酸碱滴定教案(3课时)
——5.7酸碱滴定原理、5.8终点误差、5.9酸碱滴定法的应用
09化六 张少宜 20092401161
一、教学目标
(一)、计算酸碱滴定过程(强碱滴定强酸、一元弱酸酸)溶液pH值的变化,确定滴定突跃的pH的范围,掌握酸碱滴定曲线的制作
(二)、对比强酸、弱酸滴定突跃的不同,确定突跃及影响滴定突跃的因素
(三)、强碱滴定多元酸或混合酸的判断
(四)、酸碱滴定终点误差的计算
(五)、酸碱滴定的运用
二、教学重点、难点
重点:计算强酸、弱酸滴定过程溶液pH值变化,确定突跃的pH范围;根据滴定突跃的pH范围,选择合适的指示剂;掌握判断多元酸分步滴定的条件
难点:掌握强碱滴定多元酸或混合酸的判定条件
三、教学方法
根据本节课的内容特点所采用多媒体、教具、图表等教学设备的配合使用;根据本节课的内容特点,运用启发式、讨论式、提问式等教学方法讲授本章内容:以实例计算滴定突跃的pH范围:分别以氢氧化钠滴定盐酸、乙酸为例子,计算不同化学计量点的pH,学会计算滴定突跃的pH范围;做辅助练习:已知道酸滴定突跃pH的变化、指示剂变范围,让学生选择滴定所用指示剂;给出例题:以磷酸分布滴定为例,掌握分布滴定条件。
四、教学过程
一、导入新课
同学们,上节课我们已经学会了一元(强弱)酸、多元弱酸酸、混合酸、酸式盐、弱酸强
碱盐、缓冲溶液溶液中pH的计算,这些是酸碱滴定计算的基础,有了这基础,我们就能通过分析酸碱滴定过程中溶液的主要成分,确定计算pH值公式,得出不同化学计量点溶液的pH值,确定酸碱滴定突跃的pH范围,下面我们分别以氢氧化钠滴定盐酸、乙酸为例子,计算不同化学计量点的pH,计算滴定突跃的pH范围。
二、授课内容
1.强碱滴定强酸
给出例题:
用0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 ml 0.1000 mol/L HCl溶液,设a为滴定分数,a=nNaOH/nHCl,a=0、a=0.999、a=1、a=1.001不同滴定阶段溶液pH值的计算。
解答提示:
a. 滴定前 a=0,溶液的酸度等于HCl溶液的原始浓度
b.滴定开始至化学计量点前 a=0.999,溶液酸度取决于溶液中剩余的HCl溶液的浓度
c.滴定终点,化学计量点是,加入的NaOH恰好与HCl完全中和,a=1.000,溶液呈中性
d.化学计量点后,a=1.001加入的NaOH已过量,溶液的碱度取决于过量NaOH的量
列出答案,得出滴定pH突跃范围
2强碱滴定弱酸
1)给出例题
例:0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol/L HAc溶液。设a为滴定分数,a=nNaOH/nHAc,a=0、a=0.999、a=1、a=1.001不同滴定阶段溶液pH值的计算。
解答提示:
a. 滴定前 a=0,溶液的酸度等于HAc溶液的酸度,应用一元弱酸的最简式计算
b.滴定开始至化学计量点前 a=0.999,溶液即变为HAc(ca)-NaAc(cb) 缓冲溶液(按缓冲溶液的pH进行计算)。
c.滴定终点,化学计量点是,生成HAc的共轭碱NaAc(弱碱),用一元弱碱的计算公式计算
d.化学计量点后,a=1.001,加入的NaOH已过量,可用强碱与弱碱的计算公式计算(NaAc碱性极弱,可以忽略)
列出答案,得出滴定pH突跃范围
2)辅助习题:
分析给出答案:
辅助习题
选b
3.绘制强酸、弱酸滴定曲线,讨论同强碱滴定浓度不同强度的酸滴定突跃范围的不同
1)提问:下面请同学通过比较两个强酸、弱酸的滴定曲线,发现二者的不同点
解答:给出列出滴定时二者的不同点:
a滴定前,相同浓度的弱酸与强酸相比,曲线开始点提高
b弱酸突跃范围比较小
c弱酸的化学计量点偏向碱性
……
2)延伸拓展:
提问:同学们,我们知道了酸的强度的酸会对滴定突跃产生影响,那么酸的强度是否对突跃产生影响,下面我们以乙酸为例子。
由例子得出结论:酸浓度增大10倍数,突跃增加1pH单位
强酸滴定强碱、弱碱的规律与强碱滴定强酸、弱酸的规律相似
辅助习题:
强酸滴定强碱时,弱酸碱的浓度均增大10倍,则滴定突跃增大的pH单位是?(2个单位)
4. 强碱滴定多元酸或混合酸的判断
1)强碱滴定多元酸或混合酸滴定
例题:以磷酸为例,计其滴定突跃:
NaOH(0.1000 mol/L)滴定H3PO4 (0.1000 mol/L ,20.00 mL)磷酸的三级pKa分别为:2.12、7.20、12、36.
提示:第一个突跃首先磷酸被中和,生成H2P04-, 按两性物质计算化学计量点时的pH值
第二个突跃,生成HPO42-,按两性物质计算化学计量点时的pH值
第三个突跃?Ka3c很小,所以滴定时无第三个突跃
2) 结论:多元弱酸分布滴定是需要条件的——用强碱滴定多元弱酸,化学计量点附近的滴定突跃与相邻的两级离解常数的比值有关,比如所磷酸的滴定
Ca •Ka1≥ 10-8 且Ka1 / Ka2>104 第一级能准确分步滴定
Ca •Ka2≥ 10-8 且Ka2 / Ka3>104 第二级能准确分步滴定
Ca •Ka3<10-8 第三级不能被准确滴定
结论拓展:多元酸能否被滴定,首先根据Ca •Ka1≥ 10-8判别是进行判断,然后在看是否满足Ka1 / Ka2>104的条件,以此判断第二级离解的氢离子是否对滴定的第二级氢离子存在干扰,强碱滴定混合酸的情况与强碱滴定多元弱酸的情况相似。
3)辅助习题a:用同浓度强酸滴定弱酸,突跃范围的大小与---和---有关,若要能准确滴定(Et<0.2%),则要求满足---条件。(Ka;Cb;CbKb>=10-8)
强酸和弱酸的区别辅助习题b:HCl(0.1000 mol/L)滴定Na2CO3 (0.1000 mol/L ,20.00 ml)时,确定滴定可行性的判断,如可滴定,请选择合适指示剂。
答案分析:
Cb •Kb1≥ 10-8 且Kb1 / Kb2≈104 第一级能被准确、步滴定,Cb •Kb2≥ 10-8 第二级能被准确滴定。
第一级CO32-被完全滴定后,溶液组成NaHCO3两性物质
选用酚酞
当第二级HCO3-被完全滴定后,溶液组成CO2 + H2O(H2CO3 饱和溶液,0.04mol/L)
pH=3.9 选用甲基橙
辅助习题c以NaOH或HCl溶液滴定下列溶液,在滴定曲线上会出现几个突跃?
(1)H2SO4 + H3PO4 (2)HCl + H3BO3 (3) HF+ Hac
(4)NaOH + Na3PO4 (5) Na2CO3 + Na2HPO4 (6)Na2HPO4+NaH2PO4
答案分析:
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