1.基础知识:理解酸碱中和滴定原理,掌握实验操作,明确注意事项。
2.能力培养:学会滴定这一定量分析的方法。
3.情感态度:培养学生严谨的科学探究态度。
4.教学重点:中和滴定的原理、操作方法、误差分析。
5.教学难点:滴定终点的判断。
【教学过程】
一、情景设置
现有一未知浓度的NaOH溶液,请思考如何测定其溶质的物质的量浓度?
1.学生思维发散
课堂教学可能出现的情况预演如下:
有的学生给出方法1:测溶液的PH。
有的学生给出方法2:取一定体积的NaOH溶液,蒸干结晶,称量出晶体的质量,然后计算。
还有学生给出方法3:取一定体积的NaOH溶液,向其中逐滴加入MgCl2溶液至过量,充分反应后,静置,过滤,洗涤,干燥,称量沉淀的质量,然后依关系Mg(OH)2~2NaOH计算。
2.教师设问
—
如果选择方法3,如何能确认OH—已完全沉淀了呢?或者说,你如何知道MgCl2溶液已过量了呢?
提示:静置,在上层清液中滴加MgCl2溶液,看是否会有沉淀,如没有,则反应已完全。
二、问题探究
(一)教师在以上情景基础上设问:
选用稀盐酸中和NaOH溶液,然后利用关系HCl~NaOH计算,选择这样的思路解决NaOH浓度测定问题是否可行如果不行,操作障碍在哪里?如果合理,需要解决哪些问题?
【讨论小结】
依原理c(HCl).V(HCl)==c(NaOH).V(NaOH)需解决如下问题:
⑴需定量取一定体积的NaOH溶液(待测液);
⑵盐酸溶液的物质的量浓度是已知的(标准液);
⑶如何确定中和反应是否完全,从而确定所耗盐酸溶液体积V(HCl)。
【探究1】
向一定体积NaOH溶液(待测液)中滴加稀盐酸(标准液)时,如何确定中和是否完成?
思考引导:如何用最简单的方法鉴别NaOH、HCl、NaCl溶液。
方法小结:选用酸碱指示剂,通过其变色指示反应是否完成。
问题深入:教师给出酚酞、甲基橙的变色范围。酚酞在PH==8时,有浅红色变为无色;甲基橙在PH==4.3左右时由黄色变为橙色。
而HCl和NaOH恰好中和时PH=7,这样是否会有很大误差呢?
教师设计:现向100mL0.1mol/LnaOH待测液中逐滴滴加稀盐酸,当加入0.1mol/L稀盐酸达99.9Ml或100.1Ml时,计算所的溶液PH(结果为9.7和4.3)。
由此得出什么结论?
提示:多用或少用0.1mL盐酸时都会引起溶液PH的突变,从而引起指示剂颜色的突变,而对于100mL来说0.1mL的差别是完全可以接受的,在误差范围以内。
小结:测定过程中需选用指示剂来指示反应终点。
⑴指示剂可选酚酞或甲基橙;
⑵滴定终点不等于恰好中和点,但在误差范围以内。
强调:指示剂变色后要等半分钟看是否变化。
【探究2】
从以上讨论知:第定涉及的操作主要有待测液的定量取用和标准液的逐步滴加。
讨论引导:
⑴归纳定量取用液体的仪器及通常用作反应器的仪器,从本实验的特点进行分析选择。
⑵从误差分析角度思考定量取用液体仪器及反应器的洗涤方法。
小结:⑴确定V(HCl)与V(NaOH)仪器:碱式(酸式)滴定管(精度0.01);(2)洗涤:先用蒸馏水洗,然后用标准液或待测液润洗。
(3)反应器:锥形瓶(便于振荡操作);洗涤:只用蒸馏水清洗。
(二)学生动手探究
设计:把课堂演示实验改为学生分组实验以获得多组数据,进行对比、评价、分析,从而获得体会。
要求:⑴有些小组选用指示剂酚台,有些用甲基橙,也有些用石蕊。
⑵记录数据(精确到0.01)
实验后设问讨论:
①从对变色点的实际观察,你认为选用石蕊试液作指示剂是否可行?(不行,变色不明显,易造成误差。)
②从对各小组的数据比较,你认为一次实验的结果是否可信?(应重复2次~3次,取平均值。)
③本实验中标准液浓度过高是否合适,在实验的哪个环节会造成问题?(终点时易产生误差。)
④本实验中待测液浓度过高是否合适?应如何处理?(不合适,因为需大量标准液,不便于振荡操作,易产生误差,可先定量稀释,实验后计算转化。)
三、思维扩展
问题设置:测定一Na2SO3溶液中Na2SO3物质的量浓度。
⑴能否用滴定的方法?若能选择什么作标准液、什么作指示剂?(将滴定原理应用到酸碱中和滴定以外的反应,培养学生的创新思维。)
⑵还有其他合理的方法吗?
目的:让学生明白滴定只是解决问题的方法之一,培养学生的发散思维。
四、课外思考
⑴用盐酸滴定NaOH溶液时,若开始滴定时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,结果有何误差?
⑵若标准液为盐酸,待测液为氨水,选什么作指示剂合理?
若标准液为NaOH溶液,待测液为醋酸,选什么作指示剂合理呢?
⑶一瓶已变质的NaOH溶液(其中含有Na2CO3),你用哪些方法可分析变质程度?若从中和滴定的角度思考,如何设计实验?
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