3.2.3 酸碱中和滴定 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦酸碱中和滴定的核心原理与实验操作，以“测定未知浓度NaOH溶液”为真实任务驱动，从水的电离与pH概念自然过渡到定量分析方法，通过问题链设计构建知识支架，层层递进引导学生理解反应计量关系、体积测量精度及终点判断逻辑。 其亮点在于深度融合科学思维与科学探究与实践素养，突出“定量意识”与“误差分析”两大关键能力培养。例如，通过计算滴定前后pH突变范围（如19.98 mL至20.02 mL时pH由10突变为4），让学生直观感受指示剂选择的合理性，体现宏观—微观—符号三重表征思维；再如系统归纳10类常见操作误差并关联公式c_待测 = c_标准·V_标准/V_待测，强化证据推理与模型建构能力。此设计既提升学生解决实际问题的能力，又帮助教师高效落实核心素养目标，实现从“学会”到“会学”的转变。

人教版化学选择性必修1 第二章 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 学业要求： 能通过酸碱中和滴定的方法测定酸或碱的浓度； 掌握数据分析与处理的方法，培养定量研究的意识。 实验室现有一瓶未知浓度的NaOH溶液和一瓶已知浓度为0.1000 mol/L的盐酸，想一想如何设计实验测出NaOH溶液的浓度？ 2.原理：中和反应中，酸提供的H+与碱提供的OH-之间的物质的量相等 。 1.概念：依据中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱 (或酸)的方法。 酸碱中和滴定概念和原理 n(H+) = n(OH-) 即：c(H+)×V酸 = c(OH-)×V碱 可得： 或： 【问题1】需测得哪些数据能计算出c(NaOH)？ 实验室有一瓶未知浓度的NaOH溶液，一瓶浓度为0.1000 mol/L的盐酸，如何准确测出NaOH溶液的浓度？ 实验原理 5 思考：用哪种仪器能准确量取溶液的体积？ 准确测量参加反应的两种溶液的体积 【问题2】你认为中和滴定实验要解决的关键问题是什么？ 实验仪器 6 滴定管是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管。 实验仪器 酸式滴定管： 碱式滴定管： 下端有用于控制液体流量的玻璃活塞 下端有由乳胶管、玻璃球组成的阀 用于盛装酸性、氧化性的试剂　 用于盛装碱性的试剂 滴定管上标有量程、使用温度、刻度 最小分刻度：0.1 mL 可估读到: 0.01 mL 实验仪器 “0”刻度在上方，越往下读数越大。 8 V ＝ V末－V初 ＝ 18.50 mL－2.50 mL ＝ 16.00 mL V初 V末 V ＝ V末－V初 实验仪器 9 1. 查漏： 2. 洗涤： 3. 润洗： 4. 装液： 5. 排气泡： 6. 调液面，记录读数： 用少量待装液润洗滴定管2－3次。 “0”刻度或“0”刻度以下的某整刻度。 使液面高于“0”刻度2-3cm。 酸式滴定管：快速放液 碱式滴定管：橡皮管向上翘起 实验仪器 滴定管的使用方法 倾斜着转动滴定管，使液体润湿全部滴定管内壁。 实验仪器 (1)检查仪器：在使用滴定管前，首先要检查活塞是否漏水，确保不漏水后方可使用。 (2)润洗仪器：在加入酸、碱之前，洁净的酸式滴定管和碱式滴定管要分别用所要盛装的酸、碱润洗2~3次。方法是：从滴定管上口加入3~5mL所要盛装的酸或碱，倾斜着转动滴定管，使液体润湿全部滴定管内壁。然后，一手控制活塞(轻轻转动酸式滴定管的活塞；或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球)，将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中。 (3)加入反应液：分别将酸、碱加到酸式滴定管、碱式滴定管中，使液面位于滴定管“0”刻度以上2~3mL处，并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。 (4)调节起始读数：在滴定管下放一个烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满反应液(如果滴定管内部有气泡，应快速放液以赶出气泡；赶出碱式滴定管乳胶管中气泡的方法如图所示)，并使液面处于“0”刻度，准确记录读数。 (5)放出反应液：根据实验需要从滴定管中逐滴放出一定量的反应液。 滴定管的使用方法 　　 20.00 mL待测NaOH溶液 0.200 0 mol/L盐酸 待测NaOH溶液 盐酸的体积？ 实验仪器 12 几种常用指示剂的变色范围 pH 酚酞 甲基橙 石蕊 【问题3】如何判断中和反应什么时候“恰好”反应完全(即判断滴定终点)？ 方法：在待测溶液中加入酸碱指示剂 【困惑】强酸与强碱“恰好”反应时，所得溶液的pH＝7，用酚酞作指示剂时，实际滴定终点的pH=8.2，为什么可以将滴定终点当成“恰好”反应的点？ 确定实验终点 13 计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定20.00 mL 0.200 0mol/LNaOH溶液过程中溶液的pH，填入下表： V[HCl(aq)]/mL 19.98 (少加半滴) 20.00 20.02 （多加半滴） 溶液的pH 探究滴定终点前后溶液的pH变化 注：滴定时，每滴溶液的体积约为0.04 mL (1) V[HCl(aq)]=20.00 mL时，酸和碱恰好反应完全 n(H+)＝n(OH-) pH＝7 7 确定实验终点 14 计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定20.00 mL 0.200 0mol/LNaOH溶液过程中溶液的pH，填入下表： V[HCl(aq)]/mL 19.98 (少加半滴) 20.00 20.02 （多加半滴） 溶液的pH 探究滴定终点前后溶液的pH变化 注：滴定时，每滴溶液的体积约为0.04 mL 7 (2) 少加入半滴HCl溶液，即V[HCl(aq)]＝19.98 mL时 碱过量： c(OH-)＝ n(OH-) V(混合液) 0.200 0 ×(20.00－19.98) ×10-3 (20.00＋19.98) ×10-3 ＝ 0.200 0 ×0.02 ×10-3 40 ×10-3 ≈ ＝1×10-4 mol/L 10 确定实验终点 15 V[HCl(aq)]/mL 19.98 (少加半滴) 20.00 20.02 （多加半滴） 溶液的pH 7 10 (3) 多加入半滴HCl溶液，即V[HCl(aq)]＝20.02 mL时 c(H+)＝ n(H+) V(混合液) 酸过量： 0.2000 ×(20.02－20.00) ×10-3 (20.00＋20.02) ×10-3 ＝ 0.2000 ×0.02 ×10-3 40 ×10-3 ≈ ＝1×10-4 mol/L 4 确定实验终点 计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定20.00 mL 0.200 0mol/LNaOH溶液过程中溶液的pH，填入下表： 探究滴定终点前后溶液的pH变化 注：滴定时，每滴溶液的体积约为0.04 mL 16 pH 12 10 8 6 4 2 10 20 30 40 反应终点 V[HCl(aq)]/mL 中和反应过程中的pH变化曲线 突变范围 0 V[HCl(aq)]/mL 19.98 20.00 20.02 pH 10 7 4 误差 －0.1% 0 +0.1% 确定实验终点 17 pH 12 10 8 6 4 2 10 20 30 40 反应终点 V[HCl(aq)]/mL 突变范围 0 酚酞 甲基橙 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，所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH＝7的点上，但体积差距很小，可以忽略不计。 指示剂的选择 18 几种常用指示剂的变色范围 原则：在突变范围内指示剂有明显的颜色变化。 石蕊的紫色和蓝色差别不够明显，不用作指示剂。 酚酞 甲基橙 石蕊 指示剂的选择 20.00 mL待测NaOH溶液 0.200 0 mol/L盐酸 19 甲基橙：强酸滴定强碱 颜色由_______变为________， 强碱滴定强酸 颜色由_______变为________， 酚酞： 强酸滴定强碱 颜色由_______变为_______， 强碱滴定强酸 颜色由______变为__________。 黄色 橙色 橙色 黄色 粉红色 无色 无色 粉红色 特别提醒：若滴定终点为碱性时，选择酚酞， 酸性时，选择甲基橙， 中性时，酚酞、甲基橙都行； 酚酞 甲基橙 石蕊 （一）滴定前的准备： （二）滴定： ①滴定管： a.查漏 b.洗涤 c.润洗 d.装液 e.排气泡 f. 调液面 ，记录读数 ②锥形瓶： a. 洗涤（不能润洗、不用干燥） b.注待测液 c.加指示剂 用已知浓度的强酸滴定未知浓度的强碱 实验操作 控制活塞 锥形瓶 内溶液颜色变化 摇动锥形瓶 注意: ①滴速：先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇，甚至半滴一摇，利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液。 ②终点的判断：滴入最后半滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内不变回原色，视为滴定终点。 为减少实验误差，重复实验2～3次，最后求出待测液的物质的量浓度平均值。 实验操作 （三）数据处理： 用已知浓度的强酸滴定未知浓度的强碱 实验操作 1.向润洗过的酸式滴定管中加入0. 1 000mol/L HCl溶液，赶出气泡、调节液面至“0”刻度后准确记录读数，并填入下表中。 2.向润洗过的碱式滴定管中加入待测浓度的NaOH溶液，赶出气泡、调节液面至“0”刻度后，用碱式滴定管向锥形瓶中滴入25. 00mL待测溶液，再向其中滴加2滴酚酞溶液，这时溶液呈红色。 3.把锥形瓶放在酸式滴定管的下方，瓶下垫一张白纸，小心地滴入酸。边滴边摇动锥形瓶(接近终点时，改为滴加半滴酸)，直到因加入半滴酸后，溶液颜色从粉红色刚好变为无色，且半分钟内不变色。这表示已经到达滴定终点。记录滴定管液面的读数，并填入下表中。 4.重复实验两次，并记录相关数据，填入下表中。 5.计算待测NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度。(每组分别计算浓度再取平均值消除误差) 实验活动2：用0.100 0 mol/L的HCl溶液测定未知浓度NaOH溶液 操作步骤： 1.滴定前准备 2.滴定 3.判断滴定终点 4.读数 5.记录数据 实验操作 24 平行滴定三次，记录相关数据。 滴定 次数 待测NaOH溶液 的体积/mL 已知浓度HCl溶液 滴定前读数 滴定后读数 体积/mL 1 25.00 0 27.84 27.84 2 25.00 0 27.83 27.83 3 25.00 0 27.85 27.85 将三次滴定计算出的待测NaOH溶液浓度求出平均值。 c1(NaOH)= c(HCl) ·V1[HCl(aq)] V[NaOH(aq)] 25.00×10-3 L 0.1000 mol/L×27.84×10-3 L ＝ ＝0.111 4 mol/L 数据处理 25 定量分析 测定物质中元素、离子、官能团等各成分的含量，在化学上叫做定量分析。酸碱中和滴定就是一种重要的定量分析。根据分析方法的不同，定量分析可分为化学分析法和仪器分析法。化学分析法是指依特定的化学反应及其计量关系对物质进行分析的方法；仪器分析法是指利用特定的仪器对物质进行定量分析的方法。根据取样多少的不同，定量分析可分为常量分析、微量分析和超微量分析等。在定量分析中，实验误差是客观存在的，所以需要对所得的数据进行处理和评价。 方法引导 (1)锥形瓶在水洗后，要用待测液润洗2～3次 (　　) (2)酸碱中和滴定实验一般不用石蕊作指示剂，是因为石蕊变色不明显。 (3)滴定实验中左手控制滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶。(　　) (4)当观察到锥形瓶中颜色发生变化，立即停止滴定并记下滴定管液面读数 (5)量取20.00 mL待测液时可用量筒量取。 (　　) × 正误判断 × × √ √ 达标检测 分析依据：c待测·V待测＝c标准·V标准 二、中和滴定误差分析 c标准、V待测均为代入定值，误差均体现在 的大小。 V标准 误差分析 滴定管读数误差分析 滴定管正确的读数方法是视线、刻度线、凹液面最低点在同一水平线上。试分析下列图示读数对滴定结果的影响： (1)如图Ⅰ，开始仰视读数，滴定完毕俯视读数，滴定结果会偏小。 (2)如图Ⅱ，开始俯视读数，滴定完毕仰视读数，滴定结果会偏大。 误差分析 步骤 操作 V标准 c待测 洗涤 酸式滴定管未用标准溶液润洗 碱式滴定管未用标准溶液润洗 锥形瓶用待测溶液润洗 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 取液 放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失 以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例： 变大 偏高 变小 偏低 变大 偏高 不变 无影响 变小 偏低 误差分析 滴定 酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失 振荡锥形瓶时部分液体溅出 部分酸液滴出锥形瓶外 溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后再加一滴NaOH溶液无变化 读数 滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯) 滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰) 变大 偏高 变小 偏低 变大 偏高 变大 偏高 变小 偏低 变大 偏高 误差分析 31 1.下列说法正确的是（ ） A.用图示仪器Ⅰ准确量取25.00 mL酸性KMnO4溶液 B.装置Ⅱ可用于已知浓度的氢氧化钠溶液测定未知浓 度盐酸的实验 C.中和滴定时，滴定管用所盛装的待装液润洗2～3次 D.中和滴定实验时，用待测液润洗锥形瓶 C 达标检测 2.在盐酸滴定NaOH溶液的实验中，用甲基橙作指示剂，滴定到终点时，溶液的颜色变化是( ) A.由黄色变为红色 B.由黄色变为橙色 C.由橙色变为红色 D.由红色变为橙色 B 达标检测 c待测＝ $