2022年高中化學(xué)(大綱版)第二冊 第三章電離平衡第四節(jié)酸堿中和滴定(第一課時(shí))

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1、2022年高中化學(xué)(大綱版)第二冊 第三章 電離平衡 第四節(jié)酸堿中和滴定(第一課時(shí)) 從容說課 本節(jié)教材屬于分析化學(xué)的內(nèi)容,主要討論定量分析中強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和滴定。酸堿中和滴定操作簡便、快速,并且有足夠的準(zhǔn)確性,因此,該方法具有很大的實(shí)用價(jià)值,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中被廣泛使用。遵照教學(xué)大綱,本節(jié)教材盡管對中和滴定的操作要求并不高,但并不能因此而降低本節(jié)教材教學(xué)的重要實(shí)際意義。應(yīng)把教學(xué)的重點(diǎn)放在酸堿中和滴定原理的介紹上,而不應(yīng)放在中和滴定操作的熟練訓(xùn)練以及提高有關(guān)計(jì)算題的綜合性和靈活性上。 教材先從分析化學(xué)的角度,簡單提及定性分析和定量分析,然后解釋了什么叫酸堿中

2、和滴定,以及酸堿中和滴定的實(shí)用價(jià)值。在此基礎(chǔ)上,教材轉(zhuǎn)入對本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容即酸堿中和滴定原理的討論。 酸堿中和滴定原理主要討論了三個(gè)問題:第一,酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì),即H++OH-===H20;第二,酸堿中和滴定的計(jì)量依據(jù)和計(jì)算,即酸和堿起反應(yīng)的物質(zhì)的量之比等于它們的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,具體地講,就是會(huì)應(yīng)用 等關(guān)系推導(dǎo)出c(B)= 并能應(yīng)用上述關(guān)系式進(jìn)行有關(guān)酸堿中和滴定的計(jì)算;第三,如何準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全。 教材以鹽酸滴定未知濃度的NaOH為例,較詳細(xì)地討論了滴定過程中溶液的pH變化,以及溶液從堿性經(jīng)中性突變到微酸性的過程。在此基礎(chǔ)上,說明可以選擇合適的指示劑,并根據(jù)指示劑在酸

3、性或堿性溶液中的顏色變化來準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全。 教材第二部分主要是利用演示實(shí)驗(yàn)將理論應(yīng)用于實(shí)踐,不僅將整個(gè)滴定操作過程由教師向?qū)W生示范一遍,而且也把如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、如何利用測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算等.較詳細(xì)地介紹給了學(xué)生。 教材最后的討論題,實(shí)質(zhì)上是引導(dǎo)學(xué)生理解中和滴定的計(jì)量依據(jù)和計(jì)算公式,這對于中和滴定的準(zhǔn)確計(jì)算是很重要的。 本節(jié)教材的教學(xué)包括對酸堿中和滴定原理的討論和酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)示范兩部分。酸堿中和滴定原理的教學(xué)設(shè)置為以下幾個(gè)知識(shí)臺(tái)階進(jìn)行:(1)從離子反應(yīng)的角度引導(dǎo)學(xué)生討論酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì);(2)從化學(xué)方程式計(jì)算的角度引導(dǎo)學(xué)生討論酸堿

4、中和滴定的計(jì)算依據(jù);(3)從鹽類水解的角度。引導(dǎo)學(xué)生分析酸堿中和滴定完成時(shí)指示劑顏色突變情況。中和滴定實(shí)驗(yàn)示范教學(xué)包括了滴定的整個(gè)操作過程,如滴定管的潤洗、加液、去氣泡、滴定、滴定終點(diǎn)的判斷,以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)討論影響實(shí)驗(yàn)成敗的一些關(guān)鍵操作,為學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行中和滴定實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)。 ●教學(xué)目標(biāo) 1.使學(xué)生理解中和滴定的原理。 2.使學(xué)生初步了解酸堿中和滴定的操作方法。 3.使學(xué)生掌握有關(guān)酸堿中和滴定的簡單計(jì)算。 4.激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。 ●教學(xué)重點(diǎn) 酸堿中和滴定的原理 ●教學(xué)難點(diǎn) 酸堿中和滴定的計(jì)算依據(jù)及有關(guān)計(jì)算 ●課時(shí)安

5、排 二課時(shí) ●教學(xué)方法 采用啟發(fā)式教學(xué)。 ●教學(xué)用具 1.鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液、未知濃度的NaOH、酚酞 2.25 mL的酸式滴定管、25 mL的堿式滴定管、錐形瓶、鐵架臺(tái)、滴定管夾、燒杯 3.中和滴定的錄像帶、放像機(jī)、投影儀 ●教學(xué)過程 ★第一課時(shí) [導(dǎo)入](教師舉起一種食品包裝袋,如奶粉的外包裝袋) [師]同學(xué)們在買到一袋食品時(shí),注意到上面標(biāo)有哪些說明嗎? [生]食用方法、成分、含量、生產(chǎn)日期等等。 [師]在這些說明中,成分及其含量的測定,都屬于化學(xué)工作者的任務(wù)。在化學(xué)上,鑒定物質(zhì)是由哪些成分組成的叫定性分析,而測定各成分的含量分別為多少叫定量分析。我們今天就學(xué)習(xí)一種定量分

6、析方法。 [板書]第四節(jié) 酸堿中和滴定 [問]什么叫中和反應(yīng)? [生]酸和堿反應(yīng)生成鹽和水的反應(yīng)叫中和反應(yīng)。 [師]請同學(xué)們寫出以下幾個(gè)反應(yīng)的方程式:①HCl+NaOH ②H2SO4+NaOH ③H3PO4+NaOH [學(xué)生練習(xí),并使一個(gè)學(xué)生板演] HCl+NaOH====NaCl+H2O H2SO4+2NaOH====Na2SO4+2H2O H3PO4+3NaOH====Na3PO4+3H2O [師]請同學(xué)們把以上化學(xué)方程式改寫為離子方程式。 [教師提示]H3PO4是弱電解質(zhì),注意離子方程式中的寫法。 [學(xué)生寫完后,教師總結(jié)]由以上離子方程式我們可以

7、看出,酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì),都是酸電離的H+和堿電離出的OH-反應(yīng)生成H2O,那么中和滴定的原理是什么呢? [板書]1.原理 [師]從酸堿反應(yīng)的化學(xué)方程式來看,酸堿恰好完全反應(yīng)時(shí),其物質(zhì)的量與化學(xué)計(jì)量數(shù)之間有何關(guān)系? [生]酸堿物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 [師]如果我們用A表示酸、B表示堿,就有以下關(guān)系式: [板書] (A:酸;B:堿) [講述并板書]我們知道,在溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量與溶液體積和濃度又有如下關(guān)系: n=c·V 代入上式可得出: [講述]根據(jù)以上關(guān)系式,用一種已知濃度的酸與一定體積的未知濃度的堿反應(yīng),若能測得恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗酸的體積,就可求出堿的濃度,這就

8、是中和滴定的原理。即: [板書]cB= [講述]若酸、堿都是一元的,則c(B)= [板書]若,則cB= [師]下面我們利用以上關(guān)系式算一道題。 [投影]用0.1032 mol·L-1的HCl溶液,滴定25.00 mL 未知濃度的NaOH溶液,滴定完成時(shí),用去HCl溶液27.84 mL。通過中和滴定測得NaOH 的物質(zhì)的量濃度是多少? [邊分析邊板書]根據(jù)NaOH和HCl反應(yīng)的方程式,它們反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量之比為1∶1,由上述公式可求出NaOH的濃度。 解:因HCl和NaOH都是一元的,所以c(B)= c(NaOH)==0.1149 mol·L-1 [師]請同學(xué)們根據(jù)以上原理,給中

9、和滴定下個(gè)定義。 [學(xué)生敘述,教師板書] 2.定義:用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的方法叫酸堿中和滴定。 [講述]從原理來看,中和滴定很簡單,但在實(shí)驗(yàn)中,要想盡可能地減小誤差,獲得較準(zhǔn)確的測量結(jié)果,還必須使用精密的實(shí)驗(yàn)儀器和嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)操作,下面我們介紹一下中和滴定儀器的選擇。 [板書]3.儀器的選擇 [講述]盛放標(biāo)準(zhǔn)液和量取待測液用到的精密儀器叫滴定管,滴定管有兩種,盛放或量取酸液要用酸式滴定管,盛放和量取堿液用堿式滴定管。 [板書](1)滴定管(酸式、堿式) [展示]酸式滴定管和堿式滴定管。 [師]請同學(xué)說出滴定管結(jié)構(gòu)上有何特點(diǎn),為什么酸式滴定管不能盛放堿液

10、,堿式滴定管不能盛放酸液?讀數(shù)時(shí)可以讀到小數(shù)點(diǎn)后幾位? [學(xué)生分組觀察滴定管后回答] (1)零刻度在上方。 (2)酸式滴定管下端為玻璃活塞,盛放堿液會(huì)生成Na2SiO3,使活塞不能旋轉(zhuǎn)。 (3)堿式滴定管下端為一段橡皮管,酸液會(huì)腐蝕橡膠。 (4)滴定管可以讀到小數(shù)點(diǎn)后兩位。 [展示]被腐蝕的酸式滴定管和堿式滴定管。 [師]這是兩支被腐蝕的滴定管,已經(jīng)都不能使用了,因此我們在以后的實(shí)驗(yàn)中一定要愛護(hù)儀器。 那么,我們用滴定管時(shí),滴定管如何固定呢? [生]鐵架臺(tái)和滴定管夾 [板書](2)鐵架臺(tái)、滴定管夾。 [展示鐵架臺(tái)和滴定管夾,并把滴定管固定在鐵架臺(tái)上] [師]要計(jì)算待測液

11、的濃度,還必須準(zhǔn)確量取一定體積的待測液,那么用什么容器盛放待測液呢? [生]甲:燒杯。乙:錐形瓶。 [講述]在滴定過程中,為了使酸堿充分反應(yīng),要不斷地?fù)u動(dòng)盛待測液的容器,因此,盛待測液的容器口徑要小,以免搖動(dòng)過程中液體濺出,因此選用錐形瓶。 [板書](3)錐形瓶。 [師]我們選好了儀器,但仍然不能得到準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因?yàn)槲覀儫o法知道加入的標(biāo)準(zhǔn)液是否已恰好和待測液完全中和,因此還要選擇合適的指示劑,那么常用的指示劑有哪些?在不同的pH范圍內(nèi)各顯什么顏色呢?請同學(xué)們打開書71頁,看表3-2。 [講述]石蕊也是一種指示劑,但由于其色差小,變色不敏銳,因此在滴定實(shí)驗(yàn)中一般不用。常用的指示劑為

12、酚酞或甲基橙。 [板書](4)指示劑:酚酞或甲基橙。 [師]有了這些儀器和試劑我們就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)了,那么實(shí)驗(yàn)前需要做什么準(zhǔn)備工作?實(shí)驗(yàn)中需要注意什么問題?實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)如何處理?這些問題我們下一節(jié)課討論。 [布置作業(yè)]1.課后作業(yè)一、二。 2.完成課本P75家庭小實(shí)驗(yàn)。 ●板書設(shè)計(jì) 第四節(jié) 酸堿中和滴定 1.原理: (A:酸,B:堿) 因?yàn)閚=c·V 所以 cB= 若,則cB= 2.定義:用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的方法叫酸堿中和滴定。 3.儀器的選擇 (1)滴定管(酸式、堿式) (2)鐵架臺(tái)、滴定管夾 (3)錐形瓶 (4)指示劑:酚酞或

13、甲基橙 ●教學(xué)說明 本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容為中和滴定的原理,在教學(xué)中采用以舊引新的方法來完成本節(jié)的教學(xué)目標(biāo),使學(xué)生理解中和滴定的原理。由于學(xué)生對酸堿中和反應(yīng)及其方程式的書寫已非常熟悉,因此對中和滴定的原理也很容易理解,第一課時(shí)只介紹中和滴定的原理內(nèi)容有點(diǎn)少,因此把第五節(jié)的內(nèi)容分為兩課時(shí)完成,把中和滴定儀器的選擇放在第一課時(shí),中和滴定的操作及有關(guān)計(jì)算放在第二課時(shí)。 參考練習(xí) 1.下列儀器中沒有零刻度的是( ) A.溫度計(jì) B.量筒 C.滴定管 D.托盤天平游碼標(biāo)尺 答案:B 2.有一支50毫升的酸式滴定管,其中盛有0.1mol·L-1 NaOH溶液

14、,液面恰好在15mL刻度處,若將試管內(nèi)的堿液全部放完,恰好中和錐形瓶內(nèi)35mL鹽酸,鹽酸的物質(zhì)的量濃度為( ) A. > 0.1mol·L-1 B. <0.1mol·L-1 C. 0.1mol·L-1 D. 不能確定 答案:A 3.下圖是向100 mL的鹽酸中,逐漸加入NaOH溶液時(shí),溶液的pH變化的圖象,根據(jù)圖象所得結(jié)論正確的是( ) A.原來HCl的物質(zhì)的量濃度為0.1 mol·L-1 B.x為含0.1 mol NaOH的溶液 C.原來HCl的物質(zhì)的量濃度為1 mol·L-1 D.x 為含0.01 mol的NaOH的溶液 答案:AD 4.準(zhǔn)確量取25.00 mL KMnO4溶液,可選用的儀器是( ) A.50 mL量筒 B.10 mL量筒 C.50 mL的酸式滴定管 D.50 mL的堿式滴定管 答案:C

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