第3章第4节第2课时离子反应的应用ppt课件-（2019）新鲁科版高中化学高二上学期选择性必修一.pptx

1、第第3 3章章物质在水溶液中的行为物质在水溶液中的行为第第4 4节离子反应节离子反应第第2 2课时离子反应的应用课时离子反应的应用1 1学习目标学习目标核心素养培养核心素养培养了解酸碱中和滴定的原理了解酸碱中和滴定的原理, ,知道酸碱中和滴定中知道酸碱中和滴定中, ,溶溶液液pHpH的突变是判断滴定终点的依据的突变是判断滴定终点的依据, ,了解指示剂的了解指示剂的选择方法选择方法, ,变化观念与平衡思想变化观念与平衡思想知道酸碱中和滴定的主要仪器及用途知道酸碱中和滴定的主要仪器及用途, ,掌握酸碱中掌握酸碱中和滴定的实验操作、数据处理、误差分析及其在和滴定的实验操作、数据处理、误差分析及其在定

2、量测定中的迁移应用定量测定中的迁移应用实验探究与创新意识实验探究与创新意识知道离子反应在生活生产中的应用知道离子反应在生活生产中的应用科学态度与社会责任科学态度与社会责任知识体系知识体系 二、离子反应的应用二、离子反应的应用1 1、物质的检验和含量测定、物质的检验和含量测定2 2、物质的制备、物质的制备离子检验离子检验( (定性定性) )离子浓度测定离子浓度测定( (定量定量)( )(酸碱中和滴定酸碱中和滴定) )3 3、生活中常见的的离子反应、生活中常见的的离子反应离子反应的应用之一：酸碱中和滴定原理离子反应的应用之一：酸碱中和滴定原理1.1.酸碱中和滴定的酸碱中和滴定的定义定义: : 用已

3、知物质的量浓度的酸或碱用已知物质的量浓度的酸或碱( (标准溶液标准溶液) )来测定未知物来测定未知物质的量浓度的碱或酸质的量浓度的碱或酸( (待测溶液或未知溶液待测溶液或未知溶液) )的方法叫做酸碱中和的方法叫做酸碱中和滴定。滴定。2.酸碱中和滴定的酸碱中和滴定的原理：原理： 以酸碱中和反应为基础以酸碱中和反应为基础 ( H+ OH- = H2O) , 在滴定达到终点在滴定达到终点 (即即酸碱恰好反应酸碱恰好反应)时时,有有 n(H+) =n(OH-) 即：即：C酸酸(H+)V酸酸= C碱碱(H+)V碱碱 C碱碱V碱碱V酸酸C酸酸=C酸酸V酸酸V碱碱C碱碱= 量取量取一定体积的待测液一定体积的

4、待测液, ,用用已知浓度已知浓度的标准液来滴定的标准液来滴定, ,并记录并记录所消耗所消耗标准液的体积标准液的体积, ,就可以计算出待测液的浓度。就可以计算出待测液的浓度。3.3.酸碱中和滴定的关键酸碱中和滴定的关键：准确量取准确量取( (测定测定) )参加反应的酸溶液和碱溶液的体积。参加反应的酸溶液和碱溶液的体积。 准确判断中和反应的恰好进行（判断滴定终点）。准确判断中和反应的恰好进行（判断滴定终点）。使用酸式和碱式滴定管量取溶液体积。使用酸式和碱式滴定管量取溶液体积。( (或使用移液管或使用移液管) )使用酸碱指示剂来确定滴定终点。使用酸碱指示剂来确定滴定终点。酸碱指示剂：酚酞、甲基橙、石

5、蕊等。酸碱指示剂：酚酞、甲基橙、石蕊等。强酸与强碱的中和滴定及其应用强酸与强碱的中和滴定及其应用实验目的实验目的 通过已知浓度的强酸、强碱溶液，确定待测强碱、强酸溶液的浓度。通过已知浓度的强酸、强碱溶液，确定待测强碱、强酸溶液的浓度。实验用品实验用品浓度未知的盐酸，浓度未知的盐酸，0.1000molL-1NaOH溶液，酚酞溶液，甲基橙溶溶液，酚酞溶液，甲基橙溶液液;酸式滴定管，碱式滴定管，锥形瓶，滴定管架（铁架台和蝴蝶夹），酸式滴定管，碱式滴定管，锥形瓶，滴定管架（铁架台和蝴蝶夹），胶头滴管等。胶头滴管等。实验原理实验原理 酸和碱酸和碱中和反应中和反应的实质是的实质是H HOHOH=H=H2

6、2O O。酸碱溶液中的酸碱溶液中的H H和和OHOH按照按照计量比计量比1111进行的反应进行的反应n(n(H H)= n()= n(OHOH) )，即，即用已知用已知浓度的浓度的NaOHNaOH溶液溶液 ( (标准液标准液) )来滴定未知来滴定未知浓度的盐酸浓度的盐酸( (待测液待测液) )的计的计算公式为算公式为c(H)V(H)=c(OH )V(OH)c待待c标标 V标标V待待 滴定管主要用来滴定管主要用来精确地量取精确地量取( (转移转移) )一定体积的液体。一定体积的液体。滴定管的滴定管的精确度：精确度：0.01 mL0.01 mL。 移液管是用来准移液管是用来准确转移固定体积的确转移

7、固定体积的液体。液体。酸式和碱式滴定管（移液管）的用途酸式和碱式滴定管（移液管）的用途移液管移液管 滴定管是内径均匀、带滴定管是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管，下端有刻度的细长玻璃管，下端有控制液体流量的玻璃活塞有控制液体流量的玻璃活塞( (或由橡胶管和玻璃球组成的或由橡胶管和玻璃球组成的阀阀) )。 滴定管滴定管有有“0”0”刻度，且刻度，且小刻度在上小刻度在上, ,由上及下增大。由上及下增大。 最小刻度最小刻度0.1 ml0.1 ml，精确度，精确度0.01mL0.01mL。酸式和碱式滴定管构造酸式和碱式滴定管构造在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满溶液，在滴定管下放一烧杯，

8、调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满溶液，然后调节滴定管液面使其处于然后调节滴定管液面使其处于某一刻度某一刻度，准确读取数值，准确读取数值V V1 1并记录。并记录。检查仪器检查仪器( (检漏检漏) )：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。使用前先检查滴定管活塞是否漏水。洗涤和润洗仪器：洗涤和润洗仪器：用蒸馏水洗涤后，在加入反应液之前，洁净的滴定管要用用蒸馏水洗涤后，在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要所要盛装的溶液润洗盛装的溶液润洗 2 23 3 遍。遍。加入溶液加入溶液( (装液装液) )：分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管0 0刻度刻

9、度线以上线以上2 23 mL 3 mL 处。处。调节起始读数调节起始读数( (调液面调液面) )：0 0刻度或大于刻度或大于0 0的某一刻度的某一刻度滴定管的使用方法滴定管的使用方法滴定：滴定： 滴定结束后，准确读取数值滴定结束后，准确读取数值V V2 2并记录。并记录。思考：思考：1 1、 有一支有一支25ml25ml酸式滴定管内盛有溶液，液酸式滴定管内盛有溶液，液面在面在10.00 ml10.00 ml刻度处，当管内溶液全部排出刻度处，当管内溶液全部排出时，所得溶液的体积是时，所得溶液的体积是 。大于大于15.00ml15.00ml2 2、酸式滴定管和碱式滴定管的结构有什、酸式滴定管和碱式

10、滴定管的结构有什么不同，为什么？盛放溶液时有何要求？么不同，为什么？盛放溶液时有何要求？酸式滴定管：酸式滴定管： 酸性溶液酸性溶液, ,强氧化性溶液。强氧化性溶液。碱式滴定管：碱性溶液。碱式滴定管：碱性溶液。见光易分解的溶液：棕色滴定管见光易分解的溶液：棕色滴定管滴定操作和滴定操作和排气泡方法：排气泡方法：思考：思考：3 3、如果滴定管下端尖嘴中有气泡存在，对实验结果有如果滴定管下端尖嘴中有气泡存在，对实验结果有什么影响？如何除去气泡？什么影响？如何除去气泡？酸式滴定管：酸式滴定管：快速的打开玻璃塞，放出一快速的打开玻璃塞，放出一小股液体。小股液体。碱式滴定管：碱式滴定管：用右手手指挤压玻璃球

11、，快速用右手手指挤压玻璃球，快速放出一小股液体放出一小股液体思考思考1.1.除了除了0.1000molL0.1000molL-1-1NaOHNaOH溶液外，还需要选择什么试剂溶液外，还需要选择什么试剂? ?你选择试剂你选择试剂的依据是什么的依据是什么? ?2.2.在你设计的方案中，如何判断在你设计的方案中，如何判断 NaOH NaOH和和HClHCl恰好完全反应恰好完全反应? ?3.3.实验中，如何准确测定溶液的体积，以减小实验误差实验中，如何准确测定溶液的体积，以减小实验误差? ?酸碱指示剂酸碱指示剂酚酞溶液：无色变为红色酚酞溶液：无色变为红色读数时眼睛平视滴定管液面读数时眼睛平视滴定管液面

12、放液前读数未整数放液前读数未整数平行滴定三次，取平均值平行滴定三次，取平均值中性：酸性：中和后溶液呈碱性：最好选用甲基橙最好选用酚酞选用酚酞、甲基橙均可810 3.13.14.44.4常见酸碱指示剂及选择原则常见酸碱指示剂及选择原则 酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱溶液酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱溶液种类种类对应溶液的颜色对应溶液的颜色变色范围变色范围甲基橙溶液甲基橙溶液橙橙 色色红红3.13.1橙橙4.44.4黄黄酚酞溶液酚酞溶液无无 色色无色无色8 8浅红浅红1010红红石蕊溶液石蕊溶液紫紫 色色红红5 5紫紫8 8蓝蓝溶液使指示剂改变颜色，发生化学变化。指示剂滴加太多必将溶液使指

13、示剂改变颜色，发生化学变化。指示剂滴加太多必将消耗一部分酸碱溶液消耗一部分酸碱溶液( (一般为一般为1212滴滴) )。关键关键2：指示剂的选择指示剂的选择(1)终点时，指示剂的终点时，指示剂的颜色变化明显颜色变化明显(2)变色范围变色范围越窄越好越窄越好 1.原则原则(1)强酸强碱强酸强碱相互滴定时，相互滴定时，酚酞、甲基橙酚酞、甲基橙均可均可(2)中和滴定中和滴定不选用石蕊不选用石蕊作指示剂作指示剂(3)一强一弱相互滴定一强一弱相互滴定生成生成强酸弱碱强酸弱碱盐：盐：生成生成强碱弱酸强碱弱酸盐：盐：甲基橙甲基橙酚酞酚酞 2.常用指示剂常用指示剂中和滴定过程中溶液的中和滴定过程中溶液的pHp

14、H变化变化示例：示例：用用0.1000mol/L的的NaOH溶液，滴定溶液，滴定20 .00 ml 0.1000mol/L的的HCl 溶液，求随溶液，求随VNaOH的增大，的增大，pH=？（填写下表并绘制中和滴定（填写下表并绘制中和滴定pH变化曲线）变化曲线）VNaOH(mL)0.0010.0015.0018.0019.0019.5019.96pHVNaOH(mL)20.0020.0420.5021.0022.0025.0030.00pH1.00 1.48 1.84 2.27 2.59 2.90 4.007.00 10.00 11.09 11.39 11.68 12.05 12.30PHPH1

15、210864210203040反应终点反应终点0 pH pH突变范围突变范围用用NaOH溶液滴定溶液滴定HCl 溶液溶液中和滴定曲线中和滴定曲线V V(NaOH)(NaOH)/mL/mLPHPH1210864210203040反应终点反应终点0 pH pH突变范围突变范围V V(NaOH)(NaOH)/mL/mL酚酞变色点酚酞变色点甲基橙变色点甲基橙变色点10108 8 指示剂的变色范围和接近滴定终点时的指示剂的变色范围和接近滴定终点时的PHPH突变范围的关系突变范围的关系变成红色变成红色变成黄色变成黄色用用NaOHNaOH溶液滴定溶液滴定HCl HCl 溶液溶液121086421020304

16、00用盐酸溶液滴定用盐酸溶液滴定NaOHNaOH溶液溶液滴定曲线曲线如下：滴定曲线曲线如下：PHPHV V(HCl)(HCl)/mL/mL pH pH突变范围突变范围反应终点反应终点酚酞变色点酚酞变色点甲基橙变色点甲基橙变色点10108 84.44.43.13.1结论：利用酚酞和甲基橙作为标识酸碱中和滴定终点的指示剂，结论：利用酚酞和甲基橙作为标识酸碱中和滴定终点的指示剂，符合误差标准的要求。符合误差标准的要求。变成无色变成无色变成橙色变成橙色实验操作实验操作(1)滴定前的准备滴定前的准备滴定管：查漏滴定管：查漏洗涤洗涤润洗润洗装液装液调液面调液面记读数。记读数。锥形瓶：洗涤锥形瓶：洗涤注液注

17、液(待测待测)记读数记读数加指示剂。加指示剂。润洗时：滴定管要用所要盛装的溶液润洗润洗时：滴定管要用所要盛装的溶液润洗23次，锥形瓶禁止用所装溶液次，锥形瓶禁止用所装溶液润洗；润洗；调液面时：一是调整液面至滴定管调液面时：一是调整液面至滴定管0刻度线以上刻度线以上23 mL处，二是调节活塞处，二是调节活塞(或挤压玻璃球或挤压玻璃球)，赶走气泡使滴定管尖嘴部分充满溶液，并使液面处于，赶走气泡使滴定管尖嘴部分充满溶液，并使液面处于“0”刻度以下某一刻度处。刻度以下某一刻度处。记读数时：视线与溶液凹液面最低处相平，记录到记读数时：视线与溶液凹液面最低处相平，记录到0.01位。位。加指示剂：加入加指示

18、剂：加入23滴指示剂。滴指示剂。(2)滴定滴定左手控制活塞，右手不断摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内左手控制活塞，右手不断摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色及滴定流速。溶液颜色及滴定流速。(3)终点判断终点判断等到滴入最后半滴标准等到滴入最后半滴标准NaOH溶液，溶液由无色变至红色溶液，溶液由无色变至红色且半分钟内不褪色，视为滴定终点。且半分钟内不褪色，视为滴定终点。(4)记录刻度读数。记录刻度读数。使用滴定管时使用滴定管时要注意的手势要注意的手势：酸式滴定管酸式滴定管左手左手拇指在前，食指中指在管后拇指在前，食指中指在管后无名指、小指弯向手心无名指、小指弯向手心三指平行，轻拿三指平行，轻拿活塞

19、柄活塞柄操作要领：动作轻缓，手势自然。食指、中指不可伸直，操作要领：动作轻缓，手势自然。食指、中指不可伸直，以防拉出活塞。以防拉出活塞。酸式滴定管使用酸式滴定管使用碱式滴定管碱式滴定管左手左手拇指在前拇指在前食指在后食指在后操作要领：拿住橡皮管中玻璃珠靠上的部位，挤压时，不可用操作要领：拿住橡皮管中玻璃珠靠上的部位，挤压时，不可用力按玻璃棒，不能按玻璃珠以下部位，否则，放手时，容易形力按玻璃棒，不能按玻璃珠以下部位，否则，放手时，容易形成气泡成气泡碱式滴定管使用碱式滴定管使用向下挤压玻璃珠向下挤压玻璃珠右手：拿住锥形瓶，并不断右手：拿住锥形瓶，并不断旋转振荡旋转振荡数据处理数据处理按上述操作重

20、复二至三次，以按上述操作重复二至三次，以(V终终V始始)为消耗的标准液的体积，求出用去标准盐酸体积的平为消耗的标准液的体积，求出用去标准盐酸体积的平均值，依据均值，依据 c待待c标标V标标V待待(一元酸碱一元酸碱)计算待测液的物质的量浓度。计算待测液的物质的量浓度。以标准盐酸滴定未知浓度的烧碱溶液为例，下列操作对待测液的浓度会造成什么影响？思考：思考：1.滴定前未润洗酸式滴定管？2.用待测烧碱溶液润洗锥形瓶？酸被稀释，V酸偏大，计算得c碱偏大。碱增多，滴定用V酸偏大，计算得c碱偏大。中和滴定误差分析中和滴定误差分析酸碱中和滴定的误差分析关键是根据酸碱中和滴定的误差分析关键是根据c待待 进行分析

21、，进行分析，计算中计算中V待待与与c标标均为确定值，只有均为确定值，只有V标标影响着影响着c待待的计算结果，故在的计算结果，故在误差分析时应最终归结为对误差分析时应最终归结为对V标标的影响：的影响：V标标增大，实验结果偏高；增大，实验结果偏高；V标标减小，实验结果偏低。减小，实验结果偏低。c标标V标标V待待可能情况可能情况操作操作c待待仪器的洗涤仪器的洗涤或润洗或润洗未用标准液洗涤滴定管未用标准液洗涤滴定管未用待测液洗涤滴定管未用待测液洗涤滴定管用待测液洗涤锥形瓶用待测液洗涤锥形瓶洗涤后锥形瓶未干燥洗涤后锥形瓶未干燥滴定管滴定管尖嘴气泡尖嘴气泡滴定前滴定前有气泡，有气泡，滴定后滴定后无气泡无气

22、泡取用前取用前有气泡，有气泡，取用后取用后无气泡无气泡偏高偏高偏低偏低偏高偏高无影响无影响偏高偏高偏低偏低会引起误差的主要操作及产生的误差：会引起误差的主要操作及产生的误差：例：用标准液滴定待测液例：用标准液滴定待测液可能情况可能情况操作操作c待待液体溅漏液体溅漏滴定时漏液，未滴入锥形瓶滴定时漏液，未滴入锥形瓶滴定时锥形瓶中液体溅出滴定时锥形瓶中液体溅出滴定结束后，尖嘴挂着余液滴定结束后，尖嘴挂着余液 偏高偏高偏低偏低偏高偏高会引起误差的主要操作及产生的误差：会引起误差的主要操作及产生的误差：读数引起的误差：读数引起的误差： c待待= c标标. V标标 V待待偏高偏高1滴定时滴定时起始读数正确

23、，达到起始读数正确，达到终点终点后后仰视仰视刻度线刻度线C待待= C标标. V标标 V待待2滴定时起始读数正确，达到滴定时起始读数正确，达到终点终点后后俯视俯视刻度线刻度线偏低偏低3. 滴定前滴定前仰视仰视刻度线，滴定后刻度线，滴定后俯视俯视刻度线刻度线先偏大先偏大后偏小后偏小V= =V( (后后)-)-V( (前前) )，读数偏小，读数偏小C待待= C标标. V标标 V待待偏低偏低先仰后俯先仰后俯0实际读数实际读数正确读数正确读数V=V(后后)-V(前前)，读数偏大，读数偏大C待待= C标标. V标标 V待待4. 滴定前滴定前俯视俯视刻度线，滴定后刻度线，滴定后仰视仰视刻度线刻度线先偏小先偏

24、小后偏大后偏大偏高偏高先俯后仰先俯后仰0实际读数实际读数正确读数正确读数归纳总结：归纳总结：滴定时滴定时读读数不准引数不准引起的误差起的误差所消耗标准液的体积所消耗标准液的体积c待待滴定开始读数滴定开始读数滴定结束读数滴定结束读数平视平视仰视仰视平视平视俯视俯视仰视仰视俯视俯视俯视俯视仰视仰视滴定后，滴定管尖嘴处挂一滴标准液滴定后，滴定管尖嘴处挂一滴标准液偏高偏高偏低偏低偏低偏低 偏高偏高偏高偏高取液时取液时读读数不准引数不准引起的误差起的误差所取待测液的体积所取待测液的体积c待待滴定开始读数滴定开始读数滴定结束读数滴定结束读数仰视仰视平视平视 平视平视俯视俯视仰视仰视俯视俯视平视平视仰视仰视

25、 偏高偏高 偏高偏高 偏低偏低 偏高偏高在配制待测氢氧化钠溶液过程中，称取一定质量在配制待测氢氧化钠溶液过程中，称取一定质量的氢氧化钠时，内含少量的氢氧化钾，用标准盐的氢氧化钠时，内含少量的氢氧化钾，用标准盐酸溶液进行滴定。（酸溶液进行滴定。（ ）同上情况，若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠，结同上情况，若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠，结果如何（果如何（ ）偏低偏低偏低偏低杂质引起的误差：杂质引起的误差：例题例题1 1：用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液( (氢氧化钠放于氢氧化钠放于锥形瓶中锥形瓶中) )下列操作下列操作( (其它操作均正确其它操作均正确),),对

26、氢氧化钠溶液浓度有什对氢氧化钠溶液浓度有什么影响？么影响？未用标准液未用标准液(HCl)润洗酸式滴定管润洗酸式滴定管滴定管内壁不干净滴定管内壁不干净,滴定后滴定后,酸式滴定管内壁挂水珠酸式滴定管内壁挂水珠 滴定管尖嘴处有气泡滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失滴定后气泡消失滴定操作时滴定操作时,有少量盐酸滴于锥形瓶外有少量盐酸滴于锥形瓶外锥形瓶内用蒸馏水洗涤后锥形瓶内用蒸馏水洗涤后,再用待测氢氧化钠润洗再用待测氢氧化钠润洗2-3次次,将润洗将润洗液倒掉液倒掉,再装再装NaOH溶液溶液锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液溶液偏高偏高偏高偏高c c标准标准V V标准标

27、准V V待测待测=c c待测待测偏高无影响滴定前仰视刻度滴定前仰视刻度,滴定后俯视刻度滴定后俯视刻度偏低俯视俯视V1读数偏小读数偏小平视平视V2正确读数正确读数仰视仰视V3读数偏大读数偏大V偏小V偏大滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅出一部分。滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅出一部分。指示剂滴加过多。指示剂滴加过多。碱式滴定管用水洗后碱式滴定管用水洗后, ,未用待测液润洗未用待测液润洗取待测液时取待测液时, ,未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除, ,取液取液后滴定管尖嘴充满溶液后滴定管尖嘴充满溶液在配制待测氢氧化钠溶液过程中在配制待测氢氧

28、化钠溶液过程中, ,称取一定质量的氢氧化钠时称取一定质量的氢氧化钠时, ,内含少量的氢氧化钾内含少量的氢氧化钾, ,用标准盐酸溶液进行滴定。用标准盐酸溶液进行滴定。同上情况，若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠，结果如何同上情况，若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠，结果如何偏低偏高偏低偏低 偏低偏低 例题例题2：用：用0.1000 mol/L的的 HCl 溶液滴定溶液滴定20 .00 ml 0.1000 mol/L的的 NaOH 溶液，溶液，计算确定计算确定NaOH的物质的量浓度。的物质的量浓度。实验编号盐酸的浓度(mol/L)滴定完成时滴入盐酸的体积V V标准标准=V=V标标2 2V V标标1 1（m L

29、）待测液NaOH溶液的体积（m L）10.100026.7225.0020.100026.7025.0030.100026.7125.00=0.1000mol/L0.1000mol/L0.02671L0.02671L0.02500 L0.02500 L= 0.1068mol/L= 0.1068mol/L答：测得答：测得NaOHNaOH的物质的量浓度为的物质的量浓度为0.1068mol/L0.1068mol/L。解：解：26.72mL+26.70mL+26.71mL26.72mL+26.70mL+26.71mL3 3=VHCl(aq)VHCl(aq)=26.71 mL26.71 mLc(HCl)c(HCl)VHCl(aq)VHCl(aq)c(NaOH)=c(NaOH)=VNaOH(aq)VNaOH(aq)