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1、教学设计 - 酸碱滴定法学校xxxxxx 学院执 教 人xxx 授课班级xxx 课程名称基础化学课时2 课题酸碱滴定法课型新 授一、教材及教学内容分析1、使用教材化学基础与分析技术王充、李银花主编，科学出版社2、教学内容分析本节课内容主要包括酸碱指示剂的变色原理、滴定条件的选择、酸碱标准溶液的配制与标定、酸碱滴定法的应用示例四部分，其中教学重点是各种酸碱溶液氢离子浓度的计算，教学难点是合碱组成的分析，授课时根据学生构建知识的思维方式，通过生动的实例引入相关知识点，并结合难度适中的例题进行难重点突破，让学生学会确定滴定的突跃范围，并由此选择相应的指示剂，掌握混合碱组成的分析。二、教学对象分析1、
2、学生对学习基础化学有一定的热情，能在老师的引导下展开学习活动；但对学习缺乏主动性，在学习过程中对自己的学习进行调节、监控的能力较弱；2、学生“听”的能力较差，抽象思维水平较低；但喜欢动手操作，习惯于直观性较强的学习方式；3、该班学生初步形成了民主、平等、互助的学习气氛，有利于老师在课堂上展开形式多样的教学活动。三、 教学目标1、掌握酸碱指示剂的变色原理及选择原则；2、掌握酸碱滴定中氢离子浓度的变化特点和规律；3、能根据被测物的量确定滴定的突跃范围，并由此选择相应的指示剂；4、了解酸碱滴定法的一般应用。四、教学重点与难点重点：各种酸碱溶液氢离子浓度的计算；难点：混合碱组成的分析。五、教学方法课件
3、演示、视频演示、板书六、教学用具多媒体课件、黑板七、教学设计思路精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - - “学生是学习的主人，教师是课堂的组织者、引导者与合作者。”基于以上理念，并改革课堂教学中教师始终“讲”、学生被动“听”的局面，充分相信学生，把学习的主动权交给学生，充分调动学生的学习积极性。八、教学内容及过程时间分配方法手段酸碱指示剂一、变色原理：指示剂大多为有机类酸碱（酸碱性一般较弱），在溶液中存在两种不同型体：酸式结构（HIn）和碱
4、式结构 (In-) ，二者颜色不同，且在不同酸度下可互相转化。 转化机理 ：将某一结构的指示剂放入水中，则存在着解离： HIn H+In-（色 1）（色 2）加酸：平衡右移，溶液呈酸式色加碱：平衡左移，溶液呈碱式色故此类物质在不同酸度下可实现颜色的转化以指示溶液的酸碱度二、变色范围：当指示剂在溶液中的解离达平衡时，有： Ka= ，变形： = 显然，溶液的颜色由HIn 、In- 的相对多少决定， 反映到比值关系上，一般：当In- 10HIn 10 时，人眼看到的将会是碱式色（色2）当HIn 10 In- 0.1 时，人眼看到的将会是酸式色（色1）当比值介与二者之间时（0.1 10） ，溶液颜色介
5、于色1色 2 之间，此范围即为变色范围，反映到pH 的变化上：将前关系变形：lg=lgKa lgH+ lgH+= lgKa+ lg即：pH=pka+ lg按变色范围： 0.1 10，取对数： -1lg1 同加 pKa： pKa-1 pKa+ lgPKa+1 即： pKa-1 pHpKa+1 即以为中心，上下不超过一个pH单位的范围，配制溶液时，不应超出此范围。相应缓冲溶液的有效范围可简写为：pH=pka1 不同的指示剂，Ka不同，变色范围各异：10min 课件演示精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - -
6、-第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 如甲基橙： Ka=4.0104，pH=3.41，即： 2.2 4.4 （红）橙（蓝）酚酞：Ka=7.91010，pH=9.11，即： 8.1 10.1 （无）微红（红）【注】以上讨论，甲基橙应为2.2 4.4 ，但实际上却是3.1 4.4 ，原因：人眼对红色较敏感，其酸式结构为红色（HIn） ，碱式结构为黄色（In-） ，当 HIn 2In- 以上时，即看到的溶液全是红色而非橙色，即：比值为 0.5 10，0.30 lg1 pKa-0.30pKa+ lgpKa+1， 3.4-1 pH 3.4+1 3.1 pH 4.4（其他也有类
7、似情况， pH=pka 1仅为大致范围，详情可查见P172 表 63）【酸碱滴定是通过指示剂颜色变化确定终点显然，变色范围越小， 滴定终点（ep）越易与计量点相近，结果越准确。 对此，根据人对各种颜色的敏感情况，在指示剂中加入另一种有机物（惰性染料），利用颜色互补原理使颜色变化更敏锐，从而缩小变色范围，提高准确性这样的指示剂叫“混合指示剂”。变色点：pKa=pH ，最小变色范围： pH= pKa 0.200.4 】强酸（碱）和一元弱酸（碱）的滴定一、强碱滴定强酸：以 NaOH滴定 HCl 为例：反应： HCl+NaOH=NaCl+H2O 写成离子式： H+OH- H2O 平衡常数： Kt=1.
8、0 1014【考察滴定过程中溶液PH值的变化】：【综上所述】 ：从开始到19.98mlNaOH，pH变化缓慢（ PH=4.30-1.00=3.30）但从 19.98ml 20.02ml （NaOH 的量由不足0.1%过量 0.1%，实际用量仅0.04ml约 1 滴） ，pH却由 4.30 9.70（pH=5.40） ，溶液也由酸性碱性，此阶段的剧烈5min 10min 课件演示学生讨论课件演示学生讨论例题讲解精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 8 页 - - - - - - - -
9、 - - 变化过程曰“ PH跃突” （或“滴定突跃” ） ，对应的范围（ 4.30 9.70 ）曰“突跃范围” 。滴定突跃：化学计量点前后相差0.1%对应溶液 PH的变化，相应的范围称“突跃范围” ，常用 pH突跃表示【若用强酸滴定强碱，滴定曲线与之类似，但变化相反（随强酸的加入，pH ） 】【讨论终点间】 ：前叙在溶液分析中的终点误差应0.2%，若滴定终点pH位于突跃范围内， 则相应误差不超过.01%，为此，可选择变色范围处于突跃范围内的指示剂。（以上例，突跃范围为4.30 9.70 ，据此可选择甲基红、溴百里酚兰、中性红、酚酞等见P122）显然， pH越大，指示剂越易选择，反之则不易【影响
10、 pH突跃的因素】：对强酸强碱滴定，仅取决于浓度： 浓度越大， pH突跃越大如：1.000 molL-1NaOH滴定 1.000 molL-1HCl，滴定曲线见图曲线1：pH突跃=3.30 10.70 可增溴甲酚绿、百里酚酞1.000 mol L-1NaOH滴定 0.01000 mol L-1HCl， 滴定曲线见图曲线1： pH突跃=5.30 8.70 溴百里酚兰、中性红1.000 mol L-1NaOH 滴定 0.001000 mol L-1HCl， 滴定曲线见图曲线1： pH突跃=6.30 7.70 溴百里酚兰二、强碱滴定一元弱酸：以 NaOH滴定 HAc为例：反应式： HAc+NaOHN
11、aAc+H2O 写成离子式： HAc +OH- H2O + Ac-平衡常数： Kt= =1.8 109初始： CNaOH=CHAc=1.000 mol L-1 ， VHAc=20.00ml 【考察滴定曲线（pH随所加 NaOH 变化曲线）】 ：、滴定前：为一元弱酸， C Ka 20Kw, 400H+=1.3 10-3，pH=2.89 15min 课件演示学生讨论例题讲解精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 当 VNaOH加入量比计量点少
12、0.1%时：VNaOH=1.98ml ，此时：nNaAc=nNaOH=1.99810-3mol CAc-= =，而 nHAc = nHAc （初）- nNaOH = （2.000-1.998 ）10-3 mol CHAc = （molL-1）pH=4.74+lg =7.74 、计量点：全部HAc NaAc，溶液 pH按一元弱碱处理nNaAc=nHAc（初）=2.000 10-3（mol）CNaAc=0.05000 （molL-1）Kb=5.6 10-10CAc-Kb20Kw ，400 OH-=5.3 10-6（molL-1）由此可算得： pH=8.72 、计量点后：NaOH过量，溶液呈碱性，将
13、抑制Ac-的解离： H2O+Ac-HAc + OH-，溶液的碱性及PH 主要由过量的NaOH 决定，溶液的PH 变化趋缓（ de 段） 。当 NaOH超过计量点0.1%时， V总=V计+V计0.1%=20.02ml OH-=CNaOH （过量）=5.010-5，PH=9.70 可见： PH突跃=7.74-9.70=1.96较相同浓度的强酸小的多原因：反应的完全程度小的多，一般而言，计量点时反应越完全（越不可逆），PH突跃越大。指示剂：选变色范围处于7.74 9.70 范围内的指示剂，有酚酞（8.0 9.6 ）【影响 pH突跃的因素】：有二：. 浓度：酸碱浓度越大， pH突跃越大（同一元强酸和强
14、碱的滴定）. Ka：Ka越大（酸性越强，逆过程越小，反应越完全），pH突跃越大，反之越小如：假定浓度与前相同，仅Ka 不同：当 Ka=1.8 10-4时， pH突跃=6.74 9.70 若 Ka再小， pH突跃更小，一般而言：要求pH突跃0.40 当 CKa10-8时，5min 课件演示精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - - pH突跃之小Ka=1.8 10-6时，pH突跃=8.74 9.70 已小于任何指示剂的变色范围即在 0.1%滴定误
15、差内， 找不出相应的指示剂，故直接准确滴定一元弱酸的条件是：被测物的初始量按计量点 Csp Ka10-8体积换算的浓度三、终点误差：滴定终点和化学计量点不一致造成的误差，用Et 表示。不同的酸碱滴定， Et 计算也不同。 设滴定时被测溶液中被测物的量为n测，滴定至终点（非计量点）所消耗的滴定剂的量为n滴Et=100%=100%= 100% 1、强碱滴定强酸：对碱滴定强酸：滴定剂碱，被测物酸，Et=100% 按物料平衡和电荷平衡：可推得：Et=100% 若碱过量，溶液呈碱性，必定有OH-ep H+ep ，Et0，正偏差； 若量不足，类推之2、强酸滴定强碱：同样可得：Et=100% 3、强碱滴定一
16、元弱酸：Et=（ 酸， ep ） 100% 被滴定的弱酸分子型体在终点条件下的分布分数： = 4、强酸滴定一元弱碱：Et=（ 碱， ep ） 100% = 或: = 酸碱滴定法的应用一、烧碱中NaOH 和 Na2CO3含量的测量：生产的烧碱中 （NaOH ）常因吸收的而含此混合体系中各自含量的多少对产品质量和性能有重要的影响。测量方法有两种：10min 10min 课件演示学生讨论课件演示学生讨论例题讲解精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - -
17、 - 滴定根据：对0.10 mol L-1溶液： Na2CO3 NaHCO3 H2CO3（ 11.60 ）（ 8.32 ）（3.98 ）则有： nNa2CO3=nNaHCO3=CHClV2 nNaOH=CHCl（V1-V2）二、纯碱中Na2CO3和 NaHCO3含量的测定：纯碱 Na2CO3放量中也易吸收空气中的CO2而含 NaHCO3，各自的含量也可用上述二法测定：相应： nNa2CO3=CHClV2 nNaHCO3=CHCl（V1-V2）三、未知混合碱的分析：【若一混合碱成分未知，则可用双指示剂法对立进行定性和容量的通信每个同时分析。通常，混合碱常由以下三种碱性物构成：NaOH 、Na2C
18、O3、NaHCO3，其中， NaOH和 NaHCO3不共存，则未知物共有以下五种情况】10min 10min 课件演示学生讨论例题讲解课件演示学生讨论例题讲解精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 按 V1、V2的相对大小，即可确定未知混合碱的成分和含量【类似的分析还可用于H3PO4和强酸盐的混合物小结10min 课件演示精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - - -