高中化学第三章 物质在水溶液中的行为 离子反应 教学设计 鲁科版选修[2]

第三章物质在水溶液中的行为第４节离子反应第２课时【教学目标】１．知道酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定实验所用的主要仪器的名称及用途。

２．学会酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。

【教学过程】一、离子反应的应用１．常见阴、阳离子的检验方法【提问】Fe２+、Fe３+、NH４+、Ag+、Ba２+、Al３+、Cu２+、CO３２—、SO３２—、SO４２—、Cl—、Br—、I—该如何检验？并写出相关的离子方程式。

【学生】回答【教师】离子反应还可以用在物质含量检测上【板书】２。

物质含量检测【教师】在测定物质含量时常用的方法有三种【板书】（１）沉淀法【举例】为了测定溶液中CuSO４溶液中Cu２+离子的浓度，可以用已知浓度的NaOH溶液来滴定Cu２+，得到C u（O H）２沉淀，通过用蒸馏水洗涤除去表面吸附的Na+和SO４２—，在烘干，称量得到C u（O H）２沉淀的质量，通过质量可以求得Cu２+离子的浓度。

有时候还可以通过氧化还原滴定法来测量含量。

【板书】（２）氧化还原滴定法【举例】Ca２+、MnO４—的含量测量：（１）先用NH４（C２O４）２滴定Ca２+得到Ca（C２O４）２沉淀，然后再用硫酸溶液该沉淀得到H２C２O４溶液，最后用KMnO４溶液来滴定H２C２O４。

２KMnO４+ ５H２C２O４+ ３H２SO４=== ２MnSO４+ K２SO４+ １0CO２↑+ 8H２O（２）MnO４— + ５Fe２+ + 8H+=== Mn２+ + ５Fe３+ + ４H２O另外，还能通过酸法碱中和滴定法来测量含量。

【板书】（３）酸法碱中和滴定【活动•探究】P１0３，学生预习后教师讲解要点，如下：【板书】１原理：n（H+）= n（OH—），c（H+）V（H+）= c（OH—）V（OH—）【提问】若要求某酸的浓度，需要知道哪些量？【学生】V（H+）、c（OH—）、V（OH—）【提问】如何准确的量取酸和碱溶液的体积，需要用到什么仪器？【学生】酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等。

【板书】２仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等【教师】下面我们先来看看滴定管的使用。

【展示】酸式滴定管和碱式滴定管【教师】结构：酸式滴定管——带有刻度（从上到下依次减小至0）的玻璃管、玻璃尖嘴和玻璃塞，碱式滴定管——带有刻度（从上到下依次减小至0）的玻璃管、玻璃尖嘴和带有玻璃球的橡皮管精确度：0．0１mL，标有使用温度：２0℃规格：２５mL和５0mL【说明】与容量瓶、烧杯、量筒的结构作比较使用方法：均先要用水润洗，后再用相应的酸、碱液润洗相应的酸式、碱式滴定管【提问】需要用到哪些试剂？【学生】酸（包括强酸和弱酸）、碱（包括强碱和弱碱）和指示滴定终点的酸碱指示剂【提问】是不是任何酸碱的滴定终点都用酚酞作指示剂【学生】回答【板书】３指示剂的选取：【教师】常见指示剂及其变色范围：石蕊：５~~8 红——紫——蓝酚酞：8~~１0 无——粉红——红甲基橙：３．１~~４．４红——橙——黄【教师】指示剂的选取标准是为了减小滴定误差，一般说来有一下这么几点：Ａ．原则：指示剂的变色范围接近终点pH；防止酸碱用量不等以减小滴定误差Ｂ．强酸强碱相互滴定，生成的盐不水解，溶液呈中性，可选用酚酞或甲基橙作指示剂Ｃ．强酸弱碱相互滴定时，由于生成强酸弱碱盐溶液呈酸性，所以选用甲基橙作指示剂Ｄ．强碱弱酸相互滴定时，由于生成强酸弱碱盐溶液呈碱性，所以选用酚酞作指示剂e.由于石蕊的颜色变化不明显，且变色范围宽，一般不选用作指示剂二、物质制备和纯化１．物质的制备（１）氯碱工业电解饱和食盐水生产烧碱和氯气：２Cl—＋２H２O错误!２OH—＋H２↑＋Cl２↑；（２）实验室制取CO２发生的离子反应：CaCO３＋２H＋===Ca２＋＋CO２↑＋H２O。

２．物质的纯化（１）制高纯度的氯化钠：除去其中少量的SO错误!、Mg２＋、Ca２＋，需要的试剂及加入的正确顺序是NaOH溶液、BaCl２溶液、Na２CO３溶液、盐酸。

（２）除去污水中的重金属离子：用沉淀剂将其转化为沉淀而除去，达到净水的目的。

教材整理２生活中常见的离子反应１．胃酸过多的治疗（１）服用小苏打片（胃溃疡患者慎用）：离子方程式为：H＋＋HCO错误!===CO２↑＋H２O。

（２）服用胃舒平：离子方程式为：Al（OH）３＋３H＋===Al３＋＋３H２O。

２．硬水的形成及软化（１）含义：含有Ca２＋、Mg２＋较多的水。

（２）形成（暂时硬水）：离子方程式为：MgCO３＋CO２＋H２O===Mg２＋＋２HCO错误!；CaCO３＋CO２＋H２O===Ca２＋＋２HCO错误!。

（３）软化方法：１加热法：Ca２＋＋２HCO错误!错误!CaCO３↓＋CO２↑＋H２O；Mg２＋＋２HCO错误!错误!MgCO３↓＋CO２↑＋H２O。

２加沉淀剂法：在硬水中加入Na２CO３等沉淀剂，离子方程式为：Ca２＋＋CO错误!===CaCO３↓；Mg２＋＋CO错误!===MgCO３↓。

三、[思考探究]孔雀石主要含Cu２（OH）２CO３，还含少量Fe、Si的化合物。

实验室以孔雀石为原料制备CuSO４·５H２O，步骤如下：孔雀石错误!SiO２CO２溶液A错误!错误!Fe（OH）３溶液B错误!CuSO４·５H２O为解决有关问题，兴趣小组同学查得有关物质沉淀的pH数据如下：问题思考：（１）向溶液A中先加入足量H２O２，再加入CuO的作用是什么？【提示】H２O２溶液将溶液A中的Fe２＋氧化成Fe３＋，再加入CuO可调节溶液的pH在３．２～４．7，使Fe３＋沉淀完全。

（２）操作X包括哪些过程？【提示】操作X是溶液中得到溶质的方法：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。

（３）在进行操作X时，需要将溶液B再适当酸化的目的是什么？【提示】抑制铜离子水解。

四、物质纯化的基本原则和注意事项１．基本原则（１）不增（不引入新的杂质）。

（２）不减（不减少被提纯的物质）。

（３）易分离（被提纯的物质与杂质易分离）。

（４）易复原（被提纯的物质易复原）。

２．注意事项（１）除杂试剂要过量。

（２）后续试剂应能除去过量的前一试剂。

（３）过程简单，现象明显。

（４）尽可能将杂质转化为所需物质。

（５）除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。

五、【板书设计】（一）物质检验与含量测定１。

常见阴、阳离子的检验方法２。

物质含量检测（１）沉淀法（２）氧化还原滴定法（３）酸法碱中和滴定１原理：n（H+）= n（OH—），c（H+）V（H+）= c（OH—）V（OH—）２仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等３指示剂的选取：４滴定步骤：５误差分析：（二）物质制备和纯化１．物质的制备：２．物质的纯化（１）除杂（２）粗盐的提纯：（３）工业废水的净化：（４）硬水的软化：（三）生活中的离子反应１．治疗胃酸过多Al（OH）３+ ３H+=== Al３+ + ３H２O２．硬水的形成与软化（１）硬水的形成CaCO３+ CO２+ H２O === Ca２+ + ２HCO３—MgCO３+ CO２+ H２O === Mg２+ + ２HCO３—（２）硬水的软化加热法：Ca２+ + ２HCO３—△CaCO３↓+ CO２+ H２OMg２+ + ２HCO３—△MgCO３↓+ CO２+ H２O 沉淀法：Ca２+ + CO３２—=== CaCO３↓Mg２+ + CO３２—=== MgCO３↓六、检测题１．有一支５0 mL酸式滴定管中盛有盐酸，液面恰好在a mL刻度处，把管内液体全部放出，盛入量筒内，所得液体体积一定是（）Ａ．a mL Ｂ．（５0—a）mLＣ．大于（５0—a）mL Ｄ．大于a mL２．下列是一段关于中和滴定的实验叙述：１取一只锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次；２在锥形瓶中加入２５．00 mL待测的NaOH溶液；３加入几滴石蕊溶液作指示剂；４取一支酸式滴定管，用蒸馏水洗涤干净；５直接往其中注入标准酸溶液，进行滴定；⑥左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶；⑦两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降，直到滴定终点。

其中错误的是（）Ａ．４⑥⑦ Ｂ．１５⑥⑦Ｃ．３５⑦ Ｄ．１３５⑦３．用标准盐酸溶液滴定待测浓度的碱溶液时，下列操作中会引起碱溶液浓度的测定值偏大的是（）Ａ．锥形瓶里溶液在滴定过程中溅出Ｂ．滴定管装液后尖嘴部位有气泡，滴定后气泡消失Ｃ．指示剂变色１５s后又恢复为原来的颜色便停止滴定Ｄ．锥形瓶用蒸馏水冲洗后未用待测液润洗４．用Na２CO３标准溶液滴定未知浓度盐酸，导致测定结果偏高的操作有（）Ａ．滴定前锥形瓶用蒸馏水润洗过Ｂ．滴定前锥形瓶中加入待测盐酸后又加蒸馏水Ｃ．滴定前读数方法正确，滴定后俯视读数Ｄ．滴定前尖嘴中气泡未排出即进行滴定，滴定后尖嘴无气泡５．某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：Ａ．在２５0 mL容量瓶中配制２５0 mL烧碱溶液Ｂ．用移液管（或碱式滴定管）量取２５．00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂Ｃ．在天平上准确称取烧碱样品w g，在烧杯中加蒸馏水溶解Ｄ．将物质的量浓度为m mol·L—１的标准H２SO４溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度V １mLE．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为V２mL请完成下列问题：（１）正确操作步骤是（填写字母）：______→_______→________→D→________；（２）滴定管读数应注意________________________________________________；（３）锥形瓶下垫一张白纸的作用是___________________________________________；（４）操作D中液面应调整到____________________；尖嘴部分应______________________；（５）滴定到终点时锥形瓶内溶液的pH约为________；终点时的颜色变化是________；（6）若酸式滴定管没用标准H２SO４润洗，会对测定结果有何影响________（填“偏高”“偏低”或“无影响”，其他操作均正确）；（7）该烧碱样品的纯度计算式是________。

参考答案１．【解析】滴定管的“0”刻度在上，且在最大刻度５0．00 mL以下还有一段没有刻度的部分，所以管内液体体积大于（５0—a）mL。

【答案】C２．【解析】锥形瓶不能用待测溶液润洗，石蕊溶液不能作中和滴定的指示剂，酸式滴定管须用酸液润洗２～３次后再注入标准酸溶液，滴定时眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，故１３５⑦错误。

【答案】D３．【解析】根据c（待测）＝错误!判断。

A项中，V（待测）的实际量减小，导致V（标准）减少，测定值偏小，B项气泡被计算在V（标准）中，导致V（标准）增大，测定值偏大，C项未到滴定终点，偏小，D项，不影响测定结果。