3.4.3离子反应的应用(二)（教学课件）(共26张PPT)_高中化学鲁科版（2019）选择性必修一

(共26张PPT)
物质在水溶液中的行为
第三章
3.4.3 离子反应的应用(二)
核心素养目标
1. 宏观辨识与微观探析
能通过物质检验的宏观现象，辨识离子的存在；从微观角度理解离子特征反应的本质，以及中和滴定中离子浓度变化与酸碱反应的关系，明确宏观实验现象与微观离子行为的关联。
2. 变化观念与平衡思想
认识物质检验和含量测定中离子反应的动态过程；能运用平衡思想分析滴定过程中溶液pH变化、粒子种类和数量变化，理解离子反应的定量关系，形成变化观念，掌握定量分析的方法逻辑。
3. 科学态度与社会责任
通过物质检验和中和滴定的实验探究，养成严谨求实、规范操作、尊重数据的科学态度。
学习重难点
重点：
1.常见离子的特征反应及检验方法；
2.酸碱中和滴定的原理、操作步骤（滴定管使用、指示剂选择 ）及数据处理，能准确进行浓度计算。
难点：
1.复杂体系中离子检验的干扰分析（如多种离子共存时的检验顺序 ）；
2.中和滴定过程中pH变化曲线的理解，以及滴定终点判断、误差分析（如操作不当对结果的影响 ），构建定量分析中离子反应与平衡移动融合的知识体系。
课前导入
现有一瓶失去标签的盐酸,为了测出其真实浓度,请设计实验方案并分析方案的可行性。
可利用气体法、沉淀法、pH试纸法、中和法等测定该盐酸的浓度。气体法难以准确测量气体的体积,沉淀法操作麻烦，pH试纸法不够准确，中和法具有可行性。
酸碱中和滴定
PART 01
指示剂的选择
酸碱中和滴定时，酸和碱恰好中和的时刻叫反应终点。
为准确判断滴定终点，必须选用变色明显、变色的pH范围小且与反应终点的pH相接近的酸碱指示剂。通常选用酚酞或甲基橙，而不选用石蕊。
指示剂的颜色变化是在一定的 pH 范围内发生的。各种指示剂的变色范围是由实验测得的。几种常用指示剂的变色范围如表所示：
指示剂 变色的pH范围 石蕊溶液 ＜5.0红色 5.0~8.0紫色 ＞8.0蓝色
甲基橙溶液 ＜3.1红色 3.1~4.4橙色 ＞4.4黄色
酚酞溶液 ＜8.2无色 8.2~10.0浅红色 ＞10.0红色
指示剂的选择
酸碱中和滴定中，酸碱指示剂用量及颜色变化：
滴定种类 选用的指示剂 滴定终点颜色变化 指示剂用量 滴定终点判断标准
强酸滴定强碱
强酸滴定弱碱 强碱滴定强酸 强碱滴定弱酸 甲基橙
酚酞
甲基橙
甲基橙
酚酞
酚酞
黄色→橙色
粉红色→无色
黄色→橙色
红色→黄色
无色→粉红色
无色→粉红色
2~3滴
当滴入最后
半滴标准液
后，指示剂恰
好变色且在
半分钟内不
恢复原色，即
认为达到滴
定终点
（不要多加，指示剂本身为弱酸或弱碱）
酸碱中和滴定实验的操作
1.滴定前的准备工作
（1）查漏：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。
（2）润洗：滴定管在加入反应液之前，先用蒸馏水洗涤干净，然后分别用所要盛装的溶液润洗2～3遍。
（3）装液：分别将反应液加入相应滴定管中，使液面位于滴定管“0”刻度线以上2～3mL处。
（4）赶气泡：酸式滴定管→快速放液；碱式滴定管→橡皮管向上翘起，并使液面位于“0”刻度或“0”刻度线以下的某一刻度处。
酸碱中和滴定实验的操作
（5）调液面记数据：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满反应液，然后调节滴定管液面使其处于某一刻度，准确读取数值并记录。
2.锥形瓶的准备工作
（1）洗：用蒸馏水洗涤锥形瓶，切记不能用待测液润洗。
（2）装：装入一定量的待测液。
（3）滴：滴入2~3滴指示剂（不要多加，指示剂本身为弱酸或弱碱）。
V初
V末
V ＝ V末－V初
酸碱中和滴定实验的操作
酸碱中和滴定实验的操作
滴定操作
3.滴定
一手旋转酸式滴定管活塞或挤压碱式滴定管玻璃球
一手摇动锥形瓶
眼睛注视锥形瓶内，观察溶液颜色的变化
酸碱中和滴定实验的操作
在接近滴定终点时，采用半滴法滴加溶液，当加入最后半滴时，指示剂颜色恰好发生明显变化，且半分钟内不恢复原色，即达到滴定终点。达到滴定终点后，停止滴定，静置片刻，读出并记录终点读数。定量测定时，多次重复实验可排除偶然因素，减小实验误差，所以上述滴定操作应重复2~3次。
滴加半滴液体的方法：
慢慢转动酸式滴定管的活塞（或轻轻挤压碱式滴定管橡胶管中的玻璃球），使滴定管的尖嘴处悬挂半滴液体（不滴落），用锥形瓶内壁将其刮下来，并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内。
酸碱中和滴定实验的操作
4.计算
定量测定时，只有多次重复实验才能排除偶然因素，减小实验误差，所以上述滴定操作应进行3次，最终取3次滴定结果的平均值。
5.误差分析依据(一元酸、碱的中和滴定)
中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当、读数不准等，分析误差要根据计算式分析，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。
酸碱中和滴定实验的误差分析
c待 =
c标×V标
V待
决定误差原因：
已知：c标
已知：V待
V标偏大，c待偏高
V标偏小，c待偏低
还有那些操作会导致滴定结果出现误差呢？
酸碱中和滴定实验的误差分析
1.常见的误差分析
滴定时读数不准引起的误差 所消耗标准液的体积 c待
滴定开始读数 滴定结束读数 平视 仰视
平视 俯视
仰视 俯视
俯视 仰视
滴定后，滴定管尖嘴处挂一滴标准液
偏高
偏低
偏低
偏高
偏高
取液时读数不准引起的误差 所取待测液的体积 c待
滴定开始读数 滴定结束读数 仰视 平视
平视 俯视
仰视 俯视
平视 仰视
偏高
偏高
偏低
偏高
1.常见的误差分析
酸碱中和滴定实验的误差分析
酸碱中和滴定实验的误差分析
误 差 原 因 V酸影响 c碱结果
① 酸式滴定管未用标准酸润洗
② 碱式滴定管未用未知碱液润洗
③ 滴定开始时酸式滴定管有气泡，滴定后气泡消失
④ 放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失
⑤ 滴定过程中振荡锥形瓶时部分液体溅出
⑥ 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
偏大
偏大
偏小
偏小
偏大
偏大
偏小
偏小
偏小
偏小
无影响
无影响
2.实验操作不当造成的误差分析
酸碱中和滴定曲线
PART 02
酸碱中和滴定曲线
酸碱中和滴定曲线是滴定过程中溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。其中滴定终点附近的pH突变情况对于酸碱中和滴定中如何选择合适的酸碱指示剂具有重要意义。
为何可以将滴定终点当成“恰好反应”的终点呢？
滴定终点是根据指示剂颜色变化来判断的，并不是酸碱完全反应的点(即化学计量点)， 但没有一种指示剂的变色点恰好是完全中和的点， 因此，把滴定终点看作是恰好完全反应的点,且在误差许可范围内（+0.1%）。
所以可以将滴定终点当成“恰好反应”的终点
酸碱中和滴定曲线
如图所示是用0.1000mol/L NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度盐酸过程中的pH变化。
加入NaOH溶液的体积V(mL)
溶
液
的pH
酚酞
甲基橙
突变范围
非滴定终点
反应终点
对于强酸、强碱的中和，开始时由于被中和的酸或碱的浓度较大，加入少量的碱或酸对其pH的影响不大。当接近滴定终点时，极少量的碱或酸就会引起溶液的pH突变。
随堂测试
1.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，若测定结果偏低，则原因可能是（ ）
A.配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质
B.滴定到终点时，仰视读数，其他操作正确
C.盛装未知浓度的盐酸的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知浓度的盐酸润洗
D.滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂了一滴溶液
A
随堂测试
2.准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.1000 mol·L－1NaOH溶液滴定。下列说法正确的是（ ）
A.滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液的滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定过程中，眼睛应注视滴定管内液面的下降
B
随堂测试
3.下列有关中和滴定实验的叙述正确的是（ ）
A.中和滴定实验中所用标准溶液越浓越好，指示剂的用量一般为2～3 mL
B.滴定管、锥形瓶均应先水洗后润洗
C.进行滴定时眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化而不应注意滴定管内的液面变化
D.用标准盐酸滴定待测NaOH溶液时，若滴定前读数时仰视，滴定后俯视，则测定值偏大
C
随堂测试
4.下列有关滴定操作的说法正确的是（ ）
A.用25 mL滴定管进行中和滴定时，用去标准液的体积为21.7 mL
B.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定，则测定结果偏低
C.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质，则测定结果偏高
D.用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时，若读取读数时，滴定前仰视，滴定到终点后俯视，会导致测定结果偏高
D
随堂测试
4.某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验：
①溶于水，得到无色透明溶液；②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出，离心分离；③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是（ ）
A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
A
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