2022年《酸碱滴定》教学设计 .pdf

学习必备欢迎下载酸碱滴定教学设计课程名称10.3 酸碱滴定 (第一课时 )授课人孔令琦学校名称上海市延安中学教学对象高二科目化学课时安排3 一、教材分析酸碱滴定是上海科技出版社化学第十章学习几种定量测定方法中的一节内容。它是中学化学中重要的一个定量实验，是从定性实验到定量实验的转换，可以加强学生对待科学实验严谨性的认识。它是第十章中的第三个定量实验，学生已经对定量实验有一定的理解，通过酸碱滴定的学习，可以更深切的认识定量实验在化学学习中的重要意义。滴定法又是大学分析化学中最为基础且又最为重要的一种分析方法，起到了一个承上启下的作用，而酸碱滴定又是其中最为简单、最易让人理解的一类滴定，因此对于中学生而言，学好酸碱滴定对今后大学化学的学习起到了一定的作用，对理解化学的真谛也有所帮助作用。二、教学目标及难重点（知识与技能，方法和过程，情感态度与价值观）一教学目标知识与技能（1）掌握酸碱反应的原理。（2）掌握酸碱滴定实验的滴定终点的判断方法。（3）理解酸碱滴定实验的指示剂的选择。过程与方法（1）通过实验探究，认识从滴定过程中待测液的pH的变化和指示剂的颜色变化来判断滴定终点的过程与方法。（2）认识酸碱滴定中酸碱指示剂选取的过程与方法。（3）通过测定液体体积仪器的比较，进一步认识定量实验中“准确性”的重要性。情感态度与价值观（1）感悟酸碱滴定过程中溶液pH的变化，养成细致认真的实验态度和实事求是的科学精神。（2）通过未知酸或碱浓度的测定，养成全面思考问题、善于分析问题和处理问题的能力。（3）感受“准确性”在定量实验中的意义；了解滴定法在生活、生产、科学研究中的广泛应用。二教学重点和难点重点： 酸碱反应的原理；判断酸碱滴定终点的方法；酸碱指示剂的选取难点： 判断酸碱滴定终点的方法三、教学策略选择与设计名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载教学方法创设情境提出假设设计研究探究分析得出结论实际运用教学流程四、教学环境及设备、资源准备1实验用品：滴定管、 10ml 量筒、烧杯、锥形瓶、蒸馏水、酚酞试剂、石蕊试剂、甲基橙试剂。2教学媒体：多媒体设备、 DIS 设备技术。五、教学过程教学过程教师活动学生活动媒体设备资源应用分析【引入】师：今天老师从实验室中带来了一瓶试剂，由于放置的时间长了，这瓶试剂的标签已经被腐蚀了，我们可以通过大屏幕观察到这是一瓶氢氧化钠溶液，但是它的物质的量浓度我们无法通过观察得到。前一阶段，我们学习了两个定量实验，大家能否运用这两种方法来测定这瓶氢氧化钠溶液的浓度呢？小组之间讨论一下，我等会儿请同学来汇报。师：这些方法在理论上确实可行，但是测定的实验步骤都比较多，而且最后得到的固体是不是我们理想中的物生： 1）取一定量的氢氧化钠溶液，然后加入过量的金属铝，通过测定产生氢气的体积来测定氢氧化钠的物质的量。2） 取一定量的氢氧化钠溶液， 蒸发溶剂， 称量氢氧化钠固体的质量，从而转化为氢氧化钠的物质的量。3） 取一定量的氢氧化钠溶液，加入足量的硫名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载【板书】10.3 酸碱滴定【板书】一、 酸碱反应原理：HCl + NaOH NaCl + H2O 【板书】c(HCl) V(HCl) = c(NaOH) V(NaOH) 质还存在一定变数，容易使得测定结果不够准确，无法体现定量实验的准确性。那我们能否运用酸与碱反应的原理来测得这瓶氢氧化钠溶液的浓度，实验操作会不会更为简便呢？这就是我们今天要讨论的主题：第十章第三节酸碱滴定师： 将书打开翻到56 页，我们一起来看一下酸碱滴定的定义。师：那我们来看一下酸与碱的反应原理。以盐酸与氢氧化钠溶液反应为例。师： 它们反应时两者的物质的量是怎样的比例关系？当两者恰好完全时，盐酸的物质的量=氢氧化钠的物质的量。师：如果我将硫酸改为盐酸呢，比例关系是怎样的？等式该如何表达？师：氢氧化钠的用量是硫酸的两倍，所以在硫酸的物质的量前要乘以2。师： 如何用物质的量浓度来表示这个关系式呢？师：在这个等式中，氢氧化钠溶液的浓度是要求出的也就是未知的，现在只要知道其它三个量是不是就可以求出氢氧化钠溶液的浓度。其中盐酸的浓度是未知的，我可以取一定量的氢氧化钠的量，然后测定用了多少已知浓度的盐酸是不是就可以求出氢氧化钠溶液的浓度？师：使用哪种仪器来测定盐酸和氢氧化钠溶液的体积更为简便、精确呢？在大家的桌子上老师已经为大家准备了两种仪器，一种是实验室常见的仪器10mL 量筒，另一种是第一次与大家见面的仪器，它的名字叫做滴定管。请大家仔细观察、讨论一下，这两种仪器之间有哪些相同的地方和不同的地方？师：我请同学说说看，通过你的观察发现了哪些相同的地方？说明它们都只能在常温下使用。师： 那又有那些不同的地方呢？【追问】量筒、滴定管的最小刻度是分别多少？【追问】量筒、滴定管分别可以估读到多少？【追问】量筒、滴定管那种口径更细？精确度那种更高？【追问】使用滴定管量取一定量的溶液，该如何读数？酸铜溶液，过滤、烘干、称量固体的质量， 从而转化为氢氧化钠的物质的量。生： 用一种已知浓度的酸溶液来测定未知浓度的碱溶液或者用一种已知浓度的碱溶液来测定未知浓度的碱溶液。生： 1 : 1 生： 2 : 1 生：2n(H2SO4) = n(NaOH) 生： c(HCl) V(HCl)= c(NaOH)V(NaOH) 生： 是生： 仔细观察、相互讨论。生： 都有刻度、温度生： 量筒的刻度是从上到下逐渐减小的， 滴定管是逐渐增大的； 管径大小不一致； 量筒无“0”刻度；最小刻度也不一致； 滴定管有活塞。生： 2mL 0.1mL 生： 1mL 0.05mL 生： 滴定管滴定管生：先读取数据， 待流出【PPT】用已知浓度的酸（碱）溶液来测定未知浓度的碱（酸）溶液 酸碱滴定（中和滴定）【PPT】n(HCl) = n(NaOH)【PPT】H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O 2n(H2SO4) = n(NaOH) 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载【板书】二、 酸碱滴定的关键1、准确测定液体的体积。【板书】2、滴定终点的判定【追问】滴定管活塞的作用是什么？【追问】 如果老师让你选取来测定盐酸和氢氧化钠溶液的体积，你会选择滴定管还是量筒？为什么？师：我们解决了酸碱滴定中的一个重要关键：准确测定液体的体积。师：那现在有比较准确的仪器来测定溶液的体积了，那是不是就可以知道氢氧化钠溶液的浓度了呢？【追问】为什么？【追问】那如何才能知道两者恰好完全反应呢？【追问】我们现在遇到过哪些指示剂？师：我们接下来就来解决酸碱滴定的两外一个关键：如何判断滴定终点师： 我们把书翻到58 页的资料库，看一下不同的指示剂在不同pH 溶液中的颜色变化情况。这里老师给大家也带来了一种新的指示剂，它的名字叫做甲基橙。向学生展示。师： 酚酞在不同pH 溶液中的颜色变化是怎样的？师： 甲基橙在不同pH 溶液中的颜色变化是怎样的？师： 石蕊在不同pH 溶液中的颜色变化是怎样的？师： 我们可以发现，指示剂的颜色变化与溶液的pH 有着明显的变化， 那我们就亲身感受一下，将 0.1000 mol/L 盐酸溶液滴定 20mL 0.1000 mol/L 氢氧化钠溶液过程中溶液的pH 变化师：我们可以通过实验发现，当盐酸与氢氧化钠两者临近恰好完全反应时，溶液的pH 变化是非常大的，那到底有多显著呢？我们就一起来计算一下，用数据来证明。V(HCl) mL 18.0019.8019.9820.0220.2022.00pH 11.710.73.32.3师：有几组数据老师已经为大家计算好了，我们就来计算一下两组数据，前面三组的同学计算第一组数据，后面三组的同学计算第二组数据，看看那组算得又快又一定量的溶液后， 再读数据， 两者之差即为量取溶液的体积。生： 可以控制溶液的流速。生：滴定管， 因为更为精确且可以控制溶液的流速。生： 不行生： 无法判断两者恰好完全反应。生： 使用指示剂生：紫色石蕊、 无色酚酞观看书本生： pH 为 8 以下是无色的；8-10 是粉红色的； 10以上是红色的生： pH 为 3.1 以下是红色的； 3.1-4.4 是橙色的；4.4 以上是黄色的生： pH 为 5 以下是红色的； 5-8 是紫色的； 8 以上是蓝色的学生观察学生计算生： 当加入 19.98 mL 盐酸时，溶液的pH 是 9.7；当加入 20.02mL 盐酸时，溶液的 pH 是 4.3。【PPT】指示剂的变色范围【DIS 演示实验】我们请来了高科技的仪器，教师大致介绍后，请大家观看大屏幕。【PPT】0.1000 mol/L 盐酸溶液滴定 20mL 0.1000 mol/L 氢氧化钠溶液过程中溶液的pH（溶液混合后，溶液的体积变化忽略不计。 ）名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载【教学演示实验实验】1、分别取两只装有 30 mL水的锥形瓶， 分别滴加三滴无色酚酞指示剂，向其中一只锥形瓶中滴加一滴氢氧化钠溶液。2、分别取三只装有 30 mL水的锥形瓶， 分别滴加三滴四色石蕊指示剂，向其中一只锥形瓶中滴加一滴氢氧化钠溶液； 再向一只锥形瓶中滴加一滴盐酸溶液。3、分别取两只装有 30 mL水的锥形好。师：我们作图可以发现：达到两者恰好完全反应前少滴加 0.02mL 盐酸的溶液pH 和达到两者恰好完全反应后多滴加 0.02mL 盐酸的溶液pH 有如此巨大的变化， 盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时，到底选择那种指示剂来判定滴定终点更为合适呢？师： 我们一起来看一下，不同指示剂在pH 稍稍有所改变后，它的颜色变化是怎么样的？我们一起来做一下实验，看看选择哪种比较合适。师： 实验显现是怎样的？现象明显吗？师： 实验显现是怎样的？现象明显吗？师： 实验显现是怎样的？现象明显吗？师：通过以上三个实验很显然，我们对指示剂的选择是生： 溶液由无色变为粉红色，现象明显。生： 基本观察不到实验现象，不明显生： 溶液由黄色变为橙色，现象明显。生：溶液的 PH 的稍有变18.00 , 11.7219.80, 10.7019.98, 9.7020.02, 4.3020.20, 3.3022.00, 2.321357911131551015202530354045pHV(HCl)名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载瓶， 分别滴加三滴甲基橙指示剂， 向其中一只锥形瓶中滴加一滴盐酸溶液。【总结】【PPT】结论【应用】【 课 后 拓有要求的，是什么要求啊？同学们知道吗？师： 紫色石蕊的颜色变化对溶液pH 的变化并不是很敏感，所以在第一轮比赛中就已经被淘汰了。剩下的是酚酞和甲基橙，那选择哪种更为合适呢？师：指示剂的选择还有第二条限制：依据人体视觉对于颜色的变化敏感度，对由浅色到深色更易被察觉到，所以颜色的变化应该是由浅到深更为合适，因此盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液选择哪种指示剂更为合适？师： 到这里，同学们有没有发现什么问题？师： 很好，那我们就来计算一下误差到底有多大。师：中学阶段一般误差在百分之二以内被认定为可允许的，那千分之一的误差和百分之二相比是很小的，因此它是误差范围之内的。师：通过以上内容的学习，我们可以判断用盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时，选择哪种指示剂更为合适呢？师：那反过来，用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸时，选择哪种指示剂更为合适呢？师： 请大家把书翻到58 页，观看化学史话。其实，我们学习酸价滴定的目的不单单仅仅是测一种强酸或者一种强碱的浓度，而是学会滴定的这种分析法。师： 滴定分析法是一种简便、快速的分析法，在科学研究、医疗卫生、工农业生产中有广泛的应用。目前，酸碱滴定已发展为氧化还原滴定、络合滴定等种类繁多的分析体系，成为化学分析的重要方法。适宜的指示剂滴定终点时指示剂的颜色变化盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液甲基橙黄色变为橙色氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸酚酞无色变为粉红色化对指示剂的颜色变化非常明显。生： 甲基橙生： 酸与碱恰好完全反应时，溶液的pH 应为 7，而指示剂的变色为4.4，会不会产生很大的误差呢？生： 0.1000 20.00 = c(NaOH) 20.02 c(NaOH) =0.0999 mol/L 实验误差 = - 0.1% 生： 甲基橙生： 酚酞学生观看课本，阅读化学史话。【PPT】用0.1000 mol/L 盐酸溶液 滴定20.00mL 0.1000mol/L （理论值）的氢氧化钠溶液，当用去盐酸20.02mL时，滴有甲基橙试剂的待测溶液的颜色从黄色变为橙色，求实验误差。（溶液混合后，溶液的体积变化忽略不计）名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载展】师： 在新鲜水果，蔬菜，乳制品中含丰富的维生素C，某课外小组的同学利用碘滴定法测定某橙汁中维生素C的含量，反应的化学方程式为：C6H8O6（维生素C）+ I2 C6H6O6+ 2HI 请设计实验步骤并选取一种试剂作为此滴定反应的指示剂。六、教学评价设计七、课后反思酸碱滴定实验是高中化学中一个重要的定量实验，酸碱中和反应的原理虽为简单， 但是滴定终点的判断较为复杂， 往往是学生学习的薄弱、 困难环节。本节课教师尝试将课堂还给学生，引导学生思考或者亲身观察，提出问题，分析问题，进而解决问题；通过教师演示实验和利用 DIS设备技术，直观清晰地展现了在滴定过程中溶液pH 的变化，课中，教师还穿插了一些学生计算， 理论与数字结合， 相得益彰，帮助学生对滴定终点的判断有更深层次的理解与认识。教学中结合 DIS数据传感器，增强学生的学习兴趣，使学生更为直观、清晰地感受酸碱滴定过程中溶液 pH的变化，认识“准确性”在定量实验中的重要性，了解酸碱滴定法的应用。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -