1、第三章物质在水溶液中的行为第4节 离子反应第2课时教学设计2【教学目标】1.知道酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定实验所用的主要仪器的名称及用途。2.学会酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。【教学过程】一、离子反应的应用1.常见阴、阳离子的检验方法【提问】Fe2+、Fe3+、NH4+、Ag+、Ba2+、Al3+、Cu2+、CO32、SO32、SO42、Cl、Br、I该如何检验？并写出相关的离子方程式。【学生】回答【教师】离子反应还可以用在物质含量检测上【板书】2。物质含量检测【教师】在测定物质含量时常用的方法有三种【板书】（1）沉淀法【举例】为了测定溶液中CuSO4溶液中Cu2+离子
2、的浓度，可以用已知浓度的NaOH溶液来滴定Cu2+，得到Cu(OH)2沉淀，通过用蒸馏水洗涤除去表面吸附的Na+和SO42，在烘干，称量得到Cu(OH)2沉淀的质量，通过质量可以求得Cu2+离子的浓度。有时候还可以通过氧化还原滴定法来测量含量。【板书】（2）氧化还原滴定法【举例】Ca2+、MnO4的含量测量： （1）先用NH4(C2O4)2滴定Ca2+得到Ca(C2O4)2沉淀，然后再用硫酸溶液该沉淀得到H2C2O4溶液，最后用KMnO4溶液来滴定H2C2O4。 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 + 8H2O （2）MnO4
3、+ 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O 另外，还能通过酸法碱中和滴定法来测量含量。【板书】（3）酸法碱中和滴定【活动探究】P103，学生预习后教师讲解要点，如下：【板书】原理：n(H+) = n(OH) ， c(H+)V(H+) = c(OH)V(OH)【提问】若要求某酸的浓度，需要知道哪些量？【学生】V(H+)、c(OH)、V(OH)【提问】如何准确的量取酸和碱溶液的体积，需要用到什么仪器？【学生】酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等。【板书】仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等【教师】下面我们先来看看滴定管的使用。【展示】酸式滴定管和碱式滴定管【教师】结构：酸
4、式滴定管带有刻度（从上到下依次减小至0）的玻璃管、玻璃尖嘴和玻璃塞， 碱式滴定管带有刻度（从上到下依次减小至0）的玻璃管、玻璃尖嘴和带有玻璃球的橡皮管 精确度：0.01mL，标有使用温度：20 规格：25mL和50mL【说明】与容量瓶、烧杯、量筒的结构作比较 使用方法：均先要用水润洗，后再用相应的酸、碱液润洗相应的酸式、碱式滴定管【提问】需要用到哪些试剂？【学生】酸（包括强酸和弱酸）、碱（包括强碱和弱碱）和指示滴定终点的酸碱指示剂【提问】是不是任何酸碱的滴定终点都用酚酞作指示剂【学生】回答【板书】指示剂的选取：【教师】常见指示剂及其变色范围： 石蕊：58 红紫蓝 酚酞：810 无粉红红 甲基橙
5、：3.14.4 红橙黄【教师】指示剂的选取标准是为了减小滴定误差，一般说来有一下这么几点： a.原则：指示剂的变色范围接近终点pH；防止酸碱用量不等以减小滴定误差b.强酸强碱相互滴定，生成的盐不水解，溶液呈中性，可选用酚酞或甲基橙作指示剂c.强酸弱碱相互滴定时，由于生成强酸弱碱盐溶液呈酸性，所以选用甲基橙作指示剂d.强碱弱酸相互滴定时，由于生成强酸弱碱盐溶液呈碱性，所以选用酚酞作指示剂e.由于石蕊的颜色变化不明显，且变色范围宽，一般不选用作指示剂二、物质制备和纯化1物质的制备(1)氯碱工业电解饱和食盐水生产烧碱和氯气：2Cl2H2O2OHH2Cl2；(2)实验室制取CO2发生的离子反应：CaC
6、O32H=Ca2CO2H2O。2物质的纯化(1)制高纯度的氯化钠：除去其中少量的SO、Mg2、Ca2，需要的试剂及加入的正确顺序是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸。(2)除去污水中的重金属离子：用沉淀剂将其转化为沉淀而除去，达到净水的目的。教材整理2生活中常见的离子反应1胃酸过多的治疗(1)服用小苏打片(胃溃疡患者慎用)：离子方程式为：HHCO=CO2H2O。(2)服用胃舒平：离子方程式为：Al(OH)33H=Al33H2O。2硬水的形成及软化(1)含义：含有Ca2、Mg2较多的水。(2)形成(暂时硬水)：离子方程式为：MgCO3CO2H2O=Mg22HCO；CaCO3CO
7、2H2O=Ca22HCO。(3)软化方法：加热法：Ca22HCOCaCO3CO2H2O；Mg22HCOMgCO3CO2H2O。加沉淀剂法：在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂，离子方程式为：Ca2CO=CaCO3；Mg2CO=MgCO3。三、 思考探究孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO45H2O，步骤如下：孔雀石SiO2CO2溶液AFe(OH)3溶液BCuSO45H2O为解决有关问题，兴趣小组同学查得有关物质沉淀的pH数据如下：物质pH(开始沉淀)pH(完全沉淀)Fe(OH)31.93.2Fe(OH)27.09.0Cu(OH)24.76
8、.7问题思考：(1)向溶液A中先加入足量H2O2，再加入CuO的作用是什么？【提示】H2O2溶液将溶液A中的Fe2氧化成Fe3，再加入CuO可调节溶液的pH在3.24.7，使Fe3沉淀完全。(2)操作X包括哪些过程？【提示】操作X是溶液中得到溶质的方法：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。(3)在进行操作X时，需要将溶液B再适当酸化的目的是什么？【提示】抑制铜离子水解。四、物质纯化的基本原则和注意事项1基本原则(1)不增(不引入新的杂质)。(2)不减(不减少被提纯的物质)。(3)易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。(4)易复原(被提纯的物质易复原)。2注意事项(1)除杂试剂要过量。(2)后续试剂应
9、能除去过量的前一试剂。(3)过程简单，现象明显。(4)尽可能将杂质转化为所需物质。(5)除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。五、【板书设计】 （一）物质检验与含量测定 1。常见阴、阳离子的检验方法2。物质含量检测（1）沉淀法（2）氧化还原滴定法（3）酸法碱中和滴定原理：n(H+) = n(OH) ， c(H+)V(H+) = c(OH)V(OH)仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等指示剂的选取： 滴定步骤： 误差分析：（二）物质制备和纯化1.物质的制备：2.物质的纯化（1）除杂（2）粗盐的提纯：（3）工业废水的净化：（4）硬水的软化：（三）生活中的离子反应1.治疗胃酸过多Al(OH)3 +
10、 3H+ = Al3+ + 3H2O 2.硬水的形成与软化 (1)硬水的形成 CaCO3 + CO2 + H2O = Ca2+ + 2HCO3 MgCO3 + CO2 + H2O = Mg2+ + 2HCO3 (2)硬水的软化加热法：Ca2+ + 2HCO3 CaCO3 + CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO3 MgCO3 + CO2 + H2O 沉淀法：Ca2+ + CO32 = CaCO3 Mg2+ + CO32 = MgCO3六、检测题1. 有一支50 mL酸式滴定管中盛有盐酸，液面恰好在a mL刻度处，把管内液体全部放出，盛入量筒内，所得液体体积一定是()Aa mLB(50a)
11、mLC大于(50a) mL D大于a mL2. 下列是一段关于中和滴定的实验叙述：取一只锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次；在锥形瓶中加入25.00 mL待测的NaOH溶液；加入几滴石蕊溶液作指示剂；取一支酸式滴定管，用蒸馏水洗涤干净；直接往其中注入标准酸溶液，进行滴定；左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶；两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降，直到滴定终点。其中错误的是 () A BC D3. 用标准盐酸溶液滴定待测浓度的碱溶液时，下列操作中会引起碱溶液浓度的测定值偏大的是 ()A锥形瓶里溶液在滴定过程中溅出B滴定管装液后尖嘴部位有气泡，滴定后气泡消失C指示剂变色15 s后又恢复为原来
12、的颜色便停止滴定D锥形瓶用蒸馏水冲洗后未用待测液润洗4. 用Na2CO3标准溶液滴定未知浓度盐酸，导致测定结果偏高的操作有() A滴定前锥形瓶用蒸馏水润洗过B滴定前锥形瓶中加入待测盐酸后又加蒸馏水C滴定前读数方法正确，滴定后俯视读数D滴定前尖嘴中气泡未排出即进行滴定，滴定后尖嘴无气泡5. 某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：A在250 mL容量瓶中配制250 mL烧碱溶液B用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂C在天平上准确称取烧碱样品w g，在烧杯中加蒸馏水溶解D将物质的量浓度为m molL1的标准H2SO
13、4溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度V1 mLE在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为V2 mL请完成下列问题：(1)正确操作步骤是(填写字母)：_D_；(2)滴定管读数应注意_；(3)锥形瓶下垫一张白纸的作用是_；(4)操作D中液面应调整到_；尖嘴部分应_；(5)滴定到终点时锥形瓶内溶液的pH约为_；终点时的颜色变化是_；(6)若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗，会对测定结果有何影响_(填“偏高”“偏低”或“无影响”，其他操作均正确)；(7)该烧碱样品的纯度计算式是_。参考答案1. 【解析】滴定管的“0”刻度在上，且在最大刻度50.00 mL以下还有一段没有刻度的部分，所以
14、管内液体体积大于(50a)mL。【答案】C2. 【解析】锥形瓶不能用待测溶液润洗，石蕊溶液不能作中和滴定的指示剂，酸式滴定管须用酸液润洗23次后再注入标准酸溶液，滴定时眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，故错误。【答案】D3. 【解析】根据c(待测)判断。A项中，V(待测)的实际量减小，导致V(标准)减少，测定值偏小，B项气泡被计算在V(标准)中，导致V(标准)增大，测定值偏大，C项未到滴定终点，偏小，D项，不影响测定结果。【答案】B4. 【解析】滴定前锥形瓶用蒸馏水润洗过不影响结果，故A无影响；锥形瓶中加入待测盐酸后又加蒸馏水也是无影响的，故B无影响；滴定后俯视读数，使得读数偏小，故C结果偏低
15、。【答案】B5. 【解析】对于中和滴定的操作问题要依据中和滴定的正确步骤和规范操作去思考，而分析产生的误差，要注意滴定过程中消耗标准液体积偏大，还是偏小，还是不变。该题配制250 mL NaOH溶液，取25 mL于锥形瓶中，用H2SO4溶液进行滴定，以甲基橙作指示剂。滴定过程中需注意的问题：滴定管应用所盛液体润洗，读数时视线与凹液面最低点相平，尖嘴部分应充满液体等。【答案】(1)CABE(2)滴定管应垂直；装液和放液后需要等一会，等液面上下不发生变化时才能读数；读数时要平视，视线与凹液面最低点相平；读数应到0.01 mL(3)便于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况(4)零刻度或零刻度以下的某一刻度充满溶液，无气泡(5)3.14.4黄色变为橙色(6)偏高(7)%