(共30张PPT)
第二节 水的电离和溶液的pH
第3课时 酸碱中和滴定
人教版选择性必修1
学习目标
1.通过实验探究,掌握酸碱中和滴定的原理。
2.结合真实情境中的应用实例,掌握酸碱中和滴定的操作方法和误差分析。
3.结合真实情境中的应用实例,了解酸碱中和滴定在生产、生活中的应用。
学习目标
1.通过酸碱中和滴定原理的理解,指示剂的选择等,形成滴定原理的认知模型,并根据模型应用到其他滴定(如氧化还原反应滴定、沉淀滴定)中去,培养学生“证据推理与模型认知”学科素养。
2.能根据教材中的酸碱中和滴定实验,完成实验操作,观察现象。客观地进行记录、收集实验证据,基于现象和数据进行分析并得出结论,发现误差并能分析产生误差的原因,培养学生“科学探究与创新意识”学科素养。
素养目标
情境引入
实验室有一瓶未知浓度的NaOH溶液,一瓶浓度为 0.100 0 mol/L的HCl溶液
思考:如何准确测出NaOH溶液的浓度?
***
教学过程
1.概念:利用中和反应,用已知浓度的酸/碱来测定未知浓度的碱/酸的浓度。
2.原理:H+ + OH- = H2O,中和反应中H+与OH-的物质的量相等,
即c(H+)·V (H+) = c(OH-)·V (OH-)
3.待测液的浓度计算:c 待测=
准确判断滴定终点,以及读取标准液的体积是关键。
思考:你认为中和滴定实验要解决的关键问题是什么?
一、酸碱中和滴定的概念和原理
教学过程
1.主要实验仪器
酸式滴定管
碱式滴定管
滴定管夹
铁架台
锥形瓶等。
二、酸碱中和滴定的仪器和操作
教学过程
酸式滴定管(A) 碱式滴定管(B) 相同点 不同点
2.酸式滴定管与碱式滴定管构造
①标有规格、温度、“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度 ②最小刻度为0.1 mL,可估读到0.01 mL
①带有玻璃活塞
②可装酸性、强氧化性溶液
①带有玻璃球的乳胶管
②只能装碱性溶液
教学过程
3.滴定管使用方法
项目 具体结构或操作
检漏 检查滴定管活塞是否漏水
润洗 加入反应液之前,滴定管要用所要盛装的溶液润洗2~3次
装液 将反应液加入相应的滴定管中,使液面位于“0”刻度线以上2~3 mL
排气泡 滴定前排出尖嘴处的气泡
调液面 调节活塞,使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下的某刻度,并记录读取数值
教学过程
指示剂 甲基橙 石蕊 酚酞
变色范围pH 3.1-4.4 5.0-8.0 8.2-10.0
溶液颜色 红、橙、黄 红、紫、蓝 无色、浅红、红
4.酸碱指示剂及其变色范围
大鹿化学工作室
教学过程
三、酸碱中和滴定的实验操作(以盐酸标准溶液滴定NaOH待测溶液)
排气泡
酸式滴定管:控制活塞,使液体快速流下
碱式滴定管:尖嘴朝上,轻轻挤压乳胶管中的玻璃球
(1)滴定前的准备:①滴定管
教学过程
(1)滴定前的准备:②锥形瓶
教学过程
边滴边振荡→滴速先快后慢→左手控制滴定管活塞,且结束前不能离开,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液变化→判定终点→读数
(2)滴定中
控制活塞
锥形瓶
内溶液颜色变化
摇动锥形瓶
教学过程
中和滴定实验
教学过程
(3)滴定终点的判断
当滴入半滴(0.02mL)标准液,指示剂变色,且在半分钟内不变色,视为滴定终点。
滴定终点判断答题模板:
滴定终点不一定呈中性
教学过程
用0.200 0 mol/L盐酸滴定20.00 mL 0.200 0 mol/LNaOH溶液
(1)少加半滴时:
c(OH-) =
n(OH-)
V总
0.2000 mol/L×0.02 mL
40 mL
=
=1×10-4 mol/L
溶液中剩余 n(OH-) = 半滴标准液中 n(H+)
pH=10
(2)多加半滴时:
=1×10-4 mol/L
pH=4
c(H+) =
n(H+)
V总
0.2000 mol/L×0.02 mL
40 mL
=
举个例子来计算下 pH 的突变
注意:滴定时,每滴溶液的体积约为0.04 mL
教学过程
(4)滴定曲线
以标准液体积为横坐标,以pH为纵坐标,作图(以HCl 滴定NaOH为例)
石蕊的紫色和蓝色差别不够明显,不用作指示剂
在突变范围内指示剂有明显的颜色变化
酸碱指示剂的颜色在pH突变范围发生明显的改变,就能以允许的误差表示反应已完全,即为滴定终点
教学过程
实验编号 待测NaOH溶液的体积/mL 已知浓度HCl溶液 滴定前读数 滴定后读数 体积/mL
1 25.00 0 27.84 27.84
2 25.00 0 27.83 27.83
3 25.00 0 27.85 27.85
c1(NaOH)
c(HCl)·V[HCl(aq)]
=
V[NaOH(aq)]
0.100 0 mol/L×0.027 84 L
0.025 00 L
=
=0.111 4 mol/L
(5)数据处理
教学过程
四、酸碱中和滴定的误差分析
由c待测= 可知,c标准和V待测均为定值,所以c待测的误差主要来自V标准
V标准偏大 则c待测偏高,V标准偏小 则c待测偏低
教学过程
(1)若以盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液,常见的误差分析如下:
步骤 操作 V标准 c待测
洗涤 酸式滴定管未用标准溶液润洗
碱式滴定管未用标准溶液润洗
锥形瓶用待测溶液润洗
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
变大
偏高
变小
偏低
变大
偏高
不变
无影响
教学过程
(1)若以盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液,常见的误差分析如下:
步骤 操作 V标准 c待测
取液 放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
变小
偏低
教学过程
(1)若以盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液,常见的误差分析如下:
步骤 操作 V标准 c待测
滴定 酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
振荡锥形瓶时部分液体溅出
部分酸液滴出锥形瓶外
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后再加一滴NaOH溶液无变化
变大
偏高
变小
偏低
变大
偏高
变大
偏高
教学过程
(1)若以盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液,常见的误差分析如下:
步骤 操作 V标准 c待测
读数 滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)
滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
变小
偏低
变大
偏高
开始仰视读数,滴定完毕俯视读数,滴定结果会偏小
开始俯视读数,滴定完毕仰视读数,滴定结果会偏大
教学过程
(1)若以盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液,常见的误差分析如下:
步骤 操作 V标准 c待测
配制NaOH 标准液 NaOH固体部分潮解
NaOH固体中含有不与酸反应的杂质
NaOH固体中含有与酸反应的杂质(Na2CO3)
NaOH固体中含有与酸反应的杂质(Na2O)
变大
偏高
变大
偏高
变大
偏高
变小
偏低
典例1.用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中,会引起实验误差的是( )
A.取干燥洁净的酸式滴定管立即装入标准盐酸
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定
C.往盛有20.00 mL NaOH溶液的锥形瓶中,滴入几滴酚酞指示剂后进行滴定
D.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入一定体积的NaOH溶液
课堂练习
【答案】D
【解析】滴定管若干燥洁净,不必用水洗涤,故也不需用标准液润洗,A不会引起误差;锥形瓶内存有少量蒸馏水,但待测液的物质的量不变,消耗标准液的体积不变,B不会引起误差;锥形瓶不能用待测液润洗,否则会使测定结果偏高。
典例2.用酚酞作指示剂,以0.100 mol·L-1的NaOH溶液测定锥形瓶中一定体积的盐酸的物质的量浓度。下列操作将导致测定值高于实际值的是( )
A.标准液在“0”刻度线以上,未予调整就开始滴定
B.滴定过程中振荡时,锥形瓶中有液滴溅出
C.观察记录滴定管内液面刻度时滴定前俯视,滴定后仰视
D.酚酞指示剂由无色变为红色时立即停止滴定
课堂练习
【答案】C
典例2.用酚酞作指示剂,以0.100 mol·L-1的NaOH溶液测定锥形瓶中一定体积的盐酸的物质的量浓度。下列操作将导致测定值高于实际值的是( )
A.标准液在“0”刻度线以上,未予调整就开始滴定
B.滴定过程中振荡时,锥形瓶中有液滴溅出
C.观察记录滴定管内液面刻度时滴定前俯视,滴定后仰视
D.酚酞指示剂由无色变为红色时立即停止滴定
课堂练习
【答案】C
典例3.用0.2000mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分为如下几步:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,注入0.2000mol·L-1的标准NaOH溶液至“0”刻度线以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数
④量取20.00mL待测液注入润洗过的锥形瓶中,并加入2滴酚酞溶液
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数
⑥重复以上滴定操作2~3次
请回答下列问题:
(1)以上步骤有错误的是 (填编号)。
(2)步骤④中,量取20.00mL待测液应使用 (填仪器名称)。
(3)步骤⑤滴定时眼睛应注视 ;判断到达滴定终点的依据是 。
课堂练习
课堂练习
(4)以下是实验数据记录表
从表中可以看出,其中1次滴定记录的NaOH溶液体积明显和另外两次的体积相差过大,其可能的原因是 。
A.锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水 B.滴定结束时,仰视计数
C.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡 D.滴定过程刚变色就立即停止滴定
(5)根据表中记录数据,计算该盐酸浓度为 mol·L-1。(保留4位有效数字)
滴定次数 盐酸体积(mL) NaOH溶液体积(mL) 滴定前 滴定后
1 20.00 0.00 18.10
2 20.00 2.20 18.40
3 20.00 2.00 18.16
课堂练习
【答案】
(1)①④
(2)酸式滴定管
(3) 锥形瓶中溶液颜色变化 滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为粉红色,且半分钟不恢复原来颜色
(4)BC
(5)0.1618
课堂小结
感 谢 倾 听