第三章-第二节《水的电离和溶液的酸碱性》(第3课时)-资料课件

第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第二节第二节 水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性第第3 3课时课时新课标人教版高中化学课件系列新课标人教版高中化学课件系列选修选修4 4 化学反应原理化学反应原理2024/7/131酸碱中和滴定酸碱中和滴定属性：化学分析中的定量分析属性：化学分析中的定量分析特点：简便、快捷、准确特点：简便、快捷、准确应用：广泛用于科研和工农业应用：广泛用于科研和工农业 生产生产定义：定义：用用已知已知物质的量浓度的物质的量浓度的酸酸（或碱）来测（或碱）来测定定未知未知物质的量浓度的物质的量浓度的碱碱（或酸）的方法叫做（或酸）的方法叫做酸碱中和滴定。酸碱中和滴定。酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1321）原理）原理1、化学分析的分类：鉴定物质组成成分，、化学分析的分类：鉴定物质组成成分，叫做叫做；测定物质组成成分的含量，；测定物质组成成分的含量，叫做叫做；定性分析定性分析定量分析定量分析酸碱中和滴定就是一种基本定量分析方法酸碱中和滴定就是一种基本定量分析方法2、酸碱中和滴定的定义：用已知、酸碱中和滴定的定义：用已知 来测定来测定的定量分析方法叫做酸碱中的定量分析方法叫做酸碱中和滴定和滴定3、酸碱中和反应的实质：、酸碱中和反应的实质：H+OH=H2O浓度的酸浓度的酸(或碱或碱)物质的量物质的量未知物质的量浓度未知物质的量浓度的碱的碱(或酸或酸)酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/133讨论：酸和碱发生中和反应恰好完全反应时，消耗讨论：酸和碱发生中和反应恰好完全反应时，消耗的酸碱物质的量与反应计量系数之间有何关系？的酸碱物质的量与反应计量系数之间有何关系？mHnAOx+nB(OH)m=Bn(AOx)m+mnH2Ox y x:y=m:n消耗酸碱物质的量之比等消耗酸碱物质的量之比等于反应式计量系数之比于反应式计量系数之比mn x:y=m:n 即：即：(CAVA)：(CBVB)=m:n若已知若已知CA 和和 VB则有：则有：酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1344、酸碱中和滴定的实验原理：、酸碱中和滴定的实验原理：通过测定通过测定的溶液的溶液，根据中和反应的，根据中和反应的来来计算计算溶液的浓度的定量分析方法溶液的浓度的定量分析方法已知浓度已知浓度体积体积计量系数计量系数未知浓度未知浓度一般地，已知浓度的溶液叫一般地，已知浓度的溶液叫标准液标准液，未知浓度，未知浓度的溶液叫的溶液叫待测液待测液中和滴定的基本实验思路：中和滴定的基本实验思路：固定待测液体积，测定固定待测液体积，测定标准液体积，结合反应计量系数，计算待测液浓度。标准液体积，结合反应计量系数，计算待测液浓度。实验关键点：实验关键点：、准确测定参加反应的两种溶液的、准确测定参加反应的两种溶液的；、准确判断中和反应是否、准确判断中和反应是否。体积体积进行完全进行完全酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/135待测液：待测液：2）中和滴定的仪器及试剂）中和滴定的仪器及试剂标准液：标准液：已知浓度的溶液已知浓度的溶液未知浓度的溶液未知浓度的溶液指示剂指示剂作用：通过指示剂作用：通过指示剂变化确定终点变化确定终点 选择原则选择原则 变色明显、变色明显、灵敏，终灵敏，终点与变色范围一致点与变色范围一致1试剂：试剂：颜色颜色2、仪器：、仪器：用作中和反应用作中和反应容器，盛装待容器，盛装待测液测液用于配制标用于配制标准液准液酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/136放放置置滴滴定定管管酸酸式式滴滴定定管管碱碱式式滴滴定定管管滴定管用于测定滴定管用于测定标准液或待测液标准液或待测液的准确体积的准确体积滴定管的构造特点：滴定管的构造特点：酸式滴定管酸式滴定管，碱式滴定管，碱式滴定管。玻璃活塞玻璃活塞橡皮套加玻璃珠橡皮套加玻璃珠滴定管上滴定管上有刻度线，有刻度线，标明了最标明了最大体积和大体积和使用温度使用温度酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1373)滴定管使用注意事项：滴定管使用注意事项：酸式滴定管：酸式滴定管：不能盛放碱液、水解显碱性的盐溶液、不能盛放碱液、水解显碱性的盐溶液、氢氟酸氢氟酸碱式滴定管：碱式滴定管：不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/138想一想：量筒的构造与滴定管有何不想一想：量筒的构造与滴定管有何不同？同？量筒量筒“0”刻度线，其刻度由下到上读数刻度线，其刻度由下到上读数，最大刻度线在其，最大刻度线在其。没有没有由小到大由小到大上方上方普通滴定管的精密度为普通滴定管的精密度为 mL0.01滴定管的滴定管的“0”刻度线刻度线，但并未，但并未在在，滴定管上的刻度由上到下，滴定管上的刻度由上到下，读数读数，最大刻度线在滴定管，最大刻度线在滴定管。上方上方最上方最上方由小到大由小到大下方下方酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/139滴定管下端有气泡，必须排除；滴定管下端有气泡，必须排除；排除方法为：排除方法为：滴定管使用前，应检查滴定管下端滴定管使用前，应检查滴定管下端是是否漏液和存在气泡否漏液和存在气泡滴定管读数必须滴定管读数必须刻度线刻度线平视平视俯视刻度线，读数结果俯视刻度线，读数结果仰视刻度线，读数结果仰视刻度线，读数结果偏低偏低偏高偏高酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/13104)中和滴定操作过程（以标准盐酸滴定中和滴定操作过程（以标准盐酸滴定NaOH为例）为例）1、准备工作：、准备工作：、滴定管：、滴定管：检查检查滴定管是否滴定管是否以及下端以及下端；滴定管洗涤：滴定管洗涤：用蒸馏水洗涤酸式用蒸馏水洗涤酸式滴定管后再用滴定管后再用洗涤洗涤23次、碱式滴定管次、碱式滴定管用蒸馏水洗涤后再用用蒸馏水洗涤后再用洗涤洗涤23次；次；装装液：液：将标准盐酸溶液装入酸式滴定管、将待测将标准盐酸溶液装入酸式滴定管、将待测NaOH溶液装入碱式滴定管至溶液装入碱式滴定管至“0”刻度线上方刻度线上方处，并排除滴定管嘴尖处的处，并排除滴定管嘴尖处的；调调整液面：整液面：将滴定管中的标准液或待测液的液面调整将滴定管中的标准液或待测液的液面调整到到（或（或以下某刻度），记下刻度以下某刻度），记下刻度漏液漏液是否有气泡是否有气泡标准液标准液待测液待测液23cm气泡气泡“0”刻度刻度“0”刻度刻度酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1311酸式滴定管使用酸式滴定管使用、锥形瓶：、锥形瓶：只能用只能用洗涤，不能用洗涤，不能用洗涤洗涤蒸馏水蒸馏水待测液待测液使用滴定管时要注意的手势：使用滴定管时要注意的手势：酸酸式式滴滴定定管管左手左手拇指在前，食指中指在管拇指在前，食指中指在管后后无名指、小指弯向手心无名指、小指弯向手心三指平行，三指平行，轻拿活塞轻拿活塞柄柄操作要领：操作要领：动作轻动作轻缓，手势自然。食缓，手势自然。食指、中指不可伸直，指、中指不可伸直，以防拉出活塞以防拉出活塞酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1312碱碱式式滴滴定定管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：操作要领：拿住橡皮管中玻拿住橡皮管中玻璃珠靠上的部位，挤压时，璃珠靠上的部位，挤压时，不可用力按玻璃棒，不能按不可用力按玻璃棒，不能按玻璃珠以下部位，否则，放玻璃珠以下部位，否则，放手时，容易形成气泡手时，容易形成气泡碱碱式式滴滴定定管管使使用用向下挤压玻璃珠向下挤压玻璃珠右手：右手：拿住锥形瓶，并拿住锥形瓶，并不断旋转振荡不断旋转振荡酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1313 用用 量取一定体积的待测液量取一定体积的待测液（NaOH)于锥形瓶中，滴入于锥形瓶中，滴入23滴指示剂（酚酞滴指示剂（酚酞试液），待测液变成试液），待测液变成2、滴定过程：、滴定过程：碱式滴定管碱式滴定管红色红色用用握活塞旋转开关，握活塞旋转开关，不断旋转振荡不断旋转振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中 和和滴定管滴定管，至，至变变 成成，且，且半分半分钟不褪色钟不褪色为止，记下滴定管刻度为止，记下滴定管刻度左手左手右手右手液流速度液流速度红色红色无色无色 重复上述操作重复上述操作次，算出消耗标次，算出消耗标 准液准液体积的体积的23平均值平均值溶液颜色变化溶液颜色变化酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/13143、结果计算：、结果计算：用上述标准液体积的平均值进行计算用上述标准液体积的平均值进行计算操作步骤：操作步骤：洗涤洗涤 检漏检漏 蒸馏水洗蒸馏水洗 溶液润洗溶液润洗 装液装液 排气泡排气泡调整液面并记录调整液面并记录放出待测液放出待测液 加入指示剂加入指示剂 滴定滴定 记录记录 计算。计算。酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1315左手左手右手右手视线与凹液视线与凹液面水平相切面水平相切滴加速度先快后慢滴加速度先快后慢眼睛注视瓶内颜色变化眼睛注视瓶内颜色变化半分钟颜色不变半分钟颜色不变滴滴定定管管保保持持垂垂直直酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1316江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣5)5)中和滴定实验中的误差因素分析中和滴定实验中的误差因素分析一、仪器润洗不当一、仪器润洗不当 盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗；盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗；盛待测液的滴定管或移液管用蒸馏水洗后未用待测液润洗；盛待测液的滴定管或移液管用蒸馏水洗后未用待测液润洗；锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗；锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗；二、读数方法有误二、读数方法有误 滴定前仰视，滴定后俯视；滴定前仰视，滴定后俯视；滴定前俯视，滴定后仰视；滴定前俯视，滴定后仰视；天平或量筒的使用读数方法错误；天平或量筒的使用读数方法错误；偏大偏大偏大偏大偏大偏大偏小偏小偏小偏小酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1317三、操作出现问题三、操作出现问题 盛标准液的滴定管漏液；盛标准液的滴定管漏液；盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡，终了无气泡盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡，终了无气泡（或前无后有）；（或前无后有）；振荡锥形瓶时，不小心有待测液溅出；振荡锥形瓶时，不小心有待测液溅出；滴定过程中，将标准液滴到锥形瓶外；滴定过程中，将标准液滴到锥形瓶外；快速滴定后立即读数；快速滴定后立即读数；偏小偏小偏大偏大偏大偏大偏大偏大酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1318四、指示剂选择欠妥四、指示剂选择欠妥 用用强酸滴定弱碱强酸滴定弱碱，指示剂用酚酞；（正确选择：，指示剂用酚酞；（正确选择：甲基橙甲基橙）用用强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸，指示剂选用甲基橙；（正确选择：，指示剂选用甲基橙；（正确选择：酚酞酚酞）（两强滴定两强滴定，原则上，原则上甲基橙甲基橙和和酚酞酚酞皆可选用皆可选用；中和滴定肯定中和滴定肯定不用不用石蕊石蕊。）。）酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1319五、终点判断不准确五、终点判断不准确 如滴定管的尖嘴部分有半滴或一滴标准液未滴下；如滴定管的尖嘴部分有半滴或一滴标准液未滴下；六、样品中含有杂质六、样品中含有杂质 用盐酸滴定含用盐酸滴定含 Na2O 的的 NaOH 样品；样品；用含用含 Na2CO3 的的 NaOH 标准液滴定盐酸；标准液滴定盐酸；七、指示剂的变色范围七、指示剂的变色范围指示剂指示剂酸酸 中中 颜颜 色色PHPH 变变 色色 范范 围围碱碱 中中 颜颜 色色甲基橙甲基橙红色红色 PH PH 3.13.13.14.4 3.14.4 橙色橙色黄色黄色PHPH6.26.2酚酚 酞酞无色无色 PHPH8.28.28.2 10.0 8.2 10.0 粉红色粉红色红色红色 PHPH1010石石 蕊蕊红色红色PHPH5.05.05.0 8.0 5.0 8.0 紫色紫色蓝色蓝色PHPH10 10 偏大偏大酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1320俯俯视视图图仰仰视视图图滴定管的俯视和仰视滴定管的俯视和仰视正确正确视线视线仰视仰视视线视线正确正确读数读数仰视仰视读数读数读数偏大读数偏大正确正确视线视线俯视俯视视线视线正确正确读数读数俯视俯视读数读数读数偏小读数偏小0酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1321先先偏偏大大后后偏偏小小先仰后俯先仰后俯V=V(V=V(后后)-V()-V(前前)，偏小，偏小实实际际读读数数正正确确读读数数先俯后仰先俯后仰先先偏偏小小后后偏偏大大V=V(V=V(后后)-V()-V(前前)，偏大，偏大实实际际读读数数正正确确读读数数滴定管的俯视和仰视滴定管的俯视和仰视酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1322可能情况可能情况操作及读数操作及读数结果结果1 1、仪器的洗、仪器的洗涤或润洗涤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移液管或相应滴定管未用待测液洗涤移液管或相应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2 2、气泡及其、气泡及其处理处理滴定前有气泡，滴定后无气泡滴定前有气泡，滴定后无气泡滴定前无气泡，滴定后有气泡滴定前无气泡，滴定后有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酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1323可能情况可能情况操作及读数操作及读数结果结果3.3.读数不正确读数不正确滴定前仰视滴定管读数，滴定后平视滴定前仰视滴定管读数，滴定后平视滴定前平视，滴定后仰视滴定前平视，滴定后仰视滴定前仰视，滴定后俯视滴定前仰视，滴定后俯视滴定前俯视，滴定后仰视滴定前俯视，滴定后仰视滴定后，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4.4.滴定是溅落滴定是溅落液体液体标准液滴在锥形瓶外一滴标准液滴在锥形瓶外一滴待测液溅出锥形瓶外一滴待测液溅出锥形瓶外一滴偏低偏低偏高偏高偏低偏低偏高偏高偏高偏高偏高偏高偏低偏低酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1324口诀口诀酸管碱管莫混用，视线刻度要齐平。酸管碱管莫混用，视线刻度要齐平。尖嘴充液无气泡，液面不要高于零。尖嘴充液无气泡，液面不要高于零。莫忘添加指示剂，开始读数要记清。莫忘添加指示剂，开始读数要记清。左手轻轻旋开关，右手摇动锥形瓶。左手轻轻旋开关，右手摇动锥形瓶。眼睛紧盯待测液，颜色一变立即停。眼睛紧盯待测液，颜色一变立即停。数据记录要及时，重复滴定求平均。数据记录要及时，重复滴定求平均。误差判断看误差判断看V(标标)，规范操作靠多练。，规范操作靠多练。酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/13255)5)滴定过程中溶液的滴定过程中溶液的pHpH变化变化例：用例：用0.100mol/LNaOH溶液滴定溶液滴定20.00mL0.100mol/L盐酸盐酸NaOHNaOH(ml)(ml)0.000.0018.0018.0019.6819.6819.9819.9820.0020.0020.0220.0220.2020.2022.0022.0023.0023.00溶液溶液pHpH 1.0 2.3 3.3 4.3 7.0 9.7 10.7 11.7 12.5问题问题3:以以NaOH加入量为横坐标，以加入量为横坐标，以pH值变化为纵坐标，绘制中值变化为纵坐标，绘制中和滴定曲线和滴定曲线问题问题2:滴定终点时多半滴和少半滴溶液性质发生怎样改变滴定终点时多半滴和少半滴溶液性质发生怎样改变?pH发生发生怎样改变怎样改变?问题问题1:滴定终点消耗碱多少滴定终点消耗碱多少?pH等于多少等于多少?引出引出pH值突变概念值突变概念及范围及范围酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1326pH1210864210203040突突变变范范围围反应终点反应终点加入加入NaOH(ml)中和滴定曲线中和滴定曲线酸碱指示剂的颜色在此酸碱指示剂的颜色在此pH值突跃范围发生明显的改变，值突跃范围发生明显的改变，则就能以极小的误差指示出滴定终点的到达。则就能以极小的误差指示出滴定终点的到达。酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1327水的电离水的电离水的电离水的电离水的离子积：水的离子积：水的离子积：水的离子积：影响因素影响因素影响因素影响因素KKW W =c c（OH OH-）c c（HH+）(25(25时，时，时，时，KKWW=1.0 10 =1.0 10-14-14)温度温度温度温度：酸酸酸酸：碱碱碱碱：T T，KKWW 抑制水的电离，抑制水的电离，抑制水的电离，抑制水的电离，KKWW不变不变不变不变抑制水的电离，抑制水的电离，抑制水的电离，抑制水的电离，KKWW 不变不变不变不变1.1.水是弱电解质水是弱电解质H2O H+OH2.2.溶液的酸碱性与溶液的酸碱性与c c(H(H+)、c c(OH(OH-)浓度的关系浓度的关系水的离子积只随温度的改变而改变水的离子积只随温度的改变而改变3.3.K Kw w适用于一定温度下任何稀的电解质溶液适用于一定温度下任何稀的电解质溶液H H+和和OHOH-相互依存，共存其中相互依存，共存其中4.pH pH=-lg c(H+)小结归纳归纳酸或碱的酸或碱的稀释与稀释与pHpH的关系的关系强酸强酸pH=a，加水稀释，加水稀释10n倍，倍，弱酸弱酸pH=a，加水稀释，加水稀释10n倍，倍，强碱强碱pH=b，加水稀释，加水稀释10n倍，倍，弱碱弱碱pH=b，加水稀释，加水稀释10n倍，倍，则则pH=a+n；则则pHb-n；pH只能接近只能接近7，但酸不能大于但酸不能大于7，碱不能小于碱不能小于7；对于浓度（或对于浓度（或pH）相同的强酸和弱酸，）相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，强酸的稀释相同倍数，强酸的pH变化幅度大。变化幅度大。（强碱、弱碱相似）（强碱、弱碱相似）酸、碱溶液无限稀释时，酸、碱溶液无限稀释时，Thanks 谢谢您的观看！2024/7/1330水水的的电电离离水是极弱的电解质水是极弱的电解质水的离子积水的离子积Kw=c(H+).c(OH-)影影响响因因素素加酸：抑制水的电离，平衡向左移动加酸：抑制水的电离，平衡向左移动加碱：抑制水的电离，平衡向左移动加碱：抑制水的电离，平衡向左移动加盐加盐不水解的盐，平衡不移动不水解的盐，平衡不移动能水解的盐能水解的盐,平衡右移平衡右移显碱性显碱性显酸性显酸性升高温度，水的电离程度变大，平衡右移升高温度，水的电离程度变大，平衡右移知识网络知识网络酸碱中和滴定酸碱中和滴定2024/7/1331谢谢！