第3章 第2节 新知探究课13 酸碱中和滴定-【名师导航】2023-2024学年高中化学选择性必修1同步课件(人教版2019)

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 新知探究课13　酸碱中和滴定 学习任务 1．通过强酸与强碱反应的定量关系进行分析推理，认识酸碱中和滴定的原理，知道溶液pH的变化是判断滴定终点的依据，培养证“据推理与模型认知”的学科核心素养。 2．掌握酸碱中和滴定的实验操作、数据处理、误差分析及其在定量测定中的迁移应用，培养“科学探究与创新意识”的学科核心素养。  新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 必备知识·自主预习 01 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3 一、酸碱中和滴定 1．定义 依据_________，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。 2．原理 在中和反应中，酸提供的H＋与碱提供的OH－的_________相等，即：c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱，则c(H＋)＝或c(OH－)＝。 中和反应 物质的量 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．仪器 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 微点拨：①酸式滴定管不能盛碱性溶液，而碱式滴定管不能盛酸性、氧化性、有机溶剂等试剂。②滴定管读数时，视线与凹液面最低处、刻度线三者在同一水平线上。滴定管读数应精确到小数点后两位，如25.00 mL是正确的，而不能读成25 mL。 4．酸碱指示剂的变色范围 酚酞：_____8.2_______10_____。 石蕊：_____5_____8_____。 甲基橙：_____3.1_____4.4_____。 无色 浅红色 红色 红色 紫色 蓝色 红色 橙色 黄色 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 5．滴定管的使用方法 项目 具体操作 查漏 检查滴定管活塞_________ 润洗 加入溶液之前，滴定管要用所要盛装的溶液润洗_____次 装液 将溶液加入相应的滴定管中，使液面位于“0”刻度线以上_____ mL处 排气泡 滴定前排出尖嘴处的气泡 调液面 调节活塞，使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下的某刻度，并记录读取数值 放出液体 根据实验需要从滴定管中逐滴放出液体 是否漏水 2～3 2～3 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 判一判　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)中和反应的实质是H＋＋OH－===H2O。 (　　) (2)碱式滴定管可以盛装KMnO4溶液。 (　　) (3)用酸式滴定管量取19.10 mL稀盐酸。 (　　) (4)滴定管使用前先检查是否漏水。 (　　) √ × √ √ 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 二、酸碱中和滴定曲线 例如，用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的HCl溶液。 陈 开始时HCl溶液的浓度较大，加入少量的NaOH溶液，对其pH影响_____，当接近滴定终点时，很少量的碱会引起溶液的pH_____，此时指示剂的颜色_____变化。 想一想　用酚酞作指示剂，滴定终点时的溶液pH为7吗？为什么？ [提示]　不为7。酚酞变色范围为8.2～10.0。 不大 突变 明显 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 三、数据处理 用0.103 2 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。计算待测NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度。(写出解题步骤) 实验次数 HCl溶液的体积/mL 待测NaOH溶液的体积/mL 1 27.84 25.00 2 27.83 25.00 3 27.85 25.00 [解]　(HCl)＝mL＝0.027 84 L c(NaOH)＝≈0.114 9 mol/L。 [答]　NaOH溶液的物质的量浓度为0.114 9 mol/L。 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 关键能力·情境探究 02 学习任务　酸碱中和滴定实验测定与误差分析　 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 11 以盐酸标准液滴定NaOH溶液为例 (1)实验前的准备工作 学习任务　酸碱中和滴定实验测定与误差分析　 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (2)滴定 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (3)终点判断(以盐酸滴定氢氧化钠溶液为例，酚酞作为指示剂)：当滴入最后一滴盐酸时，溶液颜色___________________________ ________，即达到终点。读数并记录。 (4)数据处理 为减少实验误差，滴定时，要求重复_____次，求出所用标准溶液体积的_________，然后再计算待测液的物质的量浓度。 由浅红色变为无色，且半分钟 内不变色 2～3 平均体积 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [问题1]　量程为25 mL的酸式滴定管的液面如图所示，该滴定管液面的读数是多少？ [提示]　22.40。 [问题2]　如何除去酸式、碱式滴定管尖端处的气泡？ [提示]　酸式滴定管应打开活塞，快速放液以赶走气泡；碱式滴定管排气泡的方法如图所示。 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [问题3]　滴定管在装标准液之前，是否需要用标准液润洗？锥形瓶在装待测液前，是否需要用待测液润洗？ [提示]　滴定管在装标准液之前，需要用标准液润洗，锥形瓶在装待测液前，不能用待测液润洗。 [问题4]　酸碱恰好完全反应的点与滴定终点是否相同？ [提示]　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。酸碱恰好完全反应与滴定终点特别接近，在一般实验研究中不会造成大的误差。 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [问题5]　①注入标准液滴定管未润洗，②锥形瓶用待测液润洗，③滴定前仰视读数滴定后俯视读分别有什么误差？ [提示]　偏高，偏高，偏低。 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．实验操作(以用盐酸标准液滴定NaOH溶液为例) (1)滴定前准备 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [注意]　①强酸与强碱相互滴定时，选甲基橙或酚酞都可以，但不能选石蕊试液(遇酸碱颜色变化不明显)。一般原则是酸滴定碱，选甲基橙；碱滴定酸，选酚酞。 ②滴定终点的判断 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．中和滴定的误差分析方法 (1)依据公式c(待测)＝来判断。c(标准)和V(待测)在误差分析时是定值，因此只需分析使消耗标准液体积V(标准)变大或变小的原因即可，V(标准)变大，则c(待测)偏高，V(标准)变小，则c(待测)偏低。 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (2)滴定管读数要领 以凹液面的最低点为基准(如图) 正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分) (3)常见误差类型：①操作误差、②读数误差、③标准液误差。 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．如图所示是在常温下向20.00 mL的盐酸中逐滴加入0.10 mol·L-1 NaOH溶液时，溶液的pH随NaOH溶液的体积变化的曲线，则下列结论正确的是(　　) A．盐酸的初始浓度为0.10 mol·L-1 B．x＝2.00 C．溶液pH＝12时，V(NaOH溶液)＝20.40 mL D．若用甲基橙作指示剂，终点时溶液颜色由红色变成黄色，且半分钟不变色 √ 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 A　[A项，pH＝1，故c(HCl)＝0.10 mol·L-1；B项，x对应的pH＝7，恰好中和，V(NaOH溶液)＝20.00 mL；C项，＝c(OH－)≠10-2 mol·L-1，pH≠12；D项，终点前为红色，终点变为橙色。] 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．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 [解析]　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。 [答案]　A　 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (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 [解析]　酸碱中和滴定时，一般应选甲基橙、酚酞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。 [答案]　B　 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (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_________________________ _______________________________________________________。 [答案]　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　 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (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______。 滴定次数 待测溶液 体积(mL) 标准酸体积 滴定前的 刻度(mL) 滴定后的 刻度(mL) 第一次 10.00 0.40 20.50 第二次 10.00 4.10 24.00 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [解析]　v标准＝mL＝20.00 mL，c待测＝ mol·L-1＝0.400 0 mol·L-1，ω(NaOH)＝× 100%≈97.56%。 [答案]　0.400 0　97.56% 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．某学生用0.200 0 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作如下： ①用蒸馏水洗涤碱式滴定管，并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上； ②固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体； ③调节液面至“0”或“0”刻度线以下，并记下读数； ④移取20.00 mL待测液注入洁净的还存有少量蒸馏水的锥形瓶中，并加入3滴酚酞溶液； ⑤用标准液滴定至终点，记下滴定管液面读数。 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 请回答下列问题： (1)以上步骤有错误的是________(填编号)。若测定结果偏高，其原因可能是________(填字母)。 A．配制标准溶液的固体NaOH中混有KOH杂质 B．滴定终点读数时，仰视滴定管的刻度，其他操作正确 C．盛装未知浓度的盐酸的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知浓度的盐酸润洗 D．滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液 [答案]　①　ABCD　 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (2)判断滴定终点的现象是____________________________________ _________________________________________________________。 [答案]　滴入最后半滴NaOH溶液时，溶液刚好由无色变为浅红色，且半分钟内不变色 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 　酸碱指示剂的选择原则 滴定终点为酸性时一般选甲基橙，滴定终点为碱性时一般选酚酞，酸碱滴定时一般不选石蕊，石蕊的颜色较深不易区分。 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 知识必备 课堂小结 1．两滴定管的“0”刻度在上，仰视读数偏大。 2．酚酞的变色范围为碱性(8.2～10.0)，甲基橙的变色范围为酸性(3.1～4.4)。 3．滴定管的使用步骤：查漏→洗涤→润洗→装液→赶气泡→调液面→读数。 4．终点判断：当滴加半滴标准溶液时溶液由某色变为某色，且半分钟不变色。 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 学习效果·随堂评估 03 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 35 1．准确量取25.00 mL高锰酸钾溶液，可选用的仪器是(　　) A．500 mL量筒 B．25 mL量筒 C．25 mL酸式滴定管 D．25 mL碱式滴定管 C　[准确量取25.00 mL高锰酸钾溶液，根据溶液体积25.00 mL可得出精确度为0.01 mL，则只能选用滴定管，又因高锰酸钾溶液具有强氧化性，只能选用酸式滴定管。] 1 2 3 4 5 √ 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．用已知浓度的烧碱溶液滴定未知浓度的盐酸，下列操作中正确的是(　　) A．碱式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知浓度的烧碱溶液 B．锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接加入一定体积的未知浓度的盐酸 C．滴定时，没有赶出滴定管下口的气泡 D．该实验中，某同学将消耗已知浓度的烧碱溶液的体积记录为 22.5 mL √ 1 2 3 4 5 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 B　[滴定管用蒸馏水洗净后还要用待装液体润洗，A项错误；锥形瓶用蒸馏水洗净后不能用待装液体润洗，否则引起所测盐酸的浓度偏大，B项正确；滴定前要排除滴定管尖嘴部分的气泡，否则会引起误差，C项错误；滴定管精确到0.1 mL，估读到0.01 mL，D项错误。] 1 2 3 4 5 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．用标准的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，下列操作不会引起实验误差的是 (　　) A．用酚酞作指示剂滴至溶液由红色刚变无色时，立即停止滴定 B．用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，最后加入NaOH溶液进行滴定 C．用蒸馏水洗净酸式滴定管后，直接装入标准盐酸，调节液面至0刻度后，进行滴定 D．用碱式滴定管取20.00 mL NaOH溶液放入锥形瓶中，在锥形瓶中加入适量蒸馏水稀释后进行滴定 √ 1 2 3 4 5 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 D　[用标准盐酸滴定待测NaOH溶液，c(碱)＝。A项，用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时不能立即读数，需等到溶液颜色半分钟内不再变化，否则会影响测定结果；B项，锥形瓶用NaOH溶液润洗，则NaOH的物质的量偏大，造成消耗的V(酸)偏大，测得的c(碱)偏大；C项，酸式滴定管没有用标准盐酸润洗，标准盐酸被稀释，造成消耗的V(酸)偏大，测得的c(碱)偏大；D项，在锥形瓶中加入适量蒸馏水进行滴定，对V(酸)无影响，测得的c(碱)不变。] 1 2 3 4 5 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 4．(情境素材)室温下，向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5＝0.7。下列说法不正确的是(　　) 1 2 3 4 5 A．NaOH与盐酸恰好完全反应时，pH＝7 B．选择变色范围在pH突变范围内的指示剂，可减小实验误差 C．选择甲基红指示反应终点，误差比甲基橙的大 D．V(NaOH)＝30.00 mL时，pH＝12.3 √ 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 C　[NaOH与盐酸恰好完全反应时溶液中的溶质为NaCl，呈中性，室温下pH＝7，故A正确；选择变色范围在pH突变范围内的指示剂，可减小实验误差，故B正确；甲基橙的变色范围在pH突变范围外，误差更大，故C错误；V(NaOH)＝30.00 mL时，溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠，且c(NaOH)＝＝0.02 mol·L-1，即溶液中c(OH－)＝0.02 mol·L-1，则c(H＋)＝5×10-13mol·L-1，已知lg 5＝0.7，则pH＝－lg c(H＋)＝12.3，故D正确。] 1 2 3 4 5 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 5．(实验素材)用0.200 0 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸。 (1)如图是某次滴定时的滴定管中的液面，其读数为________mL。 1 2 3 4 5 [答案]　22.60　 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (2)根据下列数据，请计算待测盐酸的浓度：______mol·L-1。 1 2 3 4 5 滴定 次数 待测体 积(mL) 标准烧碱溶液体积(mL) 滴定前读数 滴定后读数 第一次 20.00 0.40 20.40 第二次 20.00 2.00 24.10 第三次 20.00 4.00 24.00 [解析]　(2)V1＝20.40 mL－0.40 mL＝20.00 mL，V2＝24.10 mL－2.00 mL＝22.10 mL，V3＝24.00 mL－4.00 mL＝20.00 mL，应舍去第二次数据，c(HCl)＝＝0.200 0 mol·L-1。 [答案]　0.200 0　 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1 2 3 4 5 (3)若滴定过程中，溶液溅出，则测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 [答案]　偏小 新知探究课13　酸碱中和滴定 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 $$