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視頻標簽：酸堿中和滴定
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：人教版高中化學選修六實驗化學第三章第二節第三課時《酸堿中和滴定》安徽省 - 淮南
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酸堿中和滴定
教學目標：
1. 掌握酸堿中和滴定的實驗原理、基本操作、終點判斷等，學會溶液中離子濃度的定量分析方法；
2. 在酸堿中和滴定的分組實驗中學會交流與合作，初步培養科學探究能力和創新意識；
3. 通過滴定過程中pH、溫度變化等的曲線探討滴定終點判斷的方法，查明曲線變化的原因，培養宏觀辨識和微觀探析的化學核心素養。 教學重點：
酸堿中和滴定的基本操作、終點判斷、數據處理和滴定曲線。 教學難點：
滴定終點的判斷方法。 教學方法：
基礎知識—以微課為基礎的翻轉課堂教學，基本操作—以學生實驗為基礎的體驗式教學，曲線分析—以數字化實驗為依托的研究性學習。 教學過程：
（課前：學生觀看關于酸堿中和滴定基本原理的微課。） 一、微課回顧：指示劑判斷滴定終點
師：本節課我們將學習選修四第三章第二節第3課時的內容——酸堿中和滴定之滴定終點的判斷，從以下四個方面展開學習：中和滴定的實驗原理、常規操作、曲線繪制和應用練習。
師：通過課前微課的學習，我們了解了酸堿中和滴定的基本原理，知道了酸堿中和滴定的關鍵是終點的判斷，抽一位幸運同學幫我們回顧一下終點判斷的方法，完成下列空白：
生：中和滴定的關鍵是準確判斷滴定終點(中和反應恰好完全反應的時刻)，其方法是在待測液中加2～3滴指示劑，觀察滴定過程中溶液顏色的變化，常選用的指示劑是酚酞或甲基橙，不用石蕊試液的原因是石蕊試液顏色變化不明顯。 （對學生進行肯定和鼓勵）
師：再抽一位幸運同學幫我們梳理一下甲基橙、酚酞、石蕊這幾個指示劑的變色范圍以及對應的顏色。
生：甲基橙3.1-4.4 紅橙黃，酚酞8.2-10無色-淺紅-紅，石蕊5-8 紅紫藍。 師：在用氫氧化鈉滴定鹽酸的過程中，如果用甲基橙判斷終點，終點時溶液從什么顏色變成什么顏色？如果酚酞做指示劑，終點時溶液從什么顏色變成什么顏色？
生：甲基橙橙色變為黃色，酚酞無色變為粉紅色 二、學生實驗：中和滴定的基本操作
師：接下來同學們要小組合作親自動手來完成中和滴定實驗。同學們今天要做的是用已知濃度的NaOH標準溶液滴定未知濃度的鹽酸。取15.00mL鹽酸于錐形瓶中，加入3滴指示劑，用NaOH標準液進行滴定。注意兩點：1滴定時先快后慢，接近終點（鹽酸濃度約為0.1mol/L）時逐滴加入，加入最后一滴溶液，錐形瓶中溶液恰好變色，且半分鐘內不復原。同學們所測得鹽酸的濃度約為0.1mol/L。 2.注意一手控制滴定管的活塞，一手搖動錐形瓶（像圖片這樣）。注意邊做邊記錄數據。 生：小組合作完成實驗
（實驗結束匯總學生實驗數據于黑板上，前四組用甲基橙做指示劑，后五組用酚酞做指示劑）
師：現在我們來匯總一下各小組的實驗數據，也就是消耗的NaOH溶液的體積。
(各小組匯報實驗結果，數據匯總在黑板上) 師：我們總體評價一下這9組數據，同學們看看偏差大嗎？偏大特別大的數據應該如何處理？
生：...偏差特別大的數據舍棄。
師：實際實驗過程中，大家測得的數據有偏差是正常的。有些誤差我們通過提高實驗技能、熟練實驗操作就可以避免，但有些誤差本就客觀存在。請思考這個實驗中有沒有一些不可避免的誤差呢？看同學們一時想不到，我把問題變得直接些，請問同學們用指示劑判斷的終點和理論的終點一致嗎？
生：不一致
三、演示實驗：中和滴定的pH和溫度曲線
師：這種誤差在常規操作中可以接受嗎？有沒有其他判斷終點的方法呢？帶著這兩個問題，大家跟我一起看一個數字化實驗，借助于pH傳感器和溫度傳感器來繪制中和滴定的曲線。首先給大家介紹一下所用儀器，磁力攪拌器：配合磁子自動攪拌使溶液混合均勻，pH傳感器和溫度傳感器：準確實時的測定溶液pH和溫度的變化，以及數據采集器和計算機顯示軟件，當然肯定還有常規中和滴定的裝置。我和同學們用的是同一批試劑，但是我用的是酸滴堿，因為酸式滴定管更容易控制勻速滴下，這叫做反滴定。無論是哪種方式，我們測得鹽酸的濃度應該是一樣的。首先在燒杯（提前放入了磁子）中裝入30ml NaOH標準溶液，插入pH傳感器和溫度傳感器，放在磁力攪拌器上，打開攪拌器調整好攪拌速度，點開數據采集軟件開始采集，打開酸式滴定管，調整合適滴加速度使酸勻速滴下。
師：現在請一位同學從橫縱坐標的意義、圖像的起點、圖像的變化趨勢幫我們解讀pH曲線。
生：縱坐標-pH，橫坐標-時間，（師補充：當我勻速滴加鹽酸的時候，時間和加入鹽酸的體積是成正比的關系，那么橫坐標的時間長短對應的就是鹽酸的體積大小）起點-標準NaOH溶液的pH。變化趨勢-溶液的pH不斷下降，剛開始下降的慢，中間陡然下降，后來又下降的慢。
師：你能從這個圖像找到滴定的終點嗎？
生：pH=7的點 師：現在我要借助軟件切線功能觀察曲線斜率的變化，終點時曲線的斜率絕對值有什么特點?
生；最大
師：也就是終點是曲線變化最快（斜率絕對值最大）的點。
師：這兩種表述有什么區別呢？如果不是今天所做的強酸滴定強堿，而是強酸滴定弱堿，例如鹽酸滴定氨水，滴定終點應該恰好生成氯化銨，pH還等于7嗎？
生：不等
師：因此準確的講滴定終點應該是曲線變化最快的點。 師：為什么滴定終點時，曲線的變化最快或者說接近終點時pH出現突躍呢？同學們來算一算：c(HCl)=c(NaOH)=0.1mol/L，V(NaOH)=30.00mL，相對于滴定終點，多滴了一滴鹽酸和少滴了一滴鹽酸溶液的pH分別是多少？已知1ml溶液約為20滴，那么一滴溶液的體積為0.05ml。
生：多滴一滴鹽酸時：溶液中LH/mol101005.601005.01.0)(c43
3
，pH=4，反之
少滴一滴鹽酸時，LH/mol101095.591005.01.0)O(c43
3
-
，pH=10。
師：兩滴鹽酸的差異便可使的溶液pH從10變為4。我們通過計算現在便可
以理解pH突躍的由來。
師：請問同學們，指示劑變色的點在曲線的突躍范圍內嗎？ 生：在，甲基橙是4.4，酚酞是8.2。 師：常規測定中指示劑帶來的誤差大嗎？ 生：小，一滴溶液甚至不到一滴。 師：我們再來解讀溫度曲線，請同學們先從化學反應與能量的角度預測一下溫度曲線的變化趨勢。
生：先升高后略微降低，升高是因為中和反應放熱，降低是因為終點后隨常溫鹽酸加入溶液體積增大熱量分散。
師：實際的曲線趨勢是這樣的嗎？ 生：（觀察放大后的圖像）是
放大前的溫度圖像
縱坐標放大后的溫度圖像
師：觀察縱坐標數值回答溫度變化明顯嗎？ 生：不明顯
師：在實際操作中，可以借助溫度判斷酸堿滴定的終點嗎？ 生：可以，但是變化不夠明顯，找到終點相對困難。 師：如果想要繪制一條理想的或者說接近理論的溫度變化曲線應該從哪些方面改進裝置？（提示：結合中和熱的測定進行分析）
生：保溫隔熱、增加酸堿的濃度和體積等。
師：通過本節課的學習，講一講你會采用哪種方法判斷酸堿中和滴定的終點？理由是什么？
生：。。。（答案開放）
師：本節課我們在酸堿中和滴定的基礎上學習了滴定終點的判斷方法，知道了指示劑、pH曲線、溫度曲線都可以判斷滴定終點，并比較了這幾種方法的優缺點。下面我們做幾個練習，對本節課的內容進行鞏固。 四、應用練習：滴定曲線的分析
1.室溫下，將1.000 mol/L鹽酸滴入20.00 mL1.000 mol/L氨水中，溶液pH和溫度隨加入鹽酸體積變化曲線如圖所示。下列有關說法正確的是( B ) A．a點由水電離出的c(H＋)＝1.0×10－14 mol/L B．b點c(H+)<c(OH-)
C．c點是鹽酸滴定氨水的終點
D．d點后，溶液溫度略下降的主要原因是NH3·H2O電離吸熱
2.室溫下，將0.10 mol·L－1鹽酸滴入20.00 mL 0.10mol·L－1氨水中，溶液中pH和pOH隨加入鹽酸體積變化曲線如圖所示。
已知：pOH＝- lg c(OH－)，下列說法不正確的是（ B ） A．M點所示溶液中pOH<7 B．N點所示溶液顯堿性
C．Q點消耗鹽酸的體積等于氨水的體積
D．M點和N點所示溶液中水的電離程度相同
教學反思：1.借助于數字化實驗突破本節的的難點—中和滴定曲線的分析，注重知識的生成性和建構的過程。了解學生的學情，師生配合默契。 2.如果能夠借助滴數傳感器真正實現定量實驗的定量計算，方能更好的體現現代數字技術與傳統實驗的結合，更進一步滲透化學核心素養。
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