实验测定酸碱滴定曲线教学设计孙有杰

《实验测定酸碱滴定曲线》教学设计承担学校：万江中学授课者：孙有杰负责人：黄晗辉★教材分析：本节教材属于分析化学的内容，是继配制一定物质量浓度溶液以后的又一个定量实验，主要讨论定量分析中强酸与强碱的中和滴定。酸碱中和滴定操作简便、快速，并且有足够的准确性，因此，该方法具有很大的实用价值，在工农业生产和科学研究中被广泛使用。本节内容综合了物质的量浓度的计算、溶液的pH、酸碱指示剂的变色范围和应用、滴定仪器的使用等知识，介绍了一种定量分析的方法——中和滴定。本节教材尽管对中和滴定的操作要求并不高，应把教学的重点放在酸碱中和滴定原理的介绍上，但并不能因此而降低本节教材教学的重要实际意义。教材先从分析化学的角度，简单提及定性分析和定量分析，然后解释了什么叫酸碱中和滴定，以及酸碱中和滴定的实用价值。在此基础上，教材转入对本节的重点内容即酸碱中和滴定原理的讨论。教材以盐酸滴定未知浓度的NaOH为例，较详细地讨论了滴定过程中溶液的pH变化,以及溶液从碱性经中性突变到微酸性的过程。在此基础上，说明可以选择合适的指示剂，并根据指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化来准确判断中和反应是否恰好进行完全。教材第二部分主要是利用演示实验将理论应用于实践，不仅将整个滴定操作过程由教师向学生示范一遍，而且也把如何处理实验数据、如何利用测得的实验数据来进行有关的计算等较详细地介绍给了学生，同时引导学生重点讨论影响实验成败的一些关键操作，为学生独立进行中和滴定实验打好基础。★学情分析：高三（11）班是这个年级第一层次的班级，大部分学生基础知识比较扎实，思维活跃，能够提出自己想了解的问题，并能有对问题比较深入的探讨。1、学生现有的知识基础：已掌握了酸碱中和反应的本质，学习了盐类水解的知识，同时具备一定的酸碱指示剂使用的知识，对中和滴定使用的仪器也有初步了解。2、学生现有的能力基础：高三学生经历了高中两年多的化学知识的学习，具备一定的对定性实验现象的分析、描述、探讨能力和应用化学知识解决实际问题的能力，具有定量实验的基础。课时建议：二课时第2课时★三维教学目标1．知识与技能掌握酸碱中和滴定的原理和有关计算；掌握有关酸碱中和滴定的实验操作；培养学生从定性角度到定量角度的认知能力、分析能力和计算能力。2．过程与方法通过实验和测得的数据，绘制酸碱中和滴定曲线，进一步了解中和滴定原理；深入理解中和滴定曲线的特点和指示剂的选择依据。3．情感态度与价值观通过对酸碱中和滴定实验过程细节的审视，感触精准、严谨的科学态度，激发学生的创造意识，培养学生分析问题、解决问题的能力。★教学重点及难点重点：酸碱中和滴定曲线的绘制难点：滴定终点溶液pH的突变；有关酸碱中和滴定的计算★教法建议及教具准备实验演示、综合启发的教学模式电脑、pH计、滴定装置。★教学组织流程图教学程序 教学环节 教学内容【教学过程】教师活动学生活动设计意图【新课导入】前面我们已经学习了酸碱中和滴定的基本原理，这节课我们将进一步通过实验、测定数据，绘制酸碱中和滴定曲线。了解本节课学习内容明确学习内容，让学生的主动学习有一个明确的目标指向。【温故知新】1、酸碱中和滴定的定义：用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的定量分析方法叫做酸碱中和滴定引导学生复习已学过的酸碱中和滴定的基本原理，进一步深化理解，为本节课的学习做好准备。2、酸碱中和反应的实质：H++OH－=H2O3、酸碱中和滴定的实验原理：4、中和滴定实验的关键:①准确测量参加反应的两种溶液的体积②准确判断中和滴定的终点解决这两个关键问题的办法：（1）用滴定管量取溶液的体积（2）选用恰当的酸碱指示剂【实验过程】用L的NaOH滴定未知浓度的HCl溶液1、滴定前的准备：滴定管：检漏—水洗—润洗—注液—赶气泡—调液面—记录此时读数锥形瓶：水洗—装液（用滴定管注入一定体积的待测液）—滴加指示剂（2-3滴）熟悉滴定管的结构特点和使用方法。2、滴定过程中注意：左手：控制活塞，滴液先快后慢右手：持锥形瓶，不断摇动眼睛：注视锥形瓶内溶液颜色的变化掌握中和滴定的操作要点，感知精准、严谨的科学态度。3、滴定终点的判断：当加入最后一滴标准液刚好使指示剂颜色发生改变，且半分钟内不恢复原来颜色即为滴定终点，记下此时读数。学会准确判断酸碱中和滴定的终点。教师活动学生活动设计意图【测定数据】VNaOH/mLpH感知滴定过程，记录数据学生记录实验测得的数据【绘制曲线】请同学们根据实验数据绘制酸碱中和滴定曲线根据实验数据绘制酸碱中和滴定曲线锻炼学生的数据处理能力和作图能力【动画模拟】感知曲线的变化，和自己绘制的曲线比较并思考采用形象的动画模拟，激发学生的学习兴趣。【常见指示剂】酚酞：无色粉红红色甲基橙：甲基橙：红色橙色黄色石蕊变色范围较宽且颜色变化不明显，通常不作中和滴定指示剂PH＝7理论上强酸与强碱中和反应恰好完成的点，没有任何一种指示剂能恰好指示中和反应恰好完成的点。【动画模拟】从图像中感知滴定终点时溶液的pH突然变化时酚酞和甲基橙的颜色变化结合图像中的pH变化和酚酞与甲基橙的颜色变化范围，让学生感知指示剂能够指示滴定终点的原理。教师活动学生活动设计意图【算一算】在L的盐酸中，逐滴滴入LNaOH溶液，跟完全反应所需盐酸溶液相差半滴或多加半滴（半滴约）时，分别求算溶液的pH。提示：lg2=lg5=少半滴C(H+)=C(H+)pH=多半滴C(OH-)==2X10-10mol•L-1pH=通过计算，让学生从理论上感知酸碱滴定终点时溶液pH的突变。【动画模拟】感知酸碱滴定终点时溶液pH的突变范围以及此时酸碱指示剂（酚酞和甲基橙）的颜色变化让学生直观感知图像并进一步体会由于酸碱中和滴定终点时溶液pH的突变，所以可以用酚酞和甲基橙等颜色的变化指示滴定的终点。【结论】（1）在滴定终点前后溶液的pH发生突（2）所选的指示剂的变色点落在溶液pH的突跃范围之内（3）可以用酚酞和甲基橙来判断酸碱中和反应的终点。（计算结果的误差很小，可忽略不计）归纳总结总结规律，深化理解。【教师点拨】指示剂的选择原则（1）变色范围窄（2）颜色变化明显，由浅入深，易观察（3）滴定终点时溶液的pH尽可能与指示剂的变色范围一致归纳、理解记忆学会选择恰当的酸碱指示剂并能判断滴定终点时指示剂的颜色变化。教师活动学生活动设计意图【学以致用】研究酸碱中和滴定的意义：工业：溶液的pH影响产品质量和产量农业：不同农作物对土壤酸碱性要求不同环保：废水也分为酸性废水和碱性废水等让学生感知化学对工业、农业、环境等的重要性。【随堂检测】1．酸碱完全中和时()A.酸与碱的物质的量一定相等 B.酸所能提供的H+和碱所能提供的OH-的物质的量相等C.酸与碱的质量相等D.溶液呈中性B学生依据课堂学习的知识、技能、规律、方法，积极主动地解决问题。在新情境下运用知识，进而深化理解。2.下列所述仪器“0”刻度位置正确的是()A．在量筒的下端B．在滴定管上端C．容量瓶上端D．在托盘天平刻度尺的右边B3.量取溶液可选用仪()A．20mL量筒B．50mL酸式滴定管C．25mL酸式滴定管D．25mL碱式滴定管C4.关于酸碱指示剂，下列说法正确的()A．可以指示酸碱滴定的终B．加人酸碱指示剂量的多少，不会影响滴定的结果C．都是有颜色的有机弱酸或有机弱D．指示剂出现明显颜色变化时溶液恰好在中性A5.下图为用标准浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时的曲线，请求出两种溶液的物质的量浓度C(NaOH)=LC(HCl)=L教师活动学生活动设计意图【总结赠语】时间,点点滴滴,滴定着我们的人生朗读把中和滴定和人生哲理有机结合，让学生感悟时间的宝贵，让他们在人生的道路上更懂得珍惜时间，绘制好自己的人生曲线。★课后作业1．(2022·全国理综Ⅱ)实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：甲基橙：～石蕊：～酚酞：～用0mol·L－1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是（）A．溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂B．溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂C．溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂D．溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂2．下列关于滴定管及其装置的叙述中，正确的是（）（双选）A．常用滴定管的最小刻度差是B．25mL滴定管盛有25mL溶液时，液体凹液面的最低处恰与刻度值25保持水平C．常用滴定管的每一滴水溶液体积都约是D．为保持滴定管竖直放置，应用滴定管夹固定滴定管3．右图为10mL一定物质的量浓度的盐酸X，用一定物质量浓度的NaOH溶液Y滴定的图示，据图推出NaOH溶液和盐酸的物质量的浓度（mol/L）正确的是（）A．B．C．D．4.下列有关中和滴定实验的叙述正确的是（）A．加人酸碱指示剂量的多少，不会影响滴定的结果B．达到滴定终点时，溶液不一定是中性C．达到滴定终点时，酸与碱物质的量相等D．不论待测溶液的性质如何，从安全角度考虑，滴定液的浓度越小越好5.下面是一段关于中和滴定实验操作的叙述：①取一锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两；②在一锥形瓶中加入mL待测NaOH溶液；③加入几滴石蕊试液作指示剂；④取一支酸式滴定管，洗涤干净，直接往其中注入标准酸溶液，进行滴定；⑤左手控制滴定管的活塞，右手不停摇动锥形瓶；⑥两眼注视着滴定管内盐酸液面下降，直至滴定终点。上述说法错误的是（）A．④⑤⑥B．①⑤⑥C．②③⑥D．①③④⑥6.欲用已知浓度的NaOH溶液测定某硫酸溶液的浓度，下表中正确选项是（）锥形瓶中溶液滴定管中溶液选用指示剂选用滴定管①碱酸石蕊碱式②酸碱酚酞酸式③碱酸甲基橙酸式④酸碱酚酞碱式A.①③④B．③④C．①②③D．②③④7.以甲基橙为指示剂，用标准的盐酸来滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，滴定达终点时，溶液颜色变化是（）A.由黄色到红色B.由橙色到红色C.由黄色到橙色D.由红色到橙色8．某化学实验小组想要了解市场上所售食用白醋（主要是醋酸的水溶液）的准确浓度，现从市场上买来一瓶某品牌食用白醋，用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定。下表是4种常见指示剂的变色范围：指示剂石蕊甲基橙甲基红酚酞变色范围（pH）～～～～（1）该实验应选用作指示剂，向锥形瓶中移取一定体积的白醋所用的仪器是。（2）右图表示50mL滴定管中液面的位置，若A与C刻度间相差1mL，A处的刻度为25，滴定管中液面读数应为mL，此时滴定管中液体的体积。（3）为了减小实验误差，该同学一共进行了三次实验，假设每次所取白醋体积均为VmL，NaOH标准液浓度为cmo1/L，三次实验结果记录如下：实验次数第一次第二次第三次消耗NaOH溶液体积/mL从上表可以看出，第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次，其原因可能是A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡C．盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水润洗过，未用标准液润洗D．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗，E．该NaOH标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低F．滴加NaOH溶液过快，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定（4）根据所给数据，写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度的表达式（不必化简）：C＝。1．D2．AD3．D4．B5．D6．B7．C8．（1）酚酞酸式滴定管（2）大于（3）BCD

（4）★设计思路酸碱中和滴定是继配制一定物质量浓度溶液以后的又一个定量实验，本节内容综合了物质的量浓度的计算、溶液的pH、酸碱指示剂的变色范围和应用、滴定仪器的使用等知识，学生理解掌握的难度较大，其中酸碱中和滴定曲线的绘制、滴定终点溶液的pH突变和指示剂的选择依据是教学中的难点。本节教学采取的是学案导学与实验探究相结合的方法。教学设计充分体现了新课标理念：学生是学习和发展的主体，尊重学生的认知规律。学生在通过测得的实验数据动手绘制酸碱中的滴定的曲线的过程中会进一步深化理解滴定终点溶液的pH突变原理，教师通过演示实验来直观展示中和反应过程中溶液pH的变化情况，学生通过对酸碱中和滴定实验过程细节的审视，能够感触精准、严谨的科学态度，激发学生的创造意识，培养学生分析