第二节 水的电离和溶液的pH 第2课时（教学课件）化学人教版2019选择性必修1

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2课时 酸碱中和滴定 人教版 2019选择性必修1 2 1 中和滴定误差分析 酸碱中和滴定实验 知识导航 1.理解酸碱中和滴定的原理，掌握滴定过程中相关数据的计算。 3.掌握酸碱中和滴定的实验操作步骤，包括滴定前准备、实验滴定、判断终点、数据处理等。 2.认识酸碱中和滴定的主要仪器(酸式滴定管、碱式滴定管等)的构造、使用方法和读数规则。 5.了解酸碱中和滴定中常见的误差来源，并能分析误差对测定结果的影响。 4.理解酸碱中和滴定中指示剂的选择原则，能根据不同情况选择合适的指示剂。 明·学习目标 实验室有一瓶未知浓度的NaOH溶液，一瓶浓度为 0.100 0 mol/L的HCl溶液。 如何准确测出NaOH溶液的浓度呢? 引·新课导入 01 酸碱中和滴定实验 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。 方法导引——定量分析 探·知识奥秘 6 化学上，依据酸碱中和反应的原理和质量守恒定律，我们可以利用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)。 酸碱中和滴定 探·知识奥秘 7 n(H+)＝n(OH- ) 滴定原理 中和反应的实质 H+ + OH- H2O 酸碱恰好反应时 c酸·V酸＝c碱·V碱 若是一元酸和一元碱反应，则_____________________ 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 【问题1】需测得哪些数据能计算出c(NaOH)? V[HCl(aq)] V[NaOH(aq)] ＝c(HCl) c(NaOH) • • 0.100 0 mol/L 待测定 量取一定体积 c(HCl) c(NaOH) ＝ V[NaOH(aq)] V[HCl(aq)] • 滴定原理 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 【问题2】你认为中和滴定实验要解决的关键问题是什么? 准确测量参加反应的两种溶液的体积 滴定原理 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 碱式滴定管 【问题3】在下列仪器中选出能够准确量取溶液体积的仪器？ 烧杯 量筒 酸式滴定管 最小分刻度：0.1 mL 可估读到：0.01 mL 滴定原理 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 碱式 滴定管 酸式 滴定管 滴定管夹 (酸性、氧化性的试剂) (碱性的试剂) 主要仪器 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 (酸碱通用滴定管) 聚四氟乙烯活塞的滴定管 聚四氟乙烯[PTFE]，别名铁氟龙，俗称“塑料王”，这种材料具有耐热、耐寒性，抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 n 主要仪器 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 酸式滴定管 碱式滴定管 仪器标识 标有量程、使用温度及刻度 (“0”刻度在上方，越往下读数越大) 主要仪器 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 V初 V末 V ＝ V末－V初 如何读数呢? 主要仪器 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 15 V初 V末 ＝ 20.50 mL－2.50 mL ＝ 18.00 mL V ＝ V末－V初 主要仪器 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 16 0.100 0 mol/L 盐酸 待测NaOH溶液 25.00 mL待测NaOH溶液 盐酸的体积 实验操作 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 17 实验方法：在待测溶液中加入酸碱指示剂 　　 【问题4】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)? 滴定原理 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 18 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 大鹿化学工作室 为什么可以将滴定终点当成“恰好”反应的点? 滴定终点的确定 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 19 计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定 20.00 mL 0.200 0 mol/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 滴定时，每滴溶液的体积约为0.04 mL 探究滴定终点前后溶液的pH变化 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 20 n(H+)＝n(OH-) 计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定 20.00 mL 0.200 0 mol/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 酸和碱恰反应完全 V[HCl(aq)]＝20.00 mL时 pH＝7 探究滴定终点前后溶液的pH变化 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 21 碱过量 计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定 20.00 mL 0.200 0 mol/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 (注意：滴定时，每滴溶液的体积约为0.04 mL) 少加入半滴HCl溶液 V[HCl(aq)]＝19.98 mL时 c(OH-) c(H+) pH 探究滴定终点前后溶液的pH变化 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 22 ≈1×10-4 mol/L c(OH-)＝ V(混合液) n(OH-) ＝ 0.200 0 mol/L×(20.00－19.98) mL×10-3 L/mL (20.00＋19.98) mL×10-3 L/mL 计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定 20.00 mL 0.200 0 mol/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 (注意：滴定时，每滴溶液的体积约为0.04 mL) 探究滴定终点前后溶液的pH变化 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 23 c(OH-) ＝1×10-4 mol/L pH＝−lgc(H+)＝−lg10-10 ＝10 常温下：c(H+)＝ c(OH-) KW ＝1×10-10 mol/L ＝ 1×10-14 1×10-4 计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定 20.00 mL 0.200 0 mol/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 (注意：滴定时，每滴溶液的体积约为0.04 mL) 探究滴定终点前后溶液的pH变化 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 24 酸过量 多加入半滴HCl溶液 即V[HCl(aq)]＝20.02 mL c(H+) pH 计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定 20.00 mL 0.200 0 mol/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 (注意：滴定时，每滴溶液的体积约为0.04 mL) 探究滴定终点前后溶液的pH变化 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 25 ≈1×10-4 mol/L pH＝−lgc(H+)＝−lg10-4 ＝4 c(H+)＝ n(H+) V(混合液) ＝ 0.200 0 mol/L×0.02 mL×10-3 L/mL (20.00＋20.02) mL×10-3 L/mL 计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定 20.00 mL 0.200 0 mol/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 (注意：滴定时，每滴溶液的体积约为0.04 mL) 探究滴定终点前后溶液的pH变化 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 26 当误差在±0.1%，可认为酸碱完全反应 计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定 20.00 mL 0.200 0 mol/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 10 7 4 误差 (注意：滴定时，每滴溶液的体积约为0.04 mL) -0.1% 0 +0.1% 探究滴定终点前后溶液的pH变化 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 27 探究滴定终点前后溶液的pH变化 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 28 酸碱指示剂的颜色在pH突变范围发生明显的改变，就能以允许的误差表示反应已完全，即为滴定终点。 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 滴定终点的确定 指示剂选择原则 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 29 滴定前准备 实验滴定 判断终点 调节起始读数 记录相关数据 01 03 05 02 04 06 数据处理 实验操作 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 30 探·知识奥秘 31 实验编号 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 c1(NaOH) c(HCl)·V[HCl(aq)] ＝ V[NaOH(aq)] 0.100 0 mol/L×0.027 84 L 0.025 00 L ＝ ＝0.111 4 mol/L 数据处理 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 32 将三次滴定测出的待测NaOH溶液浓度取平均值： c(NaOH) ＝0.111 4 mol/L ＝ 0.111 4 mol/L + 0.111 3 mol/L + 0.111 4 mol/L 3 实验1 c1(NaOH) ＝0.111 4 mol/L 实验2 c2(NaOH) ＝0.111 3 mol/L 实验3 c3(NaOH) ＝0.111 4 mol/L 数据处理 酸碱中和滴定实验 探·知识奥秘 33 【例1】用HCl标准溶液滴定NaOH溶液的操作中合理的是 A．润洗滴定管 B．量取25.00mL NaOH溶液   加少量所要盛装的试剂上下振荡滴定管   将液面位于“0”刻度的溶液全部放出 C．用HCl标准溶液滴定NaOH溶液 D．记录滴定管液面的示数   眼睛注视锥形瓶中溶液   记录V=16.00mL C 析·典型范例 34 【例2】常温下用0.10mol·L−1的NaOH溶液滴定20.00mL 0.10mol·L−1的HX溶液所得滴定曲线如下图所示。下列说法不正确的是 A．Ka(HX)≈1.0×10−5 B．b点溶液中c(HX)>c(X−) C．该滴定过程可以用酚酞做指示剂 D．c点溶液中c(Na＋)=c(X−) B 析·典型范例 35 02 中和滴定误差分析 c待测·V待测＝c标准·V标准 c待测＝ V待测 c标准·V标准 c标准、V待测均为定值 误差均体现在V标准的大小上 V标偏大→c待偏大 V标偏小→c待偏小 分析依据 中和滴定误差分析 探·知识奥秘 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 变大 偏高 变小 偏低 变大 偏高 不变 不影响 变小 偏低 常见的误差分析 中和滴定误差分析 探·知识奥秘 步骤 操作 V标准 c待测 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 变大 偏高 变小 偏低 变大 偏高 变大 偏高 常见的误差分析 中和滴定误差分析 探·知识奥秘 步骤 操作 V标准 c待测 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 开始俯视读数，滴定完毕仰视读数，滴定结果会偏大 开始仰视读数，滴定完毕俯视读数，滴定结果会偏小 常见的误差分析 中和滴定误差分析 探·知识奥秘 1905年，美国化学家富兰克林提出了酸碱的溶剂理论，人们发现许多溶剂都能发生自电离过程，生成特征阳离子和特征阴离子，如2H2O=H3O++OH-、2NH3=NH4++NH2-，溶剂理论认为凡在溶剂中能产生(包括化学反应生成)特征阳离子的物质为溶剂酸，反之为溶剂碱，例如：在NH3(l)中，NH2-为一元碱，NH2-为二元碱，N3-为三元碱，NH4+为一元酸。 该理论仅适用于能发生自偶电离的溶剂（如水、液氨），无法解释非极性溶剂（如苯）或无溶剂体系中的酸碱行为。 酸碱溶剂理论 迁·拓展延伸 【例1】用NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时下列操作会使实验结果偏小的是 A．滴定终点读数时俯视 B．锥形瓶使用前用盐酸润洗 C．滴定前滴定管内有气泡终点读数时气泡消失 D．滴定管用蒸馏水洗涤后直接注入标准碱液进行滴定 A 析·典型范例 42 【例2】某学生以酚酞为指示剂，用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液，三次实验分别记录有关数据如下表： 下列说法正确的是 A．达滴定终点时，俯视读数，则测定结果偏高 B．当滴入最后半滴标准液时溶液从粉红色刚好变成无色时，即达到滴定终点 C．该氢氧化钠溶液的浓度为中 D．实验中锥形瓶若用待测氢氧化钠溶液润洗，则测定结果偏低 A 析·典型范例 43 1．准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液，可选用的仪器是(　　) A．500 mL量筒 B．10 mL量筒 C．50 mL酸式滴定管 D．50 mL碱式滴定管 C 练·技能实战 2.如图表示50 mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积(　　) A．等于a mL B．等于(50－a) mL C．一定大于a mL D．一定大于(50－a) mL D 练·技能实战 3．下列有关中和滴定实验的叙述正确的是(　　) A．中和滴定实验中所用标准溶液越浓越好，指示剂的用量一般为2～3 mL B．滴定管、锥形瓶均应先水洗后润洗 C．进行滴定时眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化而不应注意滴定管内的液面变化 D．用标准盐酸滴定待测NaOH溶液时，若滴定前读数时仰视，滴定后俯视，则测定值偏大 C 练·技能实战 选项 A B C D c(HCl)/ (mol·L－1) 0.120 0 0.040 0 0.030 0 0.090 0 c(NaOH)/ (mol·L－1) 0.040 0 0.120 0 0.090 0 0.030 0 4．如图是用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定10.00 mL 一定物质的量浓度的盐酸的图像，依据图像推出盐酸和NaOH溶液中溶质的物质的量浓度是下表内的(　　) D 练·技能实战 5．用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，待测液放在锥形瓶中。中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)(　　) A．碱式滴定管未用待测碱液润洗 B．酸式滴定管未用标准盐酸润洗 C．滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出 D．滴定前俯视读数，滴定后读数正确 A 练·技能实战 第二节 水的电离和溶液pH 第3课时 酸碱中和滴定实验 中和滴定误差分析 分析依据 常见的误差分析 概念和原理 主要仪器及使用 主要试剂 指示剂的选择 滴定操作 数据处理 理·核心要点 49 感谢 您的聆听 THANKS 人教版 2019选择性必修1 Lavf59.34.101 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.28 $