高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三章 水溶液中的离子平衡第二节 水的电离和溶液的酸碱性教学设计及反思

         第二节 水的电离和溶液的酸碱性

               PH的应用——酸碱中和滴定                 

一、教学目标:

知识与技能：1.使学生初步掌握酸碱中和滴定的原理和有关计算；

            2.初步了解酸碱中和滴定所使用的仪器。

过程与方法：通过师生互动课堂教学模式及问题解决模式，引导学生步步推进，    循序渐进，让学生体验探究性学习的方法。

 情感态度与价值观：通过酸碱中和滴定相关量的关系、仪器和指示剂的选择等知

识点的介绍来发展学生的思维能力，培养学生探究性学习的能力。

重点、难点分析:　

     重点：1.酸碱中和滴定的原理及有关计算；

           2.初步了解酸碱中和滴定所使用的仪器。

     难点：酸碱中和滴定的原理及有关计算。

课时：预计两课时

四、教学过程设计:

【新课导入】我们已经知道不仅工农业生产和科学实验中常常涉及溶液酸碱性，

人们的生活和健康也与溶液的酸碱性有关。今天我们来学习PH的另一个重要应

用：利用酸碱中和滴定的方法测定未知溶液浓度。

一、酸碱中和滴定：

1、定义：酸碱中和滴定是利用中和反应，用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。

原理：当酸碱恰好中和时 n（H+)=n(OH-),

         若为一元酸与一元碱则可表示为： C酸V酸=C碱V碱

     我们常把已知浓度的酸（或碱）称为标准溶液，

     将未知浓度的碱（或酸）称待测溶液，

则酸碱恰好中和时：  C(标)·V(标) = C(待)·V(待)。 即C(待) = C(标)·V(标)

                                                           V(待)

3、【设疑】酸碱中和滴定实验的关键是什么？

【学生回答】⑴ 准确测出参加反应的两种溶液的体积。

         ⑵准确判断中和反应是否恰好进行完全。  

【设疑】如何准确测量出参加反应的两种溶液的体积？能否用量筒量取？                          

【教师讲解】不能用量筒，量筒为粗量仪，最小分刻度为0.1ml,不估                                                                           读,所以量筒的精确度只能为0.1ml，可以使用移液管和滴定管。用滴定管量取溶液的体积更准确，因为滴定管的直径小，误差小，精确度更高。

【教师展示仪器】 滴定管的构造：

     滴定管是一种具有精确刻度、内径均匀的细长玻

璃管。 常有25.00mL和50.00mL两种规格。刻度：零

刻度在上，满刻度在下，满刻度以下无刻度。 1ml分

为10格，每小格是0.1ml，故可精读到0.1ml,估读到

0.01ml。

   酸式滴定管：下端是用于控制液体流量的玻璃活

塞。酸式滴定管用来盛酸性溶液及氧化性溶液。

  碱式滴定管：下端是一段橡皮管，橡皮管内有一

个比橡皮管的内径稍大的玻璃小球，橡皮管下端连一个尖嘴玻璃管，通过橡皮管和玻璃球组成的阀来控制液

体流量。碱式滴定管用盛碱性溶液。

【设疑】解决了如何准确测量出参加反应的两种溶液的体积问题后，那么又该如何准确判断中和反应是否恰好进行完全？

   上节课后习题：

向20 .00ml 0.0100mol/L的HCl 溶液加入如下体积的0.0100mol/L的NaOH溶液，

求(1)当NaOH溶液体积为19.80mL时，pH=？

  (2)当NaOH溶液体积为19.98mL时，pH=？

  (3)当NaOH溶液体积为20.00mL时，pH=？

  (4)当NaOH溶液体积为20.02mL时，pH=？

  (5)当NaOH溶液体积为20.20mL时，pH=？

答案为：(1)4.3，(2)5.3，(3)7，(4)8.7，(5)9.7。下来以(2)(3)(4)为例分析：

  (2)混合溶液呈酸性，

  CH+(过量）=  0.0100 mol/L× 0.02 mL   = 5×10 - 6 mol/L

                (20.00+20.00-0.02) mL

  此时溶液的pH= —lg(5×10 -6) = 5.3

              (3)混合溶液呈中性，pH= 7

  (4)混合溶液呈碱性，

  COH-(过量）=  0.0100 mol/L× 0.02 mL   = 5×10 - 6 mol/L

                (20. 00+20.00-0.02) mL

  C (H+)= 2×10 - 9 mol/L

此时溶液的pH= —lg(2×10 -9) = 8.7

【思考】用0.0100mol/L的NaOH溶液，滴定20 .00ml 0.0100mol/L的HCl 溶液，随VNaOH的增大，滴定过程的溶液的pH变化曲线如何？

【学生回答】学生描述滴定“突跃”现象

【教师讲解】滴定“突跃”的存在为准确判断终点提供了方便。

 因为：当多加半滴（0.02ml)NaOH标准液时，锥形瓶内液体呈碱性， pH=8.7

                      误差为：+ 0.02ml  = + 1‰

                               20.00ml

      当少加半滴（0.02ml)NaOH标准液时 锥形瓶内液体呈酸性，pH=5.3

                      误差为：—0.02ml  =—1‰

                               20.00ml

到达滴定终点时，多滴加或少滴加一（或半）滴标准液，对溶液的pH影响很大，但实际的实验误差仅仅是千分之一，是可以忽略的误差。所以尽管所选用的酸碱指示剂并不是在溶液呈中性时变色，且到达滴定终点时，盛待测溶液的锥形瓶内中的液体也不呈中性，但是，可利用甲基橙（变色范围3.1-4.4）或者酚酞（变色范围8-10）的颜色突变来判断滴定的终点。

 pH

VNlOH(mL)

【设疑】具体指示剂该如何选择

【教师分析】 强酸和强碱互滴时，甲基橙和酚酞均可以选，一般不用石蕊作指示剂，为什么？怎样来判断滴定终点呢？

【学生回答】1.石蕊作指示剂的话颜色变化人们不容易发现。

            2.指示剂的颜色发生突变并且半分钟不变色即达到滴定终点。

【实验任务】用0.1032mol/L的HCl溶液滴定25.00mL未知浓度的氢氧化钠溶液，请你用酸碱中和滴定的方法测定出NaOH溶液的浓度。

二．酸碱中和滴定的操作：

1.仪器与试剂：

试剂：0.1032mol/LHCl溶液、 NaOH溶液（未知浓度）、 酚酞溶液、蒸馏水。

仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、锥形瓶、洗瓶、铁架台、烧杯等。

实验步骤：

                  查漏→洗涤、润洗→装液→赶气泡→调液→取液→滴定→记录

【播放视频】酸碱中和滴定具体操作过程。

3.数据处理：

       C(碱)=  C(酸)·V(酸)  =  0.1032×V(酸)

                    V(碱)       25.00ml

【结束语】下节课我们再给大家做酸碱中和滴定的演示实验并进行误差分析。

【课堂练习】在一支25ml的碱式滴定管中，盛装溶液时液面恰好在10.00ml处.若将管内液体全部放出，用量筒接取，所得溶液的体积为( C )

A.10.00ml    B.15.00ml   C.大于15.00ml    D.小于15.00ml

【作业布置】 1.课后整理出酸碱中和滴定具体实验操作步骤及注意事项。

             2.对由于不规范操作造成的误差进行分析。

【板书设计】

水的电离和溶液的酸碱性

         测定未知溶液浓度的方法——酸碱中和滴定

一、酸碱中和滴定：

定义：酸碱中和滴定是利用中和反应，用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法，已知浓度的酸（或碱）称为标准液，未知浓度的碱（或酸）称待测溶液。

            2、原理：当酸碱恰好中和时： n(H+)=n(OH-)，

         若为一元酸与一元碱则可表示为： C酸V酸=C碱V碱  ，

          酸碱恰好中和时：  C(标)·V(标) = C(待)·V(待)。             

                C(标)·V(标)                                                  

     即C(待) =      V(待)

3、实验关键

⑴．准确测定两种溶液的体积

仪器：酸式滴定管与碱式滴定管。

⑵．判断中和反应恰好完全进行

    选用合适的指示剂。

二、酸碱中和滴定的操作：

   查漏→洗涤、润洗→装液→赶气泡→调液→取液→滴定→记录