 讲述如果酸碱中和滴定在一元酸和一元碱中进行，则由于 ，上式可简化为：板书讲述由此可见，在酸碱中和反应中，使用一种已知摩尔浓度的酸（或碱）溶液与未知浓度的碱（或酸）溶液完全中和，若测出两者所需的体积，则可根据化学反应中化学计量数的比值，就可以计算出酸（或碱）的浓度。投影例题1、用0.1032mol/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27.84mL。通过中和滴定测得NaOH的物质的量浓度是多少？解析解：设NaOH的物质的量浓度是x mol/LNaOH + HCl = NaCl + H2O1 1x25.000.103227.84则：x25.00=0.103227.84解得：x=0.1149mol/L答：测得NaOH的物质的量浓度是0.1149mol/L。投影例题2、通过中和滴定实验测定25.00mL未知浓度的H2SO4溶液与23.80mL0.42mol/L的NaOH溶液恰好中和完全，试计算H2SO4的物质的量浓度？解析解：设H2SO4的物质的量浓度为x mol/L2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O2123.800.42x25.00则：23.800.42= x25.002解得：x=0.20 mol/L练习 把90mL盐酸加到110mL氢氧化钠溶液中，所得溶液的pH为12，如果混合前盐酸和氢氧化钠溶液的物质的量浓度相同，它们的浓度是（）A0.05 mol/L B0.5 mol/L C0.1 mol/L D1 mol/L讲述在化工生产和化学实验中，经常需要知道某种酸（或碱）溶液的准确浓度，例如实验室里有未知浓度的NaOH溶液，怎样测得它的准确浓度呢？这就需要利用上述酸碱反应中的物质的量之间的关系来测定。我们把这种方法叫做酸碱中和滴定。板书二、酸碱中和滴定设问何谓酸碱中和滴定呢？（阅读书本有关内容）板书1酸碱中和滴定 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做酸碱中和滴定。（书本P70页）设问请同学们思考，运用这种方法的两个关键问题是什么？（学生讨论思考，教师加以引导）板书准确测定参加反应的两种溶液的体积；准确判断中和反应是否恰好完全进行。讲述溶液体积的测量可采用量筒，但量筒的精度不高（精确度为0.1mL）。在中和滴定中，要采用滴定管和移液管。展示仪器量筒、滴定管、移液管讲述滴定管是一根带有精确刻度的长玻璃管，管下部有可以控制液体流量的活塞。设问这两根滴定管一根是酸式滴定管，一根是碱式滴定管。那么哪根是酸式滴定管？为什么？生答略讲述碱性溶液能腐蚀玻璃使活塞粘合，所以碱式滴定管下端是橡皮管，酸式滴定管下端是玻璃活塞。酸式滴定管常用来盛放酸性或氧化性试剂。滴定管容积常有和两种，最小刻度为0.1mL，即精度为0.1mL，读数读到0.01mL。设问那如何判断中和反应是否恰好完全反应呢？讲述酸碱中和反应生成盐和水，通常从表面上看不出变化，但实质上溶液的却发生了很大的变化：反应前碱溶液的很大，酸溶液的很小，强酸和强碱发生中和反应后得到的盐溶液的等于7，因此可以在溶液中滴入指示剂，根据指示剂的颜色变化来判断反应是否恰好进行完全。设问常用指示剂有哪些？生答甲基橙、石蕊、酚酞等讲述由于石蕊的颜色变化不易观察清楚，故不宜作中和滴定的指示剂。至于具体如何滴定，我们下节课详细讨论。小结今天我们讨论了酸碱中和滴定的原理并进行了有关计算。作业教学与测试P86页 16、18。第四节 酸碱中和滴定（第二课时）（稳定情绪）引言上节课，我们一起讨论了酸碱中和滴定的原理，今天我们根据该原理，进行具体的中和滴定操作。板书2酸碱中和滴定操作讲述现在我们用已知物质的量浓度的NaOH溶液来滴定未知物质的量浓度的HCl。设问你拿到仪器后，首先应做什么？生答进行清洗板书仪器的洗涤讲述清洗时要注意以下几点：一是洗液的用量：一般每次清洗洗液用量为23mL；二是每次清洗后洗液弃用；三是清洗洗净的标准是仪器内壁不附有水珠，即内壁有一层均匀的水膜。每种仪器清洗方法为：移液管和滴定管：首先用蒸馏水洗23次，然后用待吸液洗23次。对于滴定管假如漏夜，则应用凡士林涂玻璃活塞或换玻璃珠。对于锥形瓶，只需用蒸馏水洗涤23次就可以了。板书取液讲述移液管（或滴定管）取定量溶液于锥形瓶中（边讲述边演示）讲述移液时，用右手的大拇指和中指拿住管颈上方，下部的尖端插入溶液中（13cm）左手拿洗耳球，先把球中的空气压出，然后将球的尖端接在移液管管口上，慢慢松开左手使溶液吸入管内。当液面上升到刻度以上时，移去洗耳球并立即用右手的食指按住管口，将移液管下口提出溶液。将管的末端仍靠在盛放溶液的器皿内壁上，略放松食指，用拇指和中指轻轻转动管身使液面平稳下降，直至溶液的凹液面与标线水平相切，压紧取出移液管，将其插入锥形瓶中，使末端与内壁紧靠，移液管垂直，锤形瓶倾斜后放液。在锥形瓶中滴加23滴指示剂。设问滴定管中有时会留有气泡，如何将气泡赶走呢？讲述对于酸式滴定管：用右手拿住滴定管无刻度部分，使其倾斜约30度，左手迅速打开活塞，使溶液快速冲出，将气泡带走。（边讲述边演示）对于碱式滴定管：将橡皮管向上弯曲，出口上斜。挤拈玻璃球，使溶液从尖嘴快速冲出，即可将气泡排除。（边讲述边演示）讲述赶尽气泡后，直接将待装溶液从试剂瓶中倒入滴定管中（可用一小漏斗），直至液面超过“0”刻度线。然后调节液面，使液面与“0”刻度线水平相切。（边讲述边演示）设问液面能否在“0”刻度线以下？（学生思考后回答）生答可以讲述虽然可以调到“0”以下，但这样做导致滴定结束时的读数并非为消耗溶液的体积，容易造成错误。当然你注意到了初始时还有一个读数也可以。板书滴定讲述滴定的具体操作为：（边讲述边演示）碱：左手拇指在前，食指在后，拈住橡皮管中的玻璃珠所在部分的稍上处，向手心方向挤橡皮管。为防止橡皮管来回摆动，可用中指和无名指夹住尖嘴上部。酸：左手控制活塞，大拇指在前，食指和中指在后，轻轻向内扣住，手心空握，以免使其松动。边滴边摇动，靠手腕同一方向转动。滴定时，两眼注意观察锥形瓶中溶液颜色的变化。为了便于观察，可在滴定台上放一张白纸。滴定的速度一般为10mLmin-1，即每秒34滴，临近滴定终点时，应一滴或半滴（悬而未落）的加入，并用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁。当溶液呈微红色并半分钟内不褪色时即为滴定终点。设问滴定完后做什么？板书读数讲述读数时应将滴定管取下，轻拿滴定管使其自然下垂。视线与液面相切。板书计算讲述刚才我们进行了滴定操作，这种方法是建立在酸碱中和反应的基础上的。当指示剂变色时我们认为反应已经完全。我们将在滴定过程中指示剂正好发生颜色变化的转变点称为“滴定终点”。将标准溶液与待测物质按化学方程式定量完全反应时称为“等当点”。假如一种指示剂正好在等当点时变色最好，但常用指示剂中没有。因此我们应选择恰当的指示剂，使其颜色变化时尽可能的接近等当点。从上分析可知，“滴定终点”与“等当点”不一定恰好重合，但我们要更精确的求出待测溶液的浓度，就要尽量的使滴定终点接近等当点。这就要求选择恰当的指示剂。板书三、指示剂的选择讲述选用指示剂的一般原则：板书（1）指示剂的颜色变化要明显，变色要灵敏（2）指示剂的变色范围越接近等当点越好（3）一般在等当点时，指示剂由浅变深比由深变浅易观察讲述指示剂对滴定结果的影响到底如何，我们以下例为例一起分析讨论。投影用0.1000 mol/LNaOH滴定20.00ml 0.1000mol/L HCl加入NaOH(mL)剩余HCl(mL)剩余NaOH(mL)pH0.0020.00/1.018.002.00/2.319.800.20/3.319.980.02/4.320.000.000.00720.02/0.029.720.20/0.2010.722.00/2.0011.740.00/20.0012.7讲述用图象描述如下：投影讲述上述反应等当点时的pH等于7，而滴定终点为：以甲基橙为指示剂时pH为4.3，以酚酞为指示剂时pH为8。从上图可以看出，虽然滴定终点和等当点没有重合，但这造成的误差只有0.02 mL，对结果的影响不大。从上分析可知，“滴定终点”与“等当点”不一定恰好重合，但我们要更精确的求出待测溶液的浓度，就要尽量的使滴定终点接近等当点。这就要求选择恰当的指示剂。一般：强酸滴定强碱时，可采用甲基橙，颜色变化为：黄到橙；也可采用酚酞，颜色变化为：红到无。强碱滴定强酸时也可采用上述两种指示剂，以甲基橙为指示剂时，颜色变化为：红到黄；以酚酞为指示剂时，颜色变化为无到粉红色，并在半分钟内不褪色。设问为何此处需要一个时间限制？讲述当以酚酞为指示剂时，滴定终了时溶液显碱性，而它露置在空气中，空气中的二氧化碳会与其反应，而是溶液的pH下降，这样会导致溶液颜色又变无色，但这并不意味着酸没有中和完全，所以如在半分钟内不褪色，即可认为滴定以达终点。设问若强碱滴定弱酸，应选用何种指示剂较恰当？强酸滴定弱碱呢？生答强碱滴定弱酸时，完全中和时溶液显碱性，所以应选用酚酞，而强酸滴定弱碱时应选用甲基橙。讲述石蕊也是一种常用指示剂，但由于其颜色变化不明显，所以不作指示剂。小结今天我们一起讨论了有关滴定操作的步骤及滴定时指示剂的选用。预习课后请同学们分析一下可能引起滴定结果错误的原因，及错误操作引起滴定结果的变化情况。作业教学与测试 P79页 练习第四节 酸碱中和滴定（第三课时）（稳定情绪）引言前面我们一起讨论了中和滴定的操作过程，这一过程的关键是：准确测定参加反应的两种溶液的体积及准确判断中和反应是否恰好完全。假如在滴定过程中，这两个关键没有把握好，则会对最终结果产生影响，导致测定结果偏大或偏小。那么各种情况产生的误差又是如何的呢？我们今天就一起讨论这一问题。板书四、误差分析讲述我们以标准HCl滴定NaOH为例加以讨论。板书其计算关系式为：讲述根据该式可分析讨论出碱浓度的变化情况。一般情况下，酸的浓度已知，碱的体积为一准确值。因此讨论误差时需先知道酸的体积如何变化。下面我们分类讨论板书一、气泡问题投影1、滴定前酸式滴定管末端气泡未赶尽讲述滴定前滴定管中留有气泡，滴定终了时气泡以被液体带走，这样导致所读出的数值为消耗液体的体积和气泡体积之和，即酸的体积偏大，测定结果偏高。板书二、洗涤问题投影2、酸式滴定管未用标准液润洗讲述滴定管未用标准溶液洗涤导致标准溶液浓度变小，这样致使中和碱时所耗酸的体积增大，则滴定结果偏高。板书三、读数问题投影3、滴定前读数仰视，滴定后读数俯视讲述由于滴定管小刻度在上，大刻度在下。所以仰视导致读取的数值变大，俯视导致读取的数值变小。投影讲述这样导致酸的体积变小，滴定结果偏低。板书四、指示剂问题投影4、最后一滴酸液滴入后红色消失，片刻后红色又出现讲述片刻后红色又出现说明碱仍存在，消耗的酸体积变少，滴定结果偏低。（以下问题学生思考讨论后回答，教师加以引导）投影5、滴定用的锥形瓶误用碱液润洗6、移液管内有水珠，没有用未知碱液润洗7、用碱式滴定管移取碱液，开始时碱式滴定管末端气泡未排尽8、锥形瓶内有水珠9、滴定过程中，由于振荡过于剧烈，致使部分碱液溅出10、滴定完毕，滴定管下端尖嘴外有酸液剩余11、滴定前，用移液管移取碱液时，移液管尾部尖嘴内有剩余液体（指一般常用移液管）12、滴定前，用移液管移取碱液时，移液管尾部尖嘴外有剩余液体13、滴定过程中往碱液中补加少量蒸馏水14、最后一滴酸液滴入后红色消失，又补加两滴酸液15、当滴至溶液呈淡红色即停止16、滴定过程中，滴定速度太快，又未摇匀，发现后褪色17、滴定前读数俯视，滴定后平视18、滴定过程中，不慎将溶液滴到锥形瓶外作业教学与测试 P82页 练习51