新教材适用2023_2024学年高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡第2节水的电离和溶液的pH第3课时酸碱中和滴定课件新人教版选择性必修1

这是一份新教材适用2023_2024学年高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡第2节水的电离和溶液的pH第3课时酸碱中和滴定课件新人教版选择性必修1，共56页。

第三章　水溶液中的离子反应与平衡第二节　水的电离和溶液的pH第3课时　酸碱中和滴定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。1．通过酸碱中和滴定原理的理解、指示剂选择等，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。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，培养科学探究与创新意识。新课情景呈现 酸碱中和反应的实质是：H＋＋OH－===H2O，因此在酸碱中和反应的过程中，随着酸(或碱)溶液的加入，溶液pH是不断发生变化的，那么溶液pH的变化特点是什么？如果用实验来研究这一问题，实验的关键是什么？本课时我们将要学习的就是用中和滴定的方法，根据已知浓度的酸(或碱)测定未知浓度的碱(或酸)。课前素能奠基 一、酸碱中和滴定的原理与主要仪器1．原理：(1)含义。酸碱中和滴定是依据_______反应，用_________________ ______来测定_______________________的方法。(2)原理。中和已知浓度的酸(或碱)未知浓度的碱(或酸)酸式滴定管碱式滴定管锥形瓶(2)滴定管的结构及使用方法。0.01二、酸碱中和滴定操作1．实验操作：以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例：(1)滴定前的准备。①滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→排气泡→调液面→记录。②锥形瓶：注碱液→记体积→加指示剂。(2)滴定。(3)终点判断。等到滴入半滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内_________原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。(4)数据处理。按上述操作重复_________次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝____________________计算。不恢复二至三2．常用酸碱指示剂及变色范围：紫色红色浅红色红色3.酸碱滴定曲线：以滴加_________________为横坐标，以溶液_______为纵坐标绘出一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。如图所示为用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 HCl溶液过程中的pH变化曲线。酸(或碱)的量pH由曲线可以看出，在酸、碱中和滴定过程中，溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程，在此范围内，滴加很少的酸(或碱)，溶液的pH就有很大的变化，能使指示剂的颜色变化明显，有利于确定滴定终点。1．用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考图示仪器，从下表中选出正确选项( 　　)C解析：甲为酸式滴定管，乙为碱式滴定管。酸性溶液、强氧化性溶液(如KMnO4溶液)一般装在酸式滴定管中，碱性溶液一般装在碱式滴定管中。指示剂的选择一般情况下，强碱滴定强酸用酚酞作指示剂，强酸滴定强碱用甲基橙或酚酞作指示剂。当指示剂可以有多种选择时，选择的指示剂最好是到达滴定终点时由浅变深发生变化。中和滴定时，一般情况下是把已知物质的量浓度的标准溶液滴入待测的未知浓度的溶液中，但把未知物质的量浓度的溶液滴入已知物质的量浓度的溶液中，只要操作正确，也可以求得待测溶液浓度。2．某学生用碱式滴定管量取0.1 mol·L－1的NaOH溶液，开始时仰视液面读数为1.00 mL，取出部分溶液后，俯视液面，读数为11.00 mL，该同学在操作中实际取出的液体体积为( 　　)A．大于10.00 mL B．小于10.00 mLC．等于10.00 mL D．等于11.00 mL解析：结合图示可知该同学读取NaOH溶液的体积为11.00 mL－1.00 mL＝10.00 mL，而实际取出液体体积要大于10.0 mL，A项正确。A3．下列有关中和滴定的实验叙述：①取一锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次；②在锥形瓶中放入25.00 mL待测NaOH溶液；③加入几滴石蕊溶液作指示剂；④取一支酸式滴定管，洗涤干净；⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液，进行滴定；⑥左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停地摇动锥形瓶；⑦两眼注视着滴定管内盐酸液面下降，直至滴定终点。其中错误的是( 　　)A．④⑥⑦ B．①⑤⑥⑦C．③⑤⑦ D．①③⑤⑦D解析：操作①的锥形瓶只能用水洗；操作③中不能用石蕊溶液作为中和滴定的指示剂，因为它的显色效果不明显；操作⑤中滴定管必须用标准液润洗后才能注入标准液；操作⑦中两眼应注视锥形瓶中溶液颜色的变化。课堂素能探究 问题探究：1．酸碱恰好完全反应的点与滴定终点是否相同？2．在酸碱中和滴定实验中，标准液的浓度是越大越好还是越小越好？3．用盐酸滴定氨水(氯化铵溶液显酸性)，选什么作指示剂？怎样描述滴定终点？探究提示：1．不相同。酸碱恰好完全反应是指酸与碱按照化学计量数恰好完全反应，酸和碱都不剩余，此时溶液可能为中性，也可能为酸性或碱性；而滴定终点是指指示剂颜色恰好变化的点，二者不相同。酸碱恰好完全反应的点与滴定终点特别接近，在一般科学研究中不会造成大的误差。2．标准液的浓度一般为0.100 0 mol·L－1为宜。浓度太大，易引起较大误差；浓度太小，所需标准液体积太大，不易操作。3．可选择甲基橙作指示剂。滴入半滴标准盐酸时，溶液由黄色变为橙色，且半分钟内颜色不再变化，则达到滴定终点。知识归纳总结：1．滴定操作步骤：以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例。(1)滴定前的准备。(2)滴定：放出一定体积的氢氧化钠溶液于洗净的锥形瓶中，滴加2～3滴酚酞试液，用标准盐酸开始滴定。左手：控制活塞，逐滴加入标准液，先快后慢。右手：摇动锥形瓶。眼睛：注视锥形瓶内溶液颜色变化，待到终点，记录末读数。2．数据处理：为减小误差，滴定时，要求重复实验2～3次，求平均值。将测得的实验数据代入中和滴定计算公式计算。3．滴定终点判断答题模板： 用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，试根据实验回答下列问题：(1)准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品，配成500 mL待测溶液。称量时，样品可放在_____(填字母)称量。A．小烧杯中 B．洁净纸片上C．托盘上(2)滴定时，用0.200 0 mol·L－1的盐酸来滴定待测溶液，不可选用_____(填字母)作指示剂。A．甲基橙 B．石蕊C．酚酞 D．甲基红AB(3)滴定过程中，眼睛应注视_________________________；在铁架台上垫一张白纸，其目的是_____________________________________ _____________。(4)根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________________mol·L－1，烧碱样品的纯度是________________。锥形瓶内溶液颜色的变化便于观察锥形瓶内液体颜色的变化，减小滴定误差0.400 097.56%解析：(1)称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时，样品应放在小烧杯中。(2)酸碱中和滴定时，一般应选甲基橙、酚酞、甲基红等颜色变化较明显的指示剂，石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显，易造成误差。(3)为准确判断滴定终点，眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化，且在铁架台上垫一张白纸。规律方法指导：指示剂的选择与颜色变化 现用物质的量浓度为a mol·L－1的标准NaOH溶液滴定V mL盐酸的物质的量浓度，请回答下列问题：(1)碱式滴定管用蒸馏水洗净后，接下来应该进行的操作是_________________________。(2)用标准NaOH溶液滴定时，应将标准NaOH溶液注入图1的_____(填“甲”或“乙”)中。(3)图2是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数，则c(HCl)＝_______ mol·L－1。用标准NaOH溶液润洗乙问题探究：用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸(放锥形瓶中)，选用甲基橙作为指示剂。1．配制标准溶液的NaOH中混有Na2CO3杂质，会对测定结果产生什么影响？2．以溶液颜色由红色变为橙色为滴定终点，会对测定结果产生什么影响？探究提示：1．偏高。相同质量的NaOH比Na2CO3消耗HCl要多。2．由红色变为橙色还没有达到滴定终点，若此时读数会使测定结果偏低。2．误差分析：(以NaOH标准溶液滴定一定体积的待测HCl为例) 使用酸碱中和滴定的方法，用0.01 mol·L－1盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液，下列操作会使测定结果偏高的是( 　　)①用量筒量取浓盐酸配制0.01 mol·L－1稀盐酸时，量筒用蒸馏水洗净后未经干燥直接量取浓盐酸　②配制稀盐酸定容时，俯视容量瓶刻度线　③滴定结束时，读数后发现滴定管下端尖嘴处悬挂有一滴液滴　④滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁附着的盐酸冲下A．①③ B．②④ C．②③④ D．①②③④A 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 mLB．用标准的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．用标准的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的KOH溶液时，若读取读数，滴定前仰视，滴定到终点后俯视，会导致测定结果偏高D名师博客呈现 pH的应用pH的测定和控制在工农业生产、科学实验和医疗等方面都很重要。在工业上，例如，氯碱工业生产中所用食盐水的pH主要控制在12左右，以除去其中的Ca2＋和Mg2＋等杂质。在无机盐的生产中，为了分离所含的杂质Fe3＋，常把无机盐溶液的pH调到5左右，此时Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而分离析出，其他阳离子却留在溶液中。在农业上，土壤的pH关系到农作物的生长，有的作物如芝麻、油菜、萝卜等可以生长在较大的pH范围内，有的却对土壤的pH反应非常敏感，如茶树适宜在pH约为4.0～5.5的土壤中生长。在医疗上，测定血液等pH可以帮助诊断疾病。例如，人体内血液的pH一般在7.35～7.45范围内，如果超过这个范围，便属于病理现象，在科学实验中pH是影响某些反应过程的重要因素，因此测定和控制溶液的pH，就如控制温度和浓度等同样重要。课堂达标验收1．某同学在实验报告中有以下实验数据，其中合理的是( 　　)A．用托盘天平称取11 g食盐B．用量筒量取5.26 mL盐酸C．用酸式滴定管量取3.5 mL盐酸D．用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸用去23.10 mL溶液解析：托盘天平一般准确到0.1 g，A项错误；量筒准确到0.1 mL，无法量取5.26 mL，B项错误；滴定管的精确度为0.01 mL，C项错误；D项正确。D2．在一支50 mL酸式滴定管中盛入0.1 mol·L－1 HCl溶液，其液面恰好在20 mL刻度处。若把滴定管中的溶液全部放入锥形瓶中，滴入3滴酚酞试液，然后以0.1 mol·L－1 NaOH溶液进行滴定，当溶液刚好变为浅红色时，消耗NaOH溶液的体积( 　　)A．等于20 mL B．小于20 mLC．等于30 mL D．大于30 mL解析：滴定管的刻度从上到下逐渐增大，50 mL刻度以下还有没有刻度的一部分，HCl溶液的液面恰好在20 mL刻度处，若把滴定管内溶液全部放入锥形瓶中，则盐酸溶液的体积大于(50－20) mL，由HCl～NaOH可知，所需NaOH溶液的体积大于30 mL，故选D。D3．酸雨对环境危害很大。酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。普通雨水也显弱酸性，是因为水中溶解了CO2。已知常温、常压下，饱和CO2的水溶液的pH＝3.9，则可推断用标准的盐酸滴定NaHCO3水溶液时，适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是( 　　)A．石蕊，由蓝变红　　 B．甲基橙，由橙变黄C．酚酞，红色褪去 D．甲基橙，由黄变橙D解析：标准盐酸滴定NaHCO3溶液时，发生的反应是：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，滴定终点时pH＝3.9，因此滴定终点时溶液显酸性，而指示剂选用甲基橙(3.1～4.4)，滴定终点时溶液pH降低到3.9，颜色由黄变橙，故选D。4．某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来滴定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时，选择酚酞作指示剂。请填写下列空白：(1)用标准的盐酸滴定待测的氢氧化钠溶液时，左手把握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视________________________。直到因加入半滴盐酸后，溶液由红色变为无色，并且____________________为止。(2)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示：则起始读数为___________mL，终点读数为_____________mL。锥形瓶内溶液颜色的变化半分钟内不恢复红色0.0026.10(3)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下：请选用其中合理的数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度：c(NaOH)＝______________________。0.104 4 mol·L－1(4)达到滴定终点时酸碱_______恰好反应(填“是”或“不是”)，若不是，则应是_______________稍微过量；若溶液由红色褪至无色停止滴定，测得NaOH溶液的物质的量浓度可能_______(填“偏高”“偏低”或“无误差”)。不是NaOH溶液偏高解析：(1)滴定时眼睛要时刻注视锥形瓶内液体的颜色变化，以便及时、准确判断终点。为防止过早或过晚判断终点，造成较大误差，必须待半分钟内不恢复红色为准。(2)读数时视线要与凹液面水平相切，另外，滴定管的精确度可以达到0.01 mL，读数时要自上而下读出刻度，如最后的读数不能由下而上读为27.90，应读为26.10。(3)在进行数据处理时，要注意有效可用的数相差不到0.20 mL，否则如第二次的测量结果，和其他两次差别较大，说明该次操作误差较大，该结果不可用，因此，计算时，酸溶液的体积应为第一、三次的平均值。而后代入计算即可得出c(NaOH)的值。(4)滴定终点和酸碱恰好反应是不同的两个概念，前者指的是操作停止的一点，不是酸碱恰好完全反应，而是某一溶液稍微过量(不到一滴)，作为滴定操作来说，可忽略不计。没有返滴一滴待测液，这时溶液中也可能盐酸过量很多，溶液也是无色，所以测得溶液的物质的量浓度有可能偏高。