表面酸碱滴定(通用3篇)
表面酸碱滴定 篇1
在多年的教学过程中, 发现准确滴定的判据学生比较难以把握, 所以我在教学过程中做了一些尝试。
由于酸碱滴定是建立在质子酸碱平衡理论基础之上, 质子酸碱反应的实质就是氢正离子与氢氧负离子之间的反应。络合滴定与沉淀滴定分别建立在络合平衡和沉淀平衡的基础上, 它们反应的实质就是路易斯酸和路易斯碱之间的反应的反应。所以在教学过程中均作为酸碱滴定。由于沉淀滴定应用范围较窄, 所以这里主要讨论质子酸碱滴定和络合滴定准确滴定的判据。论述如下。
一、单一组分准确滴定的判据
1. 强碱滴定弱酸。
氢氧化钠滴定弱酸HA, 其离解常数为KHA, 初始浓度均为C0,
当反应不足时, 此时的p H可以按下式估算:
当反应过量时, 此时的p H可以按下式估算:
要能准确滴定, 则至少要满足下列条件:
即KHAC0≥10-7.7≈10-8时可以准确滴定。
2. EDTA滴定金属M。
EDTA滴定金属M, 在滴定条件下其条件平衡常数为K’MY, 初始浓度均为C0,
当反应不足时, ;要想滴定是准确可行的, 依据误差小于0.1%, 必须有:
K’MYC0≥2×106为络合滴定准确滴定的判据。
当反应过量;要想滴定是准确可行的, 依据误差小于0.1%, 必须有:
K’MYC0≥2×106为络合滴定准确滴定的判据。
所以络定滴定的准确滴定的判据为K’MYC0≥2×106。
二、多组分共存分步滴定的判据
1. 强碱滴定混酸或多元酸。
多元酸碱可以看做是混合酸碱HA+HB, 各自的离解常数为KHA、KHB, 起始浓度分别为CHA、CHB, 假定HA先被滴定, 则:
当滴定HA反应不足时, 此时的p H可以按下式估算:
当滴定HA反应过量时, 此时的p H可以按下式估算:
要能准确滴定, 则至少要满足下列条件:
即为分步滴定的依据。
考虑浓度因素则:为分步滴定的依据
2. EDTA分步滴定混合金属溶液。
EDTA滴定金属M、N, 在滴定条件下其条件平衡常数为K’MY、K’NY,
初始浓度均分别为CM、CN, 假定M先被滴定。
当滴定M反应不足时, 要想滴定是准确可行的, 则必须有:
由于金属N共存, 要想滴定准确可行, 还必须有滴定M时, N不干扰, 则:
考虑浓度因素则:为分步滴定的判据。
所以络合滴定的分步滴定判据为:
总之在教学过程中要准确把握知识点及常量分析的允许误差千分之一的概念, 进而熟练应用, 引导学生推导理解准确滴定的判据及其意义。这是进行酸碱滴定方法设计的依据之一。
表面酸碱滴定 篇2
教学目标: 知识技能:使学生初步掌握酸碱中和滴定的原理和有关计算,初步学会酸碱和滴定的实验操作方法,掌握酸碱中和滴定所使用的仪器。
能力培养:通过酸碱中和滴定相关量关系、使用仪器和指示剂的选择、实验操作中有关问题的讨论探索,发展学生的思维能力,培养学生探究性学习的能力。
科学思想:对学生进行热爱科学、尊重科学和依靠科学的科学思想教育。
科学品质:激发学生学习化学的兴趣,培养学生严谨、求实的优良品质。
科学方法:通过酸碱中和滴定实验中的测定、记录、数据处理等实验方法,对学生渗透科学方法的教育。
重点、难点 : 酸碱中和滴定的实验操作方法及有关计算。
课堂模式:P.B.L课堂教学模式及问题解决模式.教学过程设计
教师活动 学生活动 设计意图
[步入情境]我们已经学会了根据需要配制一定物质的浓度的溶液的方法,如果有现成的溶液,我们怎样测定其浓度呢?
倾听、回想、思考、生疑。
揭示本课教学目标,激发学生的学习兴趣。[设问]:今有100mL未知浓度的氢氧化钠溶液,你能想出多少种测定其浓度的方法? ⑴取5mL溶液蒸干,称量所得溶质的质量,然而计算可以吗?⑵测量溶液的pH值,换算成氢氧化钠的浓度可以吗?⑶取20mL氢氧化钠溶液与某种已知浓度的酸溶液反应的体积,然而计算氢氧化钠的浓度可以吗?还有等等。
激发学思考,使学生形成发散性思维和开放性思维.[引入新课]:本节重点是掌握酸碱中和滴定的实验原理、操作方法和精确测量溶液体积的一般方法,来测定未知物质的浓度。
[板书]第五节
酸碱中和滴定
[复习提问1]酸碱中和反应的实质是什么? [板书]1.中和反应实质
思考并回答,写出离子方程式:
H++OH-=H2O
使学生从离子反应的角度理解中和反应的实质。
[复习提问2]试找出下列各反应中c酸、c碱、V酸、V碱之间的关系: 1.盐酸跟氢氧化钠溶液恰好中和 2.盐酸跟氢氧化钡溶液恰好中和 3.硫酸跟氢氧化钠溶液恰好中和
4.磷酸跟氢氧化钠溶液恰好中和
先写出有关反应的化学方程式,然后根据化学方程工中各反应物的物质的量这比找出酸和碱两溶液的相关量之间的关系。
为学生全面理解中和滴定的含义奠定基础,培养学生的分析能力。
[归纳总结]在学生回答的基础上,引导学生得出如下关系:n元酸和n’元碱恰好中和时,n’c酸V酸=nc碱V碱
[板书]2。酸碱中和反应有关量的关系和计算。
思考、归纳总结。
培养学生归纳能力。
[例题]投影:有未知浓度的氢氧化钠溶液0.23L,需加入0.11mol/L的盐酸溶液0.29L,氢氧化钠溶液的物质的量溶液是多少?引导学生分析题目,找出已知量和未知量各是什么?
然后师生共同完成解题过程。
[板书]略
在教师引导下审题,找出已知V碱=0.23L 然后,与教师共同完成解题过程。
巩固上面酸碱中和滴定的相关量的关系,培养学生的计算技能。
[设问]在化工生产和化学实验中,经常需要知道某种酸或碱溶液准确的物质的量浓度。比如,实验室有未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,怎样测定它的准确物质的量浓度呢?
倾听、思考后回答:首先量取一定量的氢氧化钠溶液,再测定与之恰好中和的已知浓度的盐酸或硫酸溶液的准确体积,再利用相关量关系求出氢氧化钠溶液物质的量溶液。
对学生进行热爱科学、尊重科学、依靠科学的科学思想教育。
[板书]3.酸碱中和滴定:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。思考、记忆
了解酸碱中和滴定。
[质疑1]为使酸碱中和滴定结果准确、误差小的两个关键问题是什么?
思考后得出:准确测定两种溶液的体积,判断中和反应恰好完全进行。
培养学生分析能力。
[质疑2]如何准确测定两种溶液体积?启发引导选择哪种仪器误差会更小?
[投影] 同时看课本图3-13
通过比较、得结论:用滴定管量取溶液的体积更准确,因为,滴定管的直径小,误差小。
培养学生分析、比较等思维能力,明确为什么要使用滴定管。
[质疑3]如何准确判断酸碱恰好中和?(追问)怎样选取择指示剂?
思考分析得出:使用指示剂,并使颜色改变明显。
培养学生分析能力。
[小结]在学生回答后总结: 1.中和滴定不选用石蕊指示剂;
2.已知浓度强酸滴定未知浓度强碱一般选用甲基橙作指示剂;
3.已知浓度强碱滴定未知浓度强酸一般选用酚酞指示剂。
倾听、思考为什么?并准确记忆。
明确指示选用的原则,并为学生思考留有余地。
[板书](1)中和滴定实验仪器介绍:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、量筒、铁架台。
感知、猜想、记忆。
初步记住中和滴定所用仪器。
[展示]依次介绍中和滴定管所用仪器的名称、特点和使用的正确方法,并做好示范操作。
观察、思考、并产生疑问:为什么酸式滴定管与碱式滴定管结构上不同。
对酸碱中和滴定所使用的仪器给学生以感性认识。
[质疑4]为什么酸式滴定管与碱式滴定管结构上不同呢?提示同学们从玻璃的主要成分及碱的化学性质等角度考虑。
思考、讨论得出:碱液能与玻璃的主要成分二氧化硅发生化学反应,所以碱式滴定管用乳胶管结构代替。
培养学生应用化学知识解释化学问题的能力。
[板书](2)中和滴定操作(请学生看图3-14)[边讲边实验]用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸为例。
[投影]实验步聚(见附件2)
观察、记录、计算、体会酸碱中和滴定的实验操作方法。
初步掌握酸碱中和滴定实验的操作方法。
[讲述]中和滴定在实际中的应用意义。
听讲。
激发学生热爱科学的兴趣
[小结]采用录像的方式再现中和滴定操作的要领和实验步聚,结合录像片小结。
巩固中和滴定实验操作方法的认识,加深理解。
巩固、加深理解。
[反馈性问题]酸碱中和滴定要解决的关键问题是什么?如何解决? 引导:⑴要解决问题的关键是:①准确测定参加反应的两种溶液的体积;②准确判断中和反应是否恰好反应完全。解决办法:①需要能在滴加溶液时准确计量所加溶液体积的容器――滴定管;②选用合适的酸碱指示剂,该指示剂能与酸与碱之间完全反应时发生颜色变化。
巩固、加深理解。[布置作业] 阅读《酸碱指示剂的变色原理》 课后完成家庭小实验
课本第75页第三、四、五题。
明确作业及要求。
巩固练习。
[投影]随堂检测
酸碱恰好完全中和时,它们的()一定相等。质量
(B)物质的量 物质的量浓度(D)H+和OH-的物质的量 物质的量浓度相同、体积也相同的一元酸和一元碱相互中时,溶液()。
(A)显酸性(B)显碱性(C)显中性(D)酸碱性无法判断
3.用已知物质的量浓度的NaOH溶液滴定未知物质的量浓度的HCl溶液,一般选用()作指示剂,用已知物质的量溶液泊HCl溶液滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液,一般选用()作指示剂。
用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,下列操作会导致测定结果偏高的是()。
(A)用标准的盐酸溶液润洗酸式滴定管2-3次(B)用待测碱液润洗碱式滴定管2-3次(C)用待测碱液润洗锥形瓶2-3次(D)用蒸馏水润洗锥形瓶2-3次
酸碱中和的本质,酸碱中和的相关量的关系。酸碱中和相关量的关系,盐类水解。了解酸碱中和滴定指示剂的选择。理解酸碱中和滴定的实验操作。
附1.随堂检测答案 1.(D)2.(D)
3.酚酞
甲基橙
4.(C)
附2.投影片酸碱中和滴定实验的操作步聚: 1.滴定前的准备工作
(1)用蒸馏水洗涤滴定管;(2)检查滴定管;(3)用标准液润洗耳恭听碱式滴定管;(4)取标准氢氧化钠溶液,使液面在“0”刻度以下(5)用待测液润洗酸式滴定管;(6)取待测定盐酸溶液,使液面在“0”刻度以下。
以上操作均要注意逐出气泡。2.滴定
量取待测盐酸溶液25mL 于锥形瓶中,滴入2-3滴酚酞,振荡。
把锥形瓶放在碱式滴定管的下面,并在瓶子底垫一块白瓷砖(或白纸),小心滴入碱液,边滴边摇动锥形瓶,直到因加入一滴碱液后,溶液由元色变成红色,并在半分钟内不褪去为止;记录滴定前后液面刻度于下表。
(3)把锥 形瓶子里的溶液倒掉,用蒸馏水把锥 形瓶子洗干净,按上述操作重复一次。
酸碱中和滴定图象题目的解法初探 篇3
[原题呈现](2010年浙江省高考理综样卷第12题)在25mL,0.10mol/L的NaOH溶液中逐滴加入0.20mol/L醋酸溶液,溶液pH与加入醋酸溶液的关系图如下图所示,则下列关系正确的是:
A.在AB间任意点的溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.在B点,a>12.5且有c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+)
C.在C点有c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.在D点有c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
[链接教材]苏教版《实验化学》《食醋总酸含量的测定》:用0.10mol/L的NaOH溶液滴定20.0mL,0.10mol/L醋酸溶液,滴定过程中溶液pH的变化曲线图所示:
问题1:在A、B、C、D四点溶液中溶质分别是什么?
问题2:判断下列说法正误:
①在AB间任意点溶液中,c(CH,COO-)>c(Na+)>c(H+)>
②在AD间任意点溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
在课堂问题解决过程中,我们会引导学生这样分析。
问题1:A点没滴加NaOH溶液,溶液中溶质只有醋酸;B点10mL,0.10mol/L的NaOH溶液与20mL,0.10mol/L醋酸溶液反应,可以看出醋酸溶液过量;C点pH值为7,溶液为中性,如果刚好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠水解会显碱性,实际为中性,说明其中有醋酸过量;D点NaOH溶液所用体积为20mL,刚好完全反应生成醋酸钠。
问题2:在AB间任意点溶液中,溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),而在滴定的过程中,溶液都呈电中性的,一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),所以c(CH3COO-)>c(Na+),但是Na+与H+的大小关系是无法确定的,在最开始阶段,NaOH是少量的,c(H+)>c(Na+),随着溶液的滴加,钠离子的量增加,氢离子的量减小,c(Na+)>c(H+)。在AD间任意点溶液中,电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)。
[方法归纳]从上面的解答过程看,解这种类型图像题的基本方法:
要理解坐标的意义,曲线的趋势,特殊点的含义。在2010年浙江省高考理综样卷第12题中我们先观察坐标的物理意义:纵坐标表示pH值,横坐标表示滴加醋酸的体积。随着醋酸的滴加,溶液的pH值降低。有两个特殊点,一个是C点,溶液pH值为7,一个是D点,加入醋酸的物质的量恰好是NaOH物质的量的两倍。
[题型拓展]酸碱中和滴定图象题近年试题中还经常出现与电导率联系的一种题型。
2008广东高考题:电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下图是KOH溶液分别滴定盐酸和醋酸的滴定曲线示意图。下列示意图中,能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和醋酸混合溶液的滴定曲线的是
处理这种类型图象题关键要掌握“比较电解质溶液导电性”的基本方法:
1.弄清“离子数目变化”与“溶液体积变化”谁起主导作用。我们先分开讨论,当KOH滴定盐酸时,开始盐酸导电性强,反应生成了KCl,导电性也很强,在此时起主导作用的是溶液的体积变化,体积增加,导电能力降低;;当滴定醋酸时,醋酸为弱电解质,随着KOH的滴加,生成了强电解质醋酸钾,此时起主导作用又是溶液中导电离子数目的变化,导电能力会增强。
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