一元弱酸的滴定

1．一元弱酸的滴定课程名称分析化学授课对象2013级XX班教师姓名授课时间2014年4月8日系（部）及教研室XX学院基础化学教研室主任审核签字教材名称、版次及起止章节页码《分析化学》陈媛梅主编、第3章、36-68页讲授题目及单元用学时数第四节强酸强碱的滴定原理2课时一、强酸强碱滴定二、一元弱酸（碱）的滴定教学目标（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）1．知识与技能（1）认识强碱强酸、一元弱酸（碱）滴定的滴定曲线；了解终点误差的含义（2）理解滴定突跃的原理及影响因素；（3）掌握选择指示剂的方法2．过程与方法通过对强碱强酸、一元弱酸（碱）滴定的学习，培养学生对此类酸碱滴定过程原理的探究与概括能力，同时培养其学习滴定分析的方法，为其他三大滴定的学习做铺垫。3．情感态度与价值观感受滴定过程的变化，进一步增强学习分析化学的兴趣和热情。教学要点（重点、难点、）重点：滴定曲线、滴定突跃的概念、滴定原理难点：指示剂的选择教学组织与设计主要教学内容及教学方法时间分配[回顾与引入]经过前面几节课的学习，我们对溶液中的酸碱反应与平衡、H+浓度的计算，酸碱缓冲溶液、酸碱指示剂等知识有了一定的认识，这些相关的知识点的储备为我们今天的学习内容打下了坚固的根基，现在就让咱们带着前面的知识一起进入今天的课程——酸碱滴定原理。【学生】与教师一起回顾【新课讲解】【PPT展示】2min15min11.酸碱滴定法的概念2.酸碱滴定的类型【过渡】我们将从滴定曲线、滴定突跃、指示剂的选择、影响滴定突跃及指示剂选择的因素这四个方面对酸碱滴定原理进行探究。首先我们来看看强酸强碱的滴定【引导思考】我们酸碱滴定法的目的是测浓度，得到浓度需要依据化学计量关系，那么大家告诉我，对于强酸强碱来说，他们的滴定基本关系式是怎样的？【学生】H++OH-===H2O强酸强碱在溶液总全部离解【设疑】不管是酸滴碱，还是碱滴酸，这咱们的滴定过程总是一个不断加入氢离子或氢氧根，同时不断消耗氢离子或氢氧根的过程，也可以说是一个？？？不断变化的过程【学生】PH不断变化的过程。【过渡】下面咱们就以0.1000mol/LNaOH滴定20.00mL0.1000mol/LHCl为例，来探究探究强碱滴定一元强酸的过程中pH是怎么变化的，以及我们应该怎样来选择指示剂。【PPT展示+板书讲解】HCl+NaOH===NaCl+H2O11nNaOH：nHCl=1:1nHCl=nNaOHCHCl=(CV)NaOH/VHCl根据标准溶液NaOH的浓度和消耗的体积就可以算出盐酸的浓度。【过渡】下面通过具体计算来展示滴定过程中溶液pH随滴定剂体积增加而变化的情况。【多媒体展示】1.滴定前，溶液的酸度等于HCl的原始浓度，2[H+]=cHCl=0.1000mol·L-1，pH=1.00；2.随着滴定进行，在化学计量点前，溶液中HCl过量，溶液的酸度取决于剩余HCl的浓度，当加入NaOH19.98mL，即sp前0.1%时，pH=4.303.反应达到化学计量点时，溶液呈中性，pH=7.004.化学计量点后，溶液中NaOH过量，溶液的碱度取决于过量的NaOH的浓度，当加入NaOH20.02mL，即sp后0.1%pH=9.70如此逐一计算，将结果列成表【教师讲解】如表所示，从滴定开始到加入19.80mLNaOH溶液，溶液的pH改变了2.3个单位，再滴入0.18mLNaOH溶液，pH改变了一个单位，可以说，pH改变的速度加快了，再滴入0.02mLNaOH溶液，到达SP，pH迅速增加至7.0，，再滴入0.02mLNaOH溶液，pH为9.70，此后，过量NaOH溶液所引起的pH的增加越来越小。以NaOH的加入量为横坐标，溶液的pH为纵坐标绘图，得到一条曲线【多媒体】由图所示，在化学计量点前后0.1%，即加入NaOH为19.98~20.02mL，溶液pH由4.30增加到9.70，变化了5.4个单位，我们将这种溶液pH的迅速变化叫做滴定突跃，将其对应的pH变化范围叫突跃范围。【设疑引入】滴定终点应该如何来指示呢？【学生讨论】酸碱指示剂【设疑引入】我们应该如何来选用指示剂呢？【学生讨论】LmolCVVVVHababa/100.51.098.1900.2098.1900.205520.0220.000.15.010/20.0020.02abbabVVOHCmolLVV3突跃范围【教师讲解】突跃范围是选择指示剂的基本依据，最理想的指示剂应该恰好在化学计量点附近变色，但是我们发现凡在突跃范围内变色的指示剂都可以保证我们的滴定误差小于±0.1%，所以，我们选择指示剂的原则就是：指示剂的变色范围全部或部分落在突跃范围内。【多媒体】根据指示剂的选择原则，对于本例，可以选用哪几种指示剂？【学生讨论】酚酞、甲基红、甲基橙【教师讲解】甲基红、酚酞的变色范围都可以作为本例的指示剂，哪个最佳？【教师讲解】两个原则：1变色点越靠近化学计量点越佳2指示剂的颜色应由浅到深所以对于本例，最佳指示剂是？【学生讨论】酚酞【教师讲解】接下来，我们来看影响滴定突跃的因素：浓度【多媒体】三种情况的滴定曲线图与选用指示剂的情况分析【学生总结】浓度增大，pH增大，可选指示剂增多【课堂小结】教师与学生一起小结。【创设情景】PPT展示强酸滴定一元强碱滴定曲线，突跃范围，请同学指出指示剂。【学生讨论】甲基红【多媒体】展示强酸强碱滴定的滴定曲线，对比并总结。3min10min5min4【创设情景】通过提出例题0.1000mol/LNaOH滴定20.00ml0.1000mol/LHAc的六个问题，学生解答【学生讨论】无法全部解答【教师讲解】这个例题的反应类型是？【学生讨论】强碱滴定一元弱碱【设疑引入】刚刚咱们学习的是强酸强碱的滴定，那强碱滴定一元弱酸或者强酸滴定一元弱碱的溶液pH变化情况和指示剂又是怎么样的呢，他们滴定曲线会不会跟强酸强碱一致呢？【学生讨论】【过渡】这些问题都有待咱们一起探究，下面咱们就以0.1000mol/LNaOH滴定20.00mL0.1000mol/LHAc为例，来探究探究强碱滴定一元弱酸的过程中pH是怎么变化的，以及我们应该怎样来选择指示剂。【PPT展示+板书讲解】HAc+OH-===Ac-+H2O11nNaOH：nHAc=1:1nHAc=nNaOHCHAc=(CV)NaOH/VHAc【过渡】跟强酸强碱一样，我们下面通过具体计算来展示滴定过程中溶液pH随滴定剂体积增加而变化的情况。【多媒体展示】1.滴定前，溶液的酸度等于HAc的原始浓度，pH=2.87；1.溶液中HAc过量，当加入NaOH19.98mL，溶液为HAc—NaAc缓冲溶液，即sp前0.1%时，15min4.742.87H0.10001010aacK5θ2510pHlg4.74lg7.74510aabcpKc5pH=7.742.反应达到化学计量点时，溶液NaAc溶液，是弱酸强碱盐，显碱性pH=8.723.计量点后，溶液中NaOH过量，溶液的碱度取决于过量的NaOH的浓度，当加入NaOH20.02mL，即sp后0.1%pH=9.70如此逐一计算，将结果列成表【教师讲解】如表所示，从滴定开始到加入19.80mLNaOH溶液，溶液的pH改变了3.87个单位，再滴入0.18mLNaOH溶液，pH改变了一个单位，可以说，pH改变的速度加快了，再滴入0.02mLNaOH溶液，到达SP，pH迅速增加至8.72，再滴入0.02mLNaOH溶液，pH为9.70，此后，过量NaOH溶液所引起的pH的增加越来越小。以NaOH的加入量为横坐标，溶液的pH为纵坐标绘图，得到一条本例的滴定曲线【多媒体】由图所示，在化学计量点前后0.1%，即加入NaOH为19.98~20.02mL，溶液pH由7.70增加到9.70，变化了2.0个单位，这是我们的滴定突跃范围，那么，指示剂应该选择？【学生讨论】酚酞或者百里酚酞【设疑引入】说完指示剂的选择，咱们再来回忆一下在强酸强碱的滴定里，什么会影响我们的滴定突跃的大小？【学生讨论】浓度【设疑引入】那对于强碱弱酸的滴定呢？520.0220.000.10005.010/20.0020.02abbabVVOHCmolLVV9.266[OH]0.05105.2710bbcK6【学生讨论】浓度【设疑引入】现在我们来回忆一下刚刚计算滴定曲线的过程，各个节点值的pH跟什么有关系，是怎么计算得来的？【学生讨论】与浓度和Ka有关【多媒体】展示滴定突跃与c、Ka的关系曲线图【设疑】他们之间的关系式怎样的？【学生总结】Ka或Kb越大，△pH越大；Ka一定时，C越大,△pH越大。【设疑引入】这是强碱滴定一元弱酸，那强酸滴定一元弱碱的情况是怎么样的呢？【学生讨论】【多媒体】展示0.1000mol/LHCl滴定相同浓度的NH3的滴定曲线，【课堂小结】教师与学生一起小结，并引出准确滴定条件cKa或cKb10-8同学们知道是怎么得来的吗？【学生讨论】【教师讲解】这就需要我们学习终点误差这个新知识了。终点误差：指示剂确定的滴定终点(EP)与化学计量点(SP)之间存在着差异，使滴定结果产生的误差，用Et表示。强酸强碱滴定的终点误差：滴定弱酸弱碱的终点误差【课堂练习】5min5min25min-t110-10=pHpHspwbEKc-t110-10=pHpHspwaEKc7关于终点误差的两个练习【教师讲解】【布置作业】由终点误差公式推导准确滴定条件【课堂小结】学生与老师一起总结本节课内容【教学设计与反思】设计：课前让学生回顾前面所学内容，提出其内容是为本节内容服务，引起学生的好奇与兴趣，衔接到本节课的内容。本节课内容尝试用一系列动画展示滴定过程，使学生对学习内容感兴趣，不觉枯燥；课堂上我通过创设情境不断设疑不断提问的方式应道学生自主进行思考，引导学生，让学生针对问题互相交流讨论，然后由老师引导得出解决方案，最后进行课堂小结，并提出内容让学生课后自学锻炼学生的自学能力。反思：10min5min