【教學(xué)課件】第二單元 水的電離和溶液的pH 第2課時(shí)

水的電離和溶液的pH（第2課時(shí)）高中化學(xué)選擇性必修1第三章第二單元學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解pH在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、以及日常生活和醫(yī)療保健中的應(yīng)用。2.知道酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，掌握酸堿中和滴定的原理和方法。情境導(dǎo)入【化學(xué)史話】

“pH”是由丹麥化學(xué)家彼得·索侖森1909年提出的。索侖森當(dāng)時(shí)在一家啤酒廠工作，經(jīng)常要化驗(yàn)啤酒中所含H+濃度。每次化驗(yàn)結(jié)果都要記錄許多個(gè)零，這使他感到很麻煩。經(jīng)過長(zhǎng)期潛心研究，他發(fā)現(xiàn)用H+濃度的負(fù)對(duì)數(shù)來表示酸堿性非常方便，并把它稱為溶液的pH（p代表德語(yǔ)Potenz，意思是濃度，H代表H+）。就這樣“pH”成為表述溶液酸堿度的一種重要數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)任務(wù)課時(shí)任務(wù)活動(dòng)第2課時(shí)【任務(wù)一】如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？1.如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)pH應(yīng)用日常生活工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學(xué)研究環(huán)保領(lǐng)域身體健康學(xué)習(xí)活動(dòng)【任務(wù)一】如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？酸堿中和滴定：

利用酸堿中和反應(yīng)，用已知濃度的酸（或堿）來測(cè)定未知濃度的堿（或酸)的實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)室有一瓶未知濃度的NaOH溶液，一瓶濃度為0.1000mol/L的HCl溶液，如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？1.如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？學(xué)習(xí)活動(dòng)定量分析測(cè)定物質(zhì)中元素、離子、官能團(tuán)等各成分的含量，在化學(xué)上叫做定量分析。酸堿中和滴定就是一種重要的定量分析。根據(jù)分析方法的不同，定量分析可分為化學(xué)分析法和儀器分析法?；瘜W(xué)分析法是指依特定的化學(xué)反應(yīng)及其計(jì)量關(guān)系對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析的方法；儀器分析法是指利用特定的儀器對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定量分析的方法，根據(jù)取樣多少的不同，定量分析可分為常量分析、微量分析和超微量分析等。

在定量分析中，實(shí)驗(yàn)誤差是客觀存在的，所以需要對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和評(píng)價(jià)。1.如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？【任務(wù)一】如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？學(xué)習(xí)活動(dòng)滴定原理①中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：②在酸堿恰好反應(yīng)時(shí)，若是一元酸和一元堿反應(yīng)

c酸·V酸＝c堿·V堿H++OH

H2O?n(H+)＝n(OH)?1.如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？【任務(wù)一】如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？學(xué)習(xí)活動(dòng)待測(cè)定量取一定體積已知0.1000mol/LV[HCl(aq)]V[NaOH(aq)]＝c(HCl).c(NaOH).c(HCl)V[HCl(aq)]c(NaOH)＝.V[NaOH(aq)]需測(cè)得哪些數(shù)據(jù)能計(jì)算出c(NaOH)？1.如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？【任務(wù)一】如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？學(xué)習(xí)活動(dòng)你認(rèn)為中和滴定實(shí)驗(yàn)要解決的關(guān)鍵問題是什么？思考：在下列儀器中選出能夠準(zhǔn)確量取溶液體積的儀器

準(zhǔn)確測(cè)量參加反應(yīng)的兩種溶液的體積選用更加精確的儀器

酸式滴定管堿式滴定管最小分刻度：0.1mL可估讀到0.01mL1.如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？【任務(wù)一】如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？學(xué)習(xí)活動(dòng)

堿式滴定管酸式滴定管滴定管夾鐵架臺(tái)錐形瓶主要儀器1.如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？【任務(wù)一】如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？學(xué)習(xí)活動(dòng)主要儀器*標(biāo)識(shí)

標(biāo)有量程、使用溫度、刻度(“0”刻度

在上方，越往下讀數(shù)越大）*

最小分刻度：0.1mL可估讀到0.01mL*

類型酸式滴定管（A）：酸性、氧化性的試劑堿式滴定管（B）：堿性的試劑1.如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？【任務(wù)一】如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？學(xué)習(xí)活動(dòng)V

＝V末－V初

＝18.50mL－2.50mL＝16.00mLV初V末V

＝

V末－V初

1.如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？【任務(wù)一】如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？學(xué)習(xí)活動(dòng)

25.00mL待測(cè)NaOH溶液0.1000mol/L鹽酸

待測(cè)NaOH溶液鹽酸的體積？1.如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？【任務(wù)一】如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？學(xué)習(xí)活動(dòng)如何判斷中和反應(yīng)什么時(shí)候“恰好”反應(yīng)完全（即判斷滴定終點(diǎn)）？

方法：在待測(cè)溶液中加入酸堿指示劑1.如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？【任務(wù)一】如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？學(xué)習(xí)活動(dòng)滴定終點(diǎn)的確定幾種常用指示劑的變色范圍pH酚酞甲基橙石蕊1.如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？【任務(wù)一】如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？學(xué)習(xí)活動(dòng)【困惑】強(qiáng)酸與強(qiáng)堿“恰好”反應(yīng)時(shí)，所得溶液的pH＝7，用酚酞作指示劑時(shí)，實(shí)際滴定終點(diǎn)的pH＝8.2，為什么可以將滴定終點(diǎn)當(dāng)成“恰好”反應(yīng)的點(diǎn)？1.如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？【任務(wù)一】如何準(zhǔn)確測(cè)出NaOH溶液的濃度？學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化計(jì)算：用0.2000mol/L鹽酸滴定20.00mL0.2000mol/LNaOH溶液過程中

溶液的pH，填入下表：V[HCl(aq)]/mL19.98(少加半滴)20.0020.02（多加半滴）溶液的pH滴定時(shí)，每滴溶液的體積約為0.04mL【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化（1）V[HCl(aq)]＝20.00mL時(shí)，酸和堿恰反應(yīng)完全pH＝7n(H+)＝n(OH-)【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化c(OH-)＝0.2000mol/L×(20.00－19.98)mL×10-3L/mL(20.00＋19.98)mL×10-3L/mL＝1×10-4mol/L（2）少加入半滴HCl溶液，即V[HCl(aq)]＝19.98mL時(shí)堿過量：c(OH-)n(OH-)V(混合液)＝→c(H+)→pH0.2000mol/L×0.02mL×10-3L/mL40mL×10-3L/mL≈【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化c(OH-)常溫下：c(H+)＝pH＝?lgc(H+)＝?lg10-10＝101×10-141×10-4KWc(OH-)＝＝1×10-4mol/L＝1×10-10mol/L【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化（3）多加入半滴HCl溶液，即V[HCl(aq)]＝20.02mL時(shí)c(H+)＝0.2000mol/L×0.02mL×10-3L/mL(20.00＋20.02)mL×10-3L/mL＝1×10-4mol/LpH＝?lgc(H+)＝?lg10-4＝4酸過量：c(H+)→pHn(H+)V(混合液)＝≈0.2000mol/L×0.02mL×10-3L/mL40mL×10-3L/mL【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化計(jì)算：用0.2000mol/L鹽酸滴定20.00mL0.2000mol/LNaOH溶液過程中

溶液的pH，填入下表：V[HCl(aq)]/mL19.98(少加半滴)20.0020.02（多加半滴）溶液的pH1074【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化中和反應(yīng)過程中的pH變化曲線學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化pH1210864210203040反應(yīng)終點(diǎn)V[HCl(aq)]/mL突變范圍0V[HCl(aq)]/mL19.9820.0020.02pH1074誤差-0.1%0+0.1%【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化幾種常用指示劑的變色范圍

指示劑選擇原則：在突變范圍內(nèi)指示劑有明顯的顏色變化。石蕊的紫色和藍(lán)色差別不夠明顯，不用作指示劑。

25.00mL待測(cè)NaOH溶液0.1000mol/L鹽酸酚酞甲基橙石蕊【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化pH1210864210203040反應(yīng)終點(diǎn)V[HCl(aq)]/mL中和反應(yīng)過程中的pH變化曲線突變范圍0酚酞甲基橙【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化滴定終點(diǎn)的確定酸堿指示劑的顏色在pH突變范圍發(fā)生明顯的改變，就能以允許的誤差表示反應(yīng)已完全，即為滴定終點(diǎn)?！救蝿?wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化操作步驟教科書89-90頁(yè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)2用0.1000mol/L的HCl溶液測(cè)定未知濃度的NaOH溶液

1.滴定前準(zhǔn)備2.滴定3.判斷終點(diǎn)

4.讀數(shù)5.記錄數(shù)據(jù)【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和滴定【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化

平行滴定三次，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)滴定次數(shù)待測(cè)NaOH溶液的體積/mL已知濃度HCl溶液滴定前讀數(shù)滴定后讀數(shù)體積/mL25.0025.0025.0032100027.8427.8427.8327.8327.8527.85【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)驗(yàn)次數(shù)HCl溶液的體積/mL待測(cè)NaOH溶液的體積/mL127.8425.00227.8325.00327.8525.00實(shí)驗(yàn)1：c(HCl)·V[HCl(aq)]c1(NaOH)＝V[NaOH(aq)]0.1000mol/L×0.02784

L0.02500L0.1114mol/L＝＝【任務(wù)二】探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化學(xué)習(xí)活動(dòng)1.探究滴定終點(diǎn)前后溶液的pH變化數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)驗(yàn)1：c(HCl)

·V[HCl(a