《水溶液中的离子平衡》教案2(15份)
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教 案
课题:第三节 化学平衡(一) 授课班级
课 时 1
教
学
目
的 知识与
技能 1、理解化学平衡状态等基本概念。
2、理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。
过程
与
方法 1、用化学平衡状态的特征判断可逆反应是否达到化学平衡状态,从而提高判断平衡状态、非平衡状态的能力。
2、利用化学平衡的动态特征,渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育。
3、加强新知识的运用,找到新旧知识的连接处是掌握新知识的关键,培养学生严谨的学习态度和思维习惯。
情感态度
价值观 通过从日常生活、基本化学反应事实中归纳化学状态等,提高学生的归纳和总结能力;通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系,提高知识的总结归纳能力。
重 点 化学平衡的概念及特征
难 点 化学平衡状态的判断
知识
结构
与
板书
设计 第三节 化学平衡
一、可逆反应与不可逆反应
溶解平衡的建立
开始时v(溶解)>v(结晶)
平衡时v(溶解)=v(结晶)
结论:溶解平衡是一种动态平衡
二、化学平衡状态
1、定义:指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
教学过程
教学步骤、内容 教学方法
【引入]】我们已经学过许多化学反应,有的能进行到底,有的不能进行到底。请同学们思考并举例说明。
【讲解】化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题,但是在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应进行的快慢是不够的,因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物,同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中,除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外,还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3,后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡。
【板书】第三节 化学平衡
【讲解】如果对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说,由于反应物已全部转化为生成物,如酸与碱的中和反应就不存在什么反应限度的问题了,所以,化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。
【板书】一、可逆反应与不可逆反应
【思考】大家来考虑这样一个问题,我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖,当加入一定量之后,凭大家的经验,你们觉得会怎么样呢?
【回答】开始加进去的很快就溶解了,加到一定量之后就不溶了。
【提问】不溶了是否就意味着停止溶解了呢?
【讲解】回忆所学过的溶解原理,阅读教材自学思考后回答:没有停止。因为当蔗糖溶于水时,一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面,扩散到水里去;另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体,当这两个相反的过程的速率相等时,蔗糖的溶解达到了最大限度,形成蔗糖的饱和溶液。
【讲解】所以说刚才回答说不溶了是不恰当的,只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了,溶解并没有停止。我这里把这一过程做成了三维动画效果,以帮助大家理解溶解过程。
【投影】演示一定量蔗糖分子在水中的溶解过程。
【讲解】这时候我们就说,蔗糖的溶解达到了平衡状态,此时溶解速率等于结晶速率,是一个动态平衡。
【板书】溶解平衡的建立
开始时v(溶解)>v(结晶)
平衡时v(溶解)=v(结晶)
结论:溶解平衡是一种动态平衡
【探讨】们学过那些可逆反应?可逆反应有什么特点?
在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.可逆反应不能进行完全,
【讲解】在容积为1L的密闭容器里,加0.01molCO和0.01molH2O(g),的体系中各组分的速率与浓度的变化
【投影】
【讲解】开始时c(CO) 、c(H2O)最大,c(CO2) 、c(H2)=0。随着反应的进行,c(CO) 、c(H2O)逐渐减小,正反应速率逐渐减小;c(CO2) 、c(H2)逐渐增大,逆反应速率逐渐增大,进行到一定程度,总有那么一刻,正反应速率和逆反应速率的大小相等,且不再变化
【板书】二、化学平衡状态
1、定义:指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
【提问】化学平衡有什么特征?
【投影】化学平衡状态的特征:
(1)动:动态平衡v(正)=v(逆)≠0
(2)等:v(正)= v(逆)
(3)定:反应混合物中各组分的浓度保持一定,各组分的含量保持不变。
(4)变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。
【小结】对于不同类型的可逆反应,某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志,取决于该物理量在平衡到达前(反应过程中)是否发生变化。若是则可;否则,不行。
【随堂练习】
1、在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)达到平衡的标志是
A. C的生成速率与C分解的速率相等
B. 单位时间生成nmolA,同时生成3nmolB
C. 单位时间生成B的速率,与生成C的速率相等 (数值)
D. 单位时间生成nmolA,同时生成2nmolC
2、下列说法可以证明反应 N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( )
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成
3、下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是
A. P、Q、R、S的浓度不再变化
B .P、Q、R、S的分子数比为1:1:1:1
C.反应容器内P、Q、R、S共存
D.反应容器内总物质的量不随时间而变化
4、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是(其中只有B气体有颜色) ( )
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
C.气体的平均分子量 D.气体的颜色
学生举例化学反应存在的限度。
教 案
课题:第二节 水的电离和溶液的酸碱性(二) 授课班级
课 时 2
教
学
目
的 知识
与
技能 1、能进行溶液的pH的简单计算
2、初步掌握测定溶液的pH的方法,知道溶液pH在工农业生产和科学研究中的重要应用
3、理解溶液的pH。理解溶液的pH跟溶液中c(H+)之间的关系。
过程
与
方法 1、通过各种类型溶液pH的计算,掌握电解质溶液pH计算方法。
2、通过不同溶液混合后pH的计算,掌握具体情况具体分析的思考方法,提高分析问题解决问题能力。
3、通过溶液pH的测试方法,掌握实验室测试溶液酸碱性的方法。
情感态度价值观 通过用pH表示溶液的酸碱性,理解化学学科中对极小数值的表示方法,让学生体会化学学科的特有价值。
重 点 pH与溶液酸碱性的关系,有关溶液的pH的简单计算
难 点 各类溶液、各类混合后的c(H+)、pH的计算。
知
识
结
构
与
板
书
设
计 三、pH
1、定义:pH=-lg[c(H+)]
2、广泛pH的范围:0-14;
溶液的酸性越强,其pH越小;溶液的碱性越强,其pH越大。
3、pH的测定方法
(1) 试纸的使用 (2) 酸碱指示剂 (3) pH计
4、pH的应用
四、pH的有关计算
1、单一溶液的pH计算
(1) 求强酸溶液的pH (2)求强碱溶液的pH
2.混合溶液的pH计算
(1)求强酸与强酸混合溶液的pH (2)求强碱与强碱混合溶液的pH
(3)求强酸与强碱混合溶液的PH
3、稀释的计算
(1)强酸 pH=a,加水稀释10n倍,则pH=a+n
(2)弱酸 pH=a,加水稀释10n倍,则pH<a+n
(3)强碱 pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n
(4)弱碱 pH=b,加水稀释10n倍,则pH>b-n
教学过程
教学步骤、内容 教学方法
【回顾】水的电离、离子积常数、水电离平衡的影响因素、溶液的酸碱性.
【过渡】利用离子积计算溶液中的H+或OH-浓度
【点击试题】例1、求25℃0.01mol/L盐酸的C(H+)
【分析】1、在该溶液中存在哪几种电离
2、c(H+)×c(OH-)中的c(H+)应等于两者之和
3、HCl = H+ + Cl-
0.01 0.01
H2O=H++OH-
x x
所以,(0.01+x)x=10-14 一般地,x 与0.01相比,可以忽略不计
【随堂练习】1、求25℃0.05mol/LBa(OH)2溶液C(H+)
2、求25℃0.05mol/L硫酸溶液由水电离出来的[H+]
【过渡】从上述数据,上述c(H+)、c(OH-)都较小,使用起来不方便,因此,化学上常采用pH来表示溶液的酸碱性的强弱。
【板书】三、pH
1、定义:pH=-lg[c(H+)]
【讲解】溶液的pH指的是用C(H+)的负常用对数来表示溶液的酸碱性强弱,即pH=-lg[c(H+)],要注意的是的,当溶液中C(H+)或C(OH―)大于1 mol 时,不用pH来表示溶液的酸碱性。广泛pH的范围为0-14
【投影】中性溶液,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L pH=7
酸性溶液,c(H+)>c(OH-) pH<7
碱性溶液,c(H+)<c(OH-) pH>7
【板书】2、广泛pH的范围:0-14
溶液的酸性越强,其pH越小;溶液的碱性越强,其pH越大。
【过渡】那么,如何测定某溶液的酸碱性,即如何测定溶液的pH值呢?
【讲解】用pH试纸、pH计
【板书】3、pH的测定方法
(1) 试纸的使用
【设问】如何使用呢?要不要先用水浸湿呢?浸湿对测定结果有何影响?
【讲解】一般先把一小块的试纸放在表面皿或玻璃片上,用沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部,,再用标准比色卡与之比较,来确定溶液的pH值。不能用水浸湿,这样会溶液变稀,测定结果向pH=7的方向靠近。标准比色卡的颜色与光谱一致,按pH从小到大依次的:红橙色(酸性);绿(中性);蓝靛紫(碱性)。
【投影】
【过渡】除了试纸外,我们在实验室最常用的是酸碱指示剂。
【板书】(2) 酸碱指示剂
【讲解】碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱,它们的颜色变化在一定的pH范围内发生的,因此,可以用这些弱酸、弱碱来测定溶液的pH。但只能测出pH的范围,一般不能准确测定pH。
【投影】
指示剂 甲基橙 石蕊 酚酞
变色范围pH 3.1-4.4 5-8 8-10
溶液颜色 红-橙-黄 红-紫-蓝 无色-浅红-红
【讲解】上述两种测定方法,都不是很精确,要想准确测定溶液的pH应该使用pH计
【板书】(3) pH计
【讲解】测试和调控溶液的pH,对工农业生产、科学研究、以及日常生活和医疗保健都具有重要意义。在医疗上,当体内的酸碱平衡失调时,血液的pH是诊断疾病的一个重要参数,而利用药物调控pH则是辅助治疗的重要手段之一。在生活中,人们洗发时用的护发素,其主要功能也是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。在环保领域中,酸性或碱性废水处理常常利用中和反应,在中和处理的过程中可用pH自动测定仪进行监测和控制。在农业生产中,因土壤pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性,各种作物生长都对土壤土壤的pH范围有一定的要求。在科学实验和工业生产中,溶液的pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。
【板书】4、pH的应用
【投影】
【过渡】用pH来表示溶液的酸碱性,是十分方便,掌握有关的pH计算是十分重要的。
【板书】四、pH的有关计算
1、单一溶液的pH计算
(1) 求强酸溶液的pH
【点击试题】例1:求1×10-3mol/LHCl溶液的PH
解:PH=-lg10-3=3
【随堂练习】求1×10-3mol/LH2SO4溶液的PH
【板书】(2).求强碱溶液的pH
【点击试题】例2、求0.1mol/LNaOH溶液的PH
解:C(H+)=1×10-13mol/L PH=-lg10-13=13
【随堂练习】求0.1mol/LBa(OH)2溶液的PH
【板书】2.混合溶液的pH计算
(1)求强酸与强酸混合溶液的pH
【点击试题】例3、10mL0.1mol/LHCl与20mL0.2mol/LHCl混合,求该混合溶液的PH值。
C(H+)=(0.01×0.1+0.02×0.2)mol/(0.01+0.02)L=0.17mol/L
PH=-lg1.7×10-1=1- lg1.7
【随堂练习】将PH=1和PH=3的盐酸溶液等体积混合,求该混合溶液的PH值。
解:C(H+)=(0.1×V+0.001×V)mol/2VL=0.0505mol/l
PH=-lg5.05×10-2=2- lg5.05=1.3
【板书】(2)求强碱与强碱混合溶液的PH
【点击试题]例4、10mL0.1mol/LNaOH与20mL0.2mol/L Ba(OH)2混合,求该混合溶液的PH值。
解:C(OH_)=(0.01×0.1+0.02×0.2×2)mol/(0.01+0.02)L=0.3mol/L
C(H+)=3×10-14mol/L PH=-lg3×10-14=14- lg3
【随堂练习】将PH=11和PH=13的NaOH溶液等体积混合,求该混合溶液的PH值。
解:C(HO-)=(0.001×V+0.1×V)mol/2VL=0.0505mol/l
C(H+)=1。98×10-13mol/L PH=-lg1。98×10-13=13-lg1。98=12。7
【板书】(3)求强酸与强碱混合溶液的PH
【点击试题】例5、10mL0.1mol/LHCl与10mL0.2mol/LNaOH混合,求该混合溶液的PH值。
解:n(H+)=1×10-3mol n(OH_)=0.002 mol
余: C(OH-)=0.001mol C(H+)=1×10-10mol/L
PH=1×10-10=10
【随堂练习】将PH=6的HCl和PH=10的NaOH溶液等体积混合,求该混合溶液的PH值。
解: C(H+)=1×10-6mol/L n(H+)=1×10-6Vmol
n(OH-)=1×10-4 V mol
故余约n(OH-)=1×10-4 V mol C(OH-)=5×10-5mol/L C(H+)=2×10-10mol/L
PH=-lg2×10-10=10- lg2
【讲解】当强酸溶液与强碱溶液等体积混合时,若pH酸+pH碱=14,溶液呈中性。pH酸+pH碱≠14,则H+或OH过量,则先求剩余C(H+)或C(OH―),再求混合溶液的pH
【投影】小结: 强酸、强碱溶液两两等体积混合时pH的计算
混合物质 两种溶液pH关系 混合后溶液pH
A、B均为酸 pHA<pHB pHA+0.3
A、B均为碱 pHA<pHB pHB-0.3
A是酸、B是碱 pHA+pHB=14 7
pHA+pHB<14(酸剩余) pHA+0.3
pHA+pHB>14(酸剩余) pHB-0.3
注意:酸碱溶液的pH之差必须≥2,否则误差较大
【讲解】当强酸溶液与强碱溶液混合呈中性时,二者体积与pH的关系
【投影】若pH酸+pH碱=14,V酸:V碱=1:1
若pH酸+pH碱=A>14,V酸:V碱=10A-14
若pH酸+pH碱=A<14,V酸:V碱=1:1014-A
【讲解】相同体积酸溶液与碱溶液混合,若为一元弱酸,pH酸+pH碱=14,在未指定强、弱时,pH不一定是7。若为强碱弱酸,则混合后有弱酸有余,则pH<7;若为强酸弱碱则混合后弱碱有余,则pH>7。这种方法只能判断溶液的酸碱性,无法准确计算出pH
【板书】3、稀释的计算
【点击试题】例6、0.0001mol/L的盐酸溶液,求其pH值,用水稀释10倍,求其pH值,用水稀释1000倍后,求其pH值。
pH=4 pH=5 pH=7
【板书】(1)强酸 pH=a,加水稀释10n倍,则pH=a+n
(2)弱酸 pH=a,加水稀释10n倍,则pH<a+n
(3)强碱 pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n
(4)弱碱 pH=b,加水稀释10n倍,则pH>b-n
【随堂练习】在25℃时,有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液,取VaL该盐酸,同该NaOH溶液中和,需Vb L NaOH溶液,填空:
(1)若a+b=14,则Va:Vb=____________(填数字)。
(2)若a+b=13,则Va:Vb=____________(填数字)。
(3)若a+b>14,则Va:Vb=_____________(填表达式),且Va_________ Vb(填:>、<、=)(题中a≤6、b≥8)。
n(OH―)==0.05*2==0.1
n(H+)==10-13
解:PH=-lg2×10-3=3- lg2=2.6
解:C(H+)=5×10-14mol/L PH=-lg5×10-14
=14-lg5
(1)1;(2)0.1;(3)10a+b-14,>。
教 案
课题:第二节 水的电离和溶液的酸碱性(三) 授课班级
课 时 2
教
学
目
的 知识
与
技能 1、掌握酸碱中和滴定概念。
2、理解酸碱中和反应的实质。
3、熟记酸碱中和滴定实验用到主要仪器名称、仪器的用途。
4、掌握中和滴定实验计算的步骤和方法。
过程
与
方法 1、通过中和反应实质、中和滴定原理的分析,体会化学家是怎样利用中和反应来设计化学定量测定方法的。
2、掌握酸碱中和滴定反应中的化学计算方法。
情感态度
价值观 通过酸碱中和反应的实质到中和滴定方法等相互之间的联系的分析,理解化学反应在工农业、科研中的应用。提高学习化学的兴趣。
重 点 中和滴定原理的认识
难 点 酸碱中和滴定有在关计算
知
识
结
构
与
板
书
设
计 五、中和滴定的原理
1、定义: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。
2、原理:C(B)==
3、关键:(1) 准确地测定两种溶液的体积 (2) 准确地判断滴定终点
4、酸碱指示剂的选择
六、实验操作
1、滴定管的结构
2、滴定管的使用
(1) 检漏 (2)润洗仪器 (3) 装液
3、中和滴定操作
4、数据处理
七、误差分析
1、 误差分析依据:C待=
实验操作中可能引起C标和V待的变化,最终影响V标。
2、 产生误差的来源
(1) 操作不当
○1 滴定管的洗涤不当 ○2 锥形瓶的洗涤
○3 滴定管尖嘴部分留有气泡 ○4 读数不规范
(2) 终点判断不当。
(3)标准溶液配制不当
教学过程
教学步骤、内容 教学方法动
【引入】计算用0.1mol/L的氢氧化钠溶液与20mL0.1mol/L的盐酸溶液反应时,当分别滴入NaOH;(1)5mL,(2)8mL,(3)10mL,(4)15mL,(5)18mL,(6)19mL,(7)19.5mL,(8)19.8mL,(9)20mL,(10)21mL,(11)23mL,(12)25mL时溶液的pH,并画出反应过程中溶液pH变化的曲线图(以pH变化为纵坐标,以烧碱溶液的体积为横坐标)。
【投影】展示所画的滴定曲线图:
【讲解】从未滴定前到滴入10mL,pH由 1增到 1.48 (用 10mL);从 10 mL到19.5mL,pH 由1.48到 2.9(用 9.5 mL);从19.5mL到 20mL pH由2.9到 7.0 (用0.5mL);从 20mL到 21mL,pH由 7 到11.4 (用1mL);从 21mL到 25mL ,pH由11.4到 12(用 4mL)。
【讲解】从未滴定前到滴入10mL,pH由1增到1.48(用10mL);从10mL到19.5mL,pH由1.48到2.9(用9.5mL);从19.5mL到20mL,pH由2.9到7.0(用0.5mL);从20mL到21mL,pH由7到11.4(用1mL);从21mL到25mL,pH由11.4到12(用4mL)。
【小结】接近终点(pH≈7)时,很少量的酸和碱会引起pH突变,酸碱反应终点附近pH突变情况是定量测定酸或碱浓度时选择指示剂的重要依据。
【讲解】在酸碱反应过程中,溶液的pH会发生变化,对于强酸强碱的反应,开始时由于被中和的酸或碱浓度较大,加入少量的碱或酸对其pH的影响不大。当反应接近反应终点(pH≈7时),很少量(一滴 ,约0.05 mL)的碱或酸就会引起溶液的pH突变,酸、碱的浓度不同,pH突变范围不同。
酸碱反应曲线是以酸碱混合过程中滴加酸或碱的量为横坐标,以溶液pH为纵坐标给出一条溶液pH随酸的滴加量而变化的曲线。它描述了酸碱混合过程中溶液的pH的变化情况,其中酸碱反应终点附近的pH突变情况,对于定量测定碱或酸的浓度实验中如何选择合适的酸碱指示剂具有重要意义。
【板书】五、中和滴定的原理
1、定义: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。
【讲解】在酸碱中和反应中,使用一种已知物质的量浓度的酸或碱溶液跟未知浓度的碱或酸溶液完全中和,测出二者所用的体积,根据化学方程式中酸和碱完全中和时的物质的量的比值,从而求得求知浓度的碱或酸溶液的物质的量浓度。
【板书】2、原理:C(B)==
【讲解】酸碱中和滴定的关键有两个:其一是要准确测定出参加中和反应的酸、碱溶液的体积,这需要选用精确度较高的实验仪器,并正确使用,其二是要准确判断中和反应是否恰好完全反应,这需要选用适当的酸碱指示剂,并通过颜色变化来准确判断
【板书】3、关键:(1) 准确地测定两种溶液的体积
(2) 准确地判断滴定终点
【讲解】中和滴定所用的实验仪器有酸式滴定管、碱式滴定管、移液管或量筒、滴定管夹、铁架台、锥形瓶等。中和滴定所用的试剂有已知浓度的酸或碱溶液,也称标准溶液、未知浓度的碱或酸溶液也称待测溶液、适当的指示剂。在这里最为关键的就是酸碱指示剂的选择。
【板书】4、酸碱指示剂的选择
【讲解】酸碱恰好完全中和的时刻叫滴定终点,为准确判定滴定终点,须选用变色明显,变色范围的pH与恰好中和时的pH吻合的酸碱指示剂。通常是甲基橙或酚酞指示剂而不能选用石蕊试液。
【投影】
中和情况 指示剂 变色情况
强碱滴定酸 酚酞 无色—粉红色
酸滴定强碱 粉红色—无色
碱滴定强酸 甲基橙 红色—橙色
强酸滴定碱 黄色—红色
【讲解】指示剂的用量一般是2-3滴。当指示剂刚好变色,并在半分钟内不褪色,即认为已达到滴定终点。
【过渡】下面让我们讨论一下实验仪器的使用和基本操作
【板书】六、实验操作
1、滴定管的结构
【投影】
【讲解】酸式滴定管有一玻璃活塞,因碱溶液与玻璃反应生成硅酸盐,是一种矿物胶,具有粘性,故不能把碱溶液装入酸式滴定管。而碱式滴定管有一段橡皮胶管,因此,不能装酸液,酸会腐蚀橡皮管;碱式滴定管也不能装有氧化性的溶液,氧化剂会把橡皮管氧化。
【提问】在使用滴定管前要进行一些准备工作,其中最重要的是检查是否漏水。
【板书】2、滴定管的使用
(1) 检漏 (2)润洗仪器。
【讲解】从滴定管上口倒入3~5mL盛装的溶液,倾斜着转动滴定管,使液体湿润全部滴定管内壁,然后用手控制活塞,将液体放入预置的烧杯中。在加入酸、碱反应液之前,洁净的酸式滴定管和碱式滴定管还要分别用所要盛装的酸、碱溶液润洗2-3次。
【板书】(3) 装液
【讲解】在滴定管下放一烧杯,调节活塞,是滴定管尖嘴部分充满溶液,并使液面处于0或0以下某一位置,准确读数,并记录。
【投影】
【过渡】下面以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例来讲述一下实验过程。
【板书】3、中和滴定操作
【投影】实验步聚:
【讲解】(1)量取待测盐酸溶液20。00mL 于锥形瓶中,滴入2-3滴酚酞 ,振荡。
(2)把锥形瓶放在碱式滴定管的下面,并在瓶子底垫一块白瓷砖,小心滴入碱液,边滴边摇动锥形瓶,直到因加入一滴碱液后,溶液由元色变成红色,并在半分钟内不褪去为止,滴定结束。
(3)参考实验记录表,每隔一定体积,记录并测pH:
(4)根据实验数据,以氢氧化钠体积为横坐标,以所测的pH为纵坐标绘制中和反应曲线:
【思考与交流】强酸与强碱完全中和时,溶液的pH就为7,但指示剂变色时,溶液的pH不等于7,为什么可将滴定终点当成完全中和的点?
根据滴定曲线图进行分析(结合滴定曲线说明)强酸强碱完全中和时溶液的pH就为7,而滴定的终点则是通过指示剂颜色的变化来观察,此时溶液的pH往往不是7,但由滴定曲线可知:在滴定过程中开始一段时间溶液的pH变化不大,处于量变过程中,而在接近完全中和时,滴入0.02的碱溶液时,溶液的pH变化很大,溶液由酸性变中性再变成碱性发生了突变,往事后再滴入碱溶液,溶液的pH变化又比较缓慢,说明滴定过程中,溶液的酸碱性变化经过了由量变引起质变的过程,有一段发生了pH突变的过程,完全中和和酚酞或甲基橙指示剂变色的pH虽不同,但只相差半滴,即只有0.02左右,这种误差是在许可的范围之内。
【小结】中和滴定前,必须用滴定液多次润洗滴定管,以确保溶液的浓度不被剩余在滴定管中的水稀释变小;加入指示剂的量控制在2滴~3滴,以避免指示剂消耗酸或碱;临近终点时,滴液要慢,至指示剂变色“不立即”褪去或变为原色即为终点,避免过量。重视测定结果的复核。即重复实验测定2次以上,取实验平均值。根据计算公式,求出计算值。
【过渡】当实验结束后我们又应该如何处理数据呢?
【板书】4、数据处理
【点击例题】用0.1032 mol/L HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,重复三次的实验数据如下表所示。计算滴定所测NaOH溶液的物质的量浓度。
实验序号 HCl溶液体积 待测NaOH溶液 体积
1 27.84 25.00
2 27.83 25.00
3 27.85 25.00
解:V(HCl)==27.84 mL
C(NaOH)==0.1149 mol/L
【讲解】此题有两种方法,法一,即教材所给出的,先求出三次滴定时消耗的盐酸的中,并求出其耗用盐酸的体积的平均值。本法适用于每次所取待测液体积相同时的数据处理。方法二是分别未别求出NaOH溶液待测溶液的体积,再求平均值。本法适用于每次所取待测注的体积不同时的数据处理,若计算出的三个浓度的数据相差较大,表明实验失败,应重做。
【过渡】滴定法测定待测液的浓度时,消耗标准溶液偏多,则结果偏高;消耗标准溶液偏少,则结果偏纸。其误差可从计算式分析,以用已知浓度的酸滴定未知浓度的碱为例。
【板书】七、误差分析
1、 误差分析依据:C待=
实验操作中可能引起C标和V待的变化,最终影响V标。
2、产生误差的来源
(1)操作不当
(2) 滴定管的洗涤不当。
【讲解】正确的方法是先水洗后润洗。滴
【投影】A、定管用水先后未用标准液润洗就直接注入标准液(实际消耗V标偏大,结果偏大)。
B、滴定管用水洗后未用待测液润洗就直接注入锥形瓶(实际滴定的V测减小,消耗V标减小,结果偏小)。
【板书】○2 锥形瓶的洗涤
【讲解】正确的方法是只水洗。
【投影】A、锥形瓶用水洗后用待测液润洗(实际滴定的V测增大,消耗V标增大,结果偏大)
B、锥形瓶用水洗后没有干燥(无影响)
C、滴定前向锥形瓶中加入蒸馏水(无影响)
【板书】○3 滴定管尖嘴部分留有气泡
【讲解】正确的方法是移液或滴定前排尽滴定管尖嘴部分气泡
【投影】A、滴定前盛标准液的滴定管尖嘴有气泡,滴定后消失(实际消耗的V标多一个气泡体积,结果偏大)
B、盛待测液的滴定管尖端嘴有气泡,移到锥形瓶后消失(锥形瓶中V测少一个气泡的体积,实际消耗的V标减少,结果偏小)
【板书】○4 读数不规范
【讲解】正确的读数方法是:滴定后等1-2 min待滴定管内壁附着液体自然流下再读数,视线与液体凹液面保持水平。俯视读数,结果偏小,仰视读数,结果偏大。
【投影】A、滴定前仰视,滴定后俯视(V标=滴定后读数一滴定前读数,V标数偏小,结果偏小。但实际放出的液体体积偏大)
B、滴定完毕立即读数(V标读数偏大,结果偏大)
【板书】(2) 终点判断不当。
【讲解】终点判断是中和滴定的关键。以指示剂的变色,且半分钟不褪色为标准。
【投影】A、过早地估计终点(未完全中和,V标偏小,结果偏小)
B、用HCl滴定NaOH,以甲基橙做指标剂,溶液由黄—橙---红作为终点(HCl 过量,V标读数偏大,结果偏大)
【板书】(3)标准溶液配制不当
【讲解】标准液的配制或存放不当,会因在滴定中消耗标准液的体积改变而造成实验误差。此类问题采用极端假设法帮助分析。