3.2.4 酸碱中和滴定-2026-2027学年高二化学选择性必修1【同步课件】

高中化学人教版（2019）选择性必修1 第4课时 酸碱中和滴定 第二节 水的电离和溶液的PH 第三章 水溶液中的离子平衡 学习目标 学习重点​ 1.掌握酸碱中和滴定的原理（酸与碱反应的定量关系 ）； 2.熟悉滴定管等仪器的使用方法和滴定操作步骤； 3.学会根据滴定数据计算待测溶液的浓度，理解指示剂选择与滴定终点判断的关系。 学习难点​ 1.准确分析滴定过程中溶液pH的变化及终点判断； 2.进行滴定操作的误差分析； 3.灵活运用酸碱中和滴定原理解决复杂样品的测定问题。 化学与生活 在环保领域，酸性废水（或碱性废水）也是通过投入碱性物质（或酸性物质）进行中和的方法进行处理的。 所以，测定和控制溶液的酸碱性，对生产、生活和科学研究等都具有重要意义。为测定溶液的酸碱性，常用酸碱中和滴定的方法。 1.定义 利用中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)浓度的实验方法叫做酸碱中和滴定。 已知浓度的溶液——标准液 未知浓度的溶液——待测液 2.原理：中和反应中，酸提供的H＋与碱提供的OH－之间的________ 相等 。 物质的量 即：c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱 计算待测液的浓度. 酸碱中和滴定 γc标V标 V待 = c待 γ为酸和碱（或碱和酸）的元数之比 以一元酸与一元碱的滴定为例，则有 c标V标 V待 = c待 3.滴定的关键： （1）准确测定标准溶液和待测溶液的体积； （2）选择适宜浓度的标准溶液； （3）准确判断中和反应是否恰好完全反应。 那么酸碱中和滴定实验需要什么仪器呢？ 酸碱中和滴定 酸碱中和滴定实验的主要仪器 在酸碱中和滴定的操作中，滴定管是最主要的仪器。 滴定管可分为酸式滴定管和碱式滴定管。 酸式滴定管和碱式滴定管 还有一种既能盛放酸性溶液又能盛放碱性溶液的滴定管，它的活塞由聚四氟乙烯制成，既耐酸又耐碱。若溶液中的物质见光易分解，则可用棕色滴定管盛放。 酸性溶液、碱性溶液均能盛放的滴定管 盛放见光易分解物质的棕色滴定管 酸碱中和滴定 酸碱中和滴定实验的主要仪器 一般来说，酸式滴定管用于盛放酸性或中性溶液，碱式滴定管用于盛放碱性溶液。 碱式滴定管 酸式滴定管 规格、温度 “0”刻度 最大刻度 玻璃活塞 尖嘴玻璃管 区分酸式和碱式滴定管的关键部位 乳胶管（内含玻璃球） 酸碱中和滴定 使用滴定管的注意事项 1. 酸式滴定管下端的玻璃活塞能耐酸和强氧化剂的腐蚀，故其可用于盛装酸性或强氧化性溶液，但不能盛装碱性溶液； 2. 碱式滴定管下端的乳胶管易被酸性或强氧化性溶液腐蚀，所以碱式滴定管一般盛装碱性溶液； 3. 滴定管的“0”刻度在上面，越往下数值越大。因为滴定管下端有一部分没有刻度，所以滴定管的实际容积大于它的标定容积。放液时，液面不能低于最大刻度。 滴定管读数时要估读到0.01mL。 酸碱中和滴定 使用滴定管的注意事项 4. 滴定管使用前必须检漏，方法如下： （1）酸式滴定管： 先关闭活塞，装入一定量水，直立约2分钟，仔细观察有无水珠滴下，然后将活塞转动 180°，再直立约2分钟，观察有无水珠滴下，若均无水珠滴下，则不漏水。 （2）碱式滴定管：装水后直立约2分钟，观察是否漏水即可。 如果出现漏水或酸式滴定管活塞转动不灵活的情况，应将酸式滴定管活塞拆下重新涂抹凡士林，碱式滴定管需要更换玻璃球或乳胶管。 酸碱中和滴定 使用滴定管的注意事项 5. 滴定管在加入标准液或待测液前要用所盛装的标准液或待测液润洗2～3次，否则滴定管内壁附着的蒸馏水会将反应液稀释，影响测定结果。 润洗方法： 从滴定管上口加入3～5mL待装液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿滴定管内壁； 再将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中（对于酸式滴定管，轻轻转动活塞；对于碱式滴定管，轻轻挤压玻璃球）。 酸碱中和滴定 酸碱中和滴定实验指示剂的选择 酸碱中和滴定时，酸和碱恰好中和的时刻叫反应终点。 为准确判断滴定终点，必须选用变色明显、变色的pH范围小且与反应终点的pH相接近的酸碱指示剂。通常选用酚酞或甲基橙，而不选用石蕊。 指示剂的颜色变化是在一定的 pH 范围内发生的。各种指示剂的变色范围是由实验测得的。几种常用指示剂的变色范围如图所示： 酚酞： 石蕊： 甲基橙： pH: 0 14 8.2 10 5 8 3.1 4.4 酸碱中和滴定 酸碱中和滴定实验指示剂的选择 酸碱中和滴定中，酸碱指示剂用量及颜色变化： 滴定种类 选用的指示剂 滴定终点颜色变化 指示剂用量 滴定终点判断标准 强酸滴定强碱 强酸滴定弱碱 强碱滴定强酸 强碱滴定弱酸 甲基橙 酚酞 甲基橙 甲基橙 酚酞 酚酞 黄色→橙色 粉红色→无色 黄色→橙色 红色→黄色 无色→粉红色 无色→粉红色 2~3滴 当滴入最后 半滴标准液 后，指示剂恰 好变色且在 半分钟内不 恢复原色，即 认为达到滴 定终点 酸碱中和滴定 酸碱中和滴定曲线 酸碱中和滴定曲线是滴定过程中溶液 pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。其中滴定终点附近的pH突变情况对于酸碱中和滴定中如何选择合适的酸碱指示剂具有重要意义。 为何可以将滴定终点当成“恰好反应”的终点呢？ 滴定终点是根据指示剂颜色变化来判断的，并不是酸碱完全反应的点(即化学计量点)， 但没有一种指示剂的变色点恰好是完全中和的点， 因此，把滴定终点看作是恰好完全反应的点,且在误差许可范围内（+0.1%）。 所以可以将滴定终点当成“恰好反应”的终点 酸碱中和滴定 如图所示是用0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol/L HCl 溶液过程中的 pH 变化。 加入NaOH溶液的体积V(mL) 溶 液 的pH 酚酞 甲基橙 突变范围 非滴定终点 反应终点 对于强酸、强碱的中和，开始时由于被中和的酸或碱的浓度较大，加入少量的碱或酸对其pH的影响不大。当接近滴定终点时，极少量的碱或酸就会引起溶液的pH突变。 酸碱中和滴定曲线 酸碱中和滴定 滴定前的准备工作 （1）查：检查滴定管是否漏水，确保不漏水方可使用； （2）洗：用蒸馏水洗涤滴定管2～3次； （3）润：用待装溶液润洗滴定管内壁2～3次； （4）装：将酸、碱溶液分别注入相应的滴定管中，并使液面位于滴定管“0”刻度以上2～3m处。 1.滴定管 （5）排：轻轻转动酸式滴定管的活塞，或轻轻挤压碱式滴定管的玻璃球，使滴定管的尖嘴部分充满溶液，并调整管中液面至“0”或“0”刻度以下的某一刻度处； 酸碱中和滴定 （6）记：记录滴定管读数。 2.锥形瓶 滴定前的准备工作 （1）洗：用蒸馏水洗涤锥形瓶，切记不能用待测液润洗。 （2）装：装入一定量的待测液。 （3）滴：滴入2~3滴指示剂（不要多加，指示剂本身为弱酸或弱碱）。 V初 V末 V ＝ V末－V初 酸碱中和滴定 滴定操作 一手旋转酸式滴定管活塞或挤压碱式滴定管玻璃球 一手摇动锥形瓶 眼睛注视锥形瓶内，观察溶液颜色的变化 滴定过程中，滴加溶液的速度不能过快，一般以每秒3~4滴为宜。在接近终点时，半滴半滴地滴入溶液。 1.滴定 酸碱中和滴定 使用酸式滴定管时，用左手控制活塞，拇指在管前，食指、中指在管后，手指略微弯曲，轻轻向内扣住活塞，手心空握以免碰到活塞使其松动漏出溶液，旋转活塞，溶液即可流出。 使用碱式滴定管时，左手拇指在前，食指在后，捏住乳胶管中玻璃球的偏上部位，挤捏乳胶管，使其与玻璃球之间形成一条缝隙，溶液即可流出。 酸碱中和滴定 滴定操作 当加入最后半滴时，指示剂颜色恰好发生明显变化，且半分钟内不恢复原色，即达到滴定终点。 2.滴定终点判断 达到滴定终点后，停止滴定，静置片刻，读出并记录终点读数。 3.记录数据 定量测定时，多次重复实验可排除偶然因素，减小实验误差，所以上述滴定操作应重复2～3次。求出用去标准溶液体积的平均值，最后求得待测溶液的浓度。 4.数据处理 酸碱中和滴定 次数 NaOH溶液的体积（mL） 酸式滴定管的读数（mL） 盐酸体积（mL） V末—V初 待测NaOH溶液的浓度（moL/L） 待测NaOH溶液的浓度的平均值（moL/L） 初 末 1 20.00 0.00　 19.70　 　 2 20.00 1.00　 20.58　 　 3 20.00 0.50　 23.50　 　 　 23.00 数据错误，删除 用0.1000mol/L HCl溶液滴定20.00mL未知浓度的 NaOH溶液： 0.0980　 　 　 c碱= c酸V酸 V碱 19.70 19.58 0.0981 0.0979 酸碱中和滴定 随堂测试 1.判断正误： (1)一支标有“20 ℃、25 mL”字样的滴定管内装液体到刻度1.00 mL时，管内液体的体积大于24.00 mL。 (2)用50 mL酸式滴定管可准确量取25.00 mL KMnO4溶液。 (3)“中和滴定”实验中，锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用，滴定管用蒸馏水洗净后，必须润洗后方可使用。 (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。 (6)滴定管盛标准溶液时，调液面一定要调到“0”刻度。 √ √ √ × × × 2.现用0.100 0 mol·L－1的盐酸标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。滴定时有以下操作： ①向溶液中加入1～2滴指示剂； ②取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中； ③用氢氧化钠溶液滴定至终点； ④重复以上操作； ⑤配制250 mL盐酸标准溶液； ⑥根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度。 随堂测试 (1)以上各步中，正确的操作顺序是_______________(填序号)，上述操作②中使用的仪器除锥形瓶外，还需要_____________，使用_______作指示剂。 ⑤②①③④⑥ 酸式滴定管 酚酞 (2)如何判断滴定终点？ ________________________________________________________________________________。 当滴入最后半滴NaOH溶液，溶液由无色变成粉红色，且30 s内不变色，则达到滴定终点 随堂测试 (3)滴定并记录V(NaOH)的初、终读数。数据记录如表所示： 滴定次数 1 2 3 4 V(标准溶液)/mL 20.00 20.00 20.00 20.00 V(NaOH)/mL(初读数) 0.10 0.30 0.00 0.20 V(NaOH)/mL(终读数) 20.08 20.30 20.80 20.22 V(NaOH)/mL(消耗) 19.98 20.00 20.80 20.02 根据表中数据计算待测NaOH溶液的物质的量浓度是________ mol·L－1。 0.100 0 随堂测试 酸碱中和滴定实验的误差分析 C(待)= C(标)×V(标) V(待) 已知 已知 读数 中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当、读数不准等，分析误差要根据计算式分析，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。 误差分析依据 V标偏大，c待偏高 V标偏大，c待偏高 常见的误差分析 以0.1 mol/L NaOH标准溶液滴定盐酸为例 误差来源 c(HCl) 滴定管中产生的误差 滴定管用蒸馏水洗涤后，未用标准溶液润洗 滴定管未用待测溶液润洗 标准溶液 滴定前有气泡，终点时无气泡→V标偏大 滴定前无气泡，终点时有气泡→V标偏小 量取待测溶液 放液前有气泡，放完后无气泡→V实际待测偏小，V标偏小 放液前无气泡，放完后有气泡→V实际待测偏大，V标偏大 偏大 偏小 偏大 偏小 偏小 偏大 酸碱中和滴定实验的误差分析 常见的误差分析 以0.1 mol/L NaOH标准溶液滴定盐酸为例 误差来源 c(HCl) 锥形瓶中产生的误差 锥形瓶用蒸馏水洗涤后又用待测溶液润洗 锥形瓶未洗净，残留有与待测溶液中溶质反应的少量物质 锥形瓶未洗净，残留有能与标准溶液中溶质反应的少量物质 锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥 摇动锥形瓶时部分液体溅出 偏大 偏小 偏大 无影响 偏小 酸碱中和滴定实验的误差分析 常见的误差分析 以0.1 mol/L NaOH标准溶液滴定盐酸为例 误差来源 c(HCl) 读数带来的误差 标准溶液 先俯视后仰视→V标偏大 先仰视后俯视→V标偏小 量取待测溶液 先俯视后仰视→V实际待测偏小，V标偏小 先仰视后俯视→V实际待测偏大，V标偏大 偏大 偏小 偏大 偏小 酸碱中和滴定实验的误差分析 常见的误差分析 以0.1 mol/L NaOH标准溶液滴定盐酸为例 误差来源 c(HCl) 配制标准溶液产生的误差 配制0.1 mol/L的NaOH溶液 500 mL，需要NaOH的质量为2.0g NaOH已部分溶解 NaOH中含有杂质 杂质不与盐酸反应 所含杂质消耗1 mol HCl所需质量大于40 g（如Na2CO3、NaHCO3） 所含杂质消耗1 mol HCl所需质量小于40 g（如Na2O） 偏大 偏大 偏大 偏小 酸碱中和滴定实验的误差分析 随堂测试 1.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，若测定结果偏低，则原因可能是（ ） A.配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质 B.滴定到终点时，仰视读数，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了一滴溶液 A 2.用已知物质的量浓度的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时，下列操作会导致测定结果偏小的是(　　) ①酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用待装液润洗　②碱式滴定管用蒸馏水洗净后未用待装液润洗　③滴定前酸式滴定管尖嘴处未充满溶液，滴定至终点时充满溶液　④取碱液时滴定管尖嘴处未充满溶液，取完后充满溶液　⑤锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗　⑥滴定时摇晃锥形瓶将液体溅出瓶外　⑦滴定过程中，滴定管漏液(未漏入锥形瓶内)　⑧读取标准溶液体积时，滴定前仰视，滴定后俯视 A．②④ B．①③⑤⑦ C．④⑧ D．②④⑥⑧ D 随堂测试 3.在化学实验操作中，往往由于读数不规范导致较大的实验误差。下列有关实验中，会导致所配制(或所测定)溶液浓度偏高的是(其他操作均正确)（ ） A.配制500 mL 1 mol·L－1稀硫酸实验中，用量筒量取18 mol·L－1浓硫酸时俯视读数 B.配制100 mL 5 mol·L－1氯化钠溶液实验中，定容时仰视刻度线 C.用标准盐酸滴定待测NaOH溶液实验中，使用碱式滴定管开始平视，后来俯视读数 D.用标准NaOH溶液滴定待测盐酸实验中，使用碱式滴定管开始平视，后来俯视读数 C 随堂测试 $