1、第4节 离子反应第2课时 教学目标【知识与技能】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. 学会酸碱中和滴定实验操作、计算方法和误差分析。【过程与方法】通过“活动探究”和“交流研讨”的活动，引导学生体会综合、分析、归纳等方法在解决水溶液问题中的应用。【情感、态度与价值观】提高认识水平和解决问题的能力，并培养起可持续发展的观点。 教学重难点【教学重点】酸碱中和滴定的原理和方法。【教学难点】酸碱中和滴定的误差分析。 教学过程一、导入新课【导入】上节课我们讲了离子反应的概念、发生条件以及离子方程式的书写问题。离子反应在生活生产、物质研究与制备等方面有着重要的应
2、用。下面我们来看看离子反应的应用。人们常用离子的特征反应来检验一些常见离子。二、讲授新课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。【小结】常见阳离子的检验方法。离子检验试剂主要是实验对象离子方程式或说明Ba2+稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液，稀盐酸加稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液后，生成白色沉淀，该沉淀在稀盐酸中不溶解Ba2+SO42-=BaSO4Mg2+NaOH溶液生成白色沉淀，NaOH过量时沉淀不溶解Mg2+2OH-=Mg(OH)2Al3+NaOH溶液或氨水加氨
3、水或适量NaOH溶液后，有白色絮状沉淀生成，沉淀能溶于NaOH溶液，但不溶于氨水Al3+NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+Al3+OH-=Al(OH)3Fe3+(黄色)NaOH溶液生成红褐色沉淀Fe3+3OH-=Fe(OH)3KSCN溶液溶液变成血红色Fe3+3SCN-Fe(SCN)3Fe2+(浅绿色)NaOH溶液(无Fe3+)加NaOH溶液生成白色沉淀，沉淀在空气中迅速变为灰绿色，最后变为红褐色Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3KSCN溶液，新制氯水先加入KSCN溶液，无明显现象，再加入新制氯水，溶液变为血红色2Fe2+Cl2=2Cl-+
4、2Fe3+Fe3+3SCN-Fe(SCN)3Cu2+(蓝色)NaOH溶液加NaOH溶液，有蓝色沉淀生成，加热后沉淀变黑Cu2+2OH-=Cu(OH)2Cu(OH)2CuO+H2OAg+稀盐酸或可溶性盐酸盐溶液，稀硝酸生成白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸Ag+Cl-=AgClNH4+浓NaOH溶液加热,有刺激性气味气体产生，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝NH4+OH-NH3+H2O【小结】常见阴离子的检验方法。离子检验试剂主要实验现象离子方程式或说明Cl-AgNO3溶液，稀硝酸生成白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸Ag+Cl-=AgClBr-生成淡黄色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸Ag+Br-=AgBrI-A
5、gNO3溶液，稀硝酸生成黄色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸Ag+I-=AgI淀粉，新制氯水先加入淀粉无明显现象，再滴入新制氯水，溶液变为蓝色2I-+Cl2=2Cl-+I2CCl4，新制氯水下层(CCl4层)呈紫红色2I-+Cl2=2Cl-+I2SO42-BaCl2溶液，稀盐酸先加稀盐酸，无明显现象，再加BaCl2溶液，生成白色沉淀Ba2+SO42-=BaSO4SO32-BaCl2溶液，稀盐酸加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀溶解并放出无色、有刺激性气味的气体Ba2+SO32-=BaSO3BaSO3+2H+=Ba2+H2O+SO2CO32-BaCl2溶液，稀盐酸加入BaCl2溶液，生
6、成白色沉淀，加入稀盐酸，该沉淀溶解并放出无色无味的气体Ba2+CO32-=BaCO3BaCO3+2H+=Ba2+H2O+CO2CaCl2溶液，稀盐酸，澄清石灰水加入CaCl2溶液，产生白色沉淀，加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体CO32-+2H+=H2O+CO2Ca2+OH-+CO2=H2O+ CaCO3【回答】离子反应还可以用在物质含量检测上。2.物质含量检测【讲解】在测定物质含量时常用的方法有三种 (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Cu(OH)2沉淀，通过用蒸馏水洗涤除去表面吸附的Na+和
7、SO42，在烘干，称量得到Cu(OH)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。【
8、讲解】酸碱中和滴定的理论依据1.定义：利用中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。2.原理：n(H+)=n(OH-)一元酸和一元碱：c(酸)V(酸)=c(碱)V(碱)【思考交流1】酸碱中和滴定实验的关键是什么?【师生总结1】实验的关键：(1)准确量取参加反应的两种溶液的体积(用酸式滴定管、碱式滴定管来量取)。读数方式如下图所示：(2)准确判断中和反应是否恰好完全反应(用酸碱指示剂来判断是否到达滴定终点)。【当堂检测1】试读出如右图所示的滴定管内液体的体积。(25.62 mL)【讲解】酸碱中和滴定实验前的准备和具体步骤1.实验仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台、滴定管
9、夹、锥形瓶、烧杯、白纸。【思考交流2】酸式滴定管和碱式滴定管的结构有什么不同？为什么？【师生总结2】酸式滴定管：用的是玻璃活寒，只能成放酸性溶液、强氧化性溶液以及中性溶液，如果盛放碱性溶液，会将玻璃活塞腐蚀。碱式滴定管：用的是橡胶管、玻璃珠，只能盛放碱性溶液和中性溶液，如果盛放酸性溶液，会将橡胶管腐蚀。2.所需试剂：(1)标准液。(2)待测液。(3)指示剂。通常酸滴定碱采用甲基橙作指示剂，碱滴定酸采用酚酞作指示剂，由于石蕊颜色变化不易分辨，故一般不采用石蕊作指示剂。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
10、。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。3.实验步骤：(1)查漏：检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活。(2)洗涤：用蒸馏水洗涤23次后，各用少量待装液润洗滴定管23次。(3)装液：用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液分别注入酸、碱滴定管中，使液面位于“0”刻度以上23 mL处。(4)赶气泡：对于酸式滴定管而言，快速放液；对于碱式滴定管而言
11、，橡皮管向上翘起，挤压玻璃珠。(5)调液：调节滴定管中液面高度，使液面等于或低于“0”刻度，并记下读数。(6)取液：从碱式滴定管中放出10.00 mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中；滴入12滴酚酞溶液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。(7)滴定：左手控制滴定管活塞，右手振荡锥形瓶，眼睛要始终注视锥形瓶内溶液的颜色变化。(8)记录：当看到加一滴盐酸，锥形瓶中溶液红色突变为无色，且半分钟内不恢复原色时，停止滴定，准确记下盐酸读数，并准确求得滴定用去的盐酸体积。(9)计算：整理数据进行计算。教学环节三：误差分析和酸碱滴定曲线1.误差分析原理根据c(酸)V(酸)= c(碱)V(碱)，得出c(碱
12、)=c(酸)V(酸)V(碱) 【练习】（1）来自滴定管产生的误差滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液润洗滴定管未用待测液润洗盛标准液的滴定管滴定前有气泡，滴定后无气泡盛标准液的滴定管滴定前无气泡，滴定后有气泡盛待测液的滴定管滴定前有气泡，滴定后无气泡盛待测液的滴定管滴定前无气泡，滴定后有气泡（2）来自锥形瓶中产生的误差锥形瓶用蒸馏水洗后又用待测液洗锥形瓶未洗净，残留有与待测液中溶质反应的少量物质待测液加水稀释（3）读数带来的误差用滴定管量取待测液a.先俯视后仰视b.先仰视后俯视标准液a.先俯视后仰视b.先仰视后俯（4）来自配制标准液产生的误差配制0.1molL1的NaOH溶液500mL，需要NaOH
13、的质量为2.0gNaOH已部分潮解NaOH中含有杂质a.杂质不与盐酸反应b.所含杂质消耗1mol盐酸需质量大于40g（例如Na2CO3、NaHCO3）c.所含杂质消耗1mol盐酸需质量小于40g（例如Na2O）游码有油污【当堂检测2】用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液(氢氧化钠溶液放于锥形瓶中)，下列操作(其他操作均正确)对氢氧化钠溶液浓度的测定有什么影响？(1)未用标准液(盐酸)润洗酸式滴定管(偏大)(2)滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失(偏大)(3)滴定操作时，有少量盐酸滴于锥形瓶外(偏大)(4)滴定前仰视刻度，滴定后俯视刻度(偏小)(5)锥形瓶用待测NaOH溶液润(偏大)(6)锥形瓶
14、用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液(无影响)(7)碱式滴定管用水洗后，未用待测液润洗(偏小)2.酸碱滴定曲线当接近滴定终点(pH=7)时，很少量(0.05 mL，约一滴)的碱或酸就会引起溶液pH突变。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：2Cl2H2O2OHH2Cl2；(2)实验室制取CO2发生的离子反应：CaCO32H=Ca2CO2H2O。2物质的纯化(1)制高纯度的氯化钠：除去其中少量的SO、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
15、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：HHCO=CO2H2O。(2)服用胃舒平：离子方程式为：Al(OH)33H=Al33H2O。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：MgCO3CO2H2O=Mg22HCO；CaCO3CO2H2O=Ca22HCO。(3)软化方法：加热法：Ca22HCOCaCO3CO2H2O；Mg22HCOMgCO3CO2H2O。加沉淀剂法：在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂，离子方程式为：Ca2CO=CaCO3；Mg2CO=MgCO3。三、思考探究孔雀
16、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CuSO45H2O，步骤如下：孔雀石SiO2CO2溶液AFe(OH)3溶液BCuSO45H2O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：物质pH(开始沉淀)pH(完全沉淀)Fe(OH)31.93.2Fe(OH)27.09.0Cu(OH)24.76.7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3.24.7，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
17、：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。 板书设计第4节 离子反应第2课时（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）酸法碱中和滴定原理：n(H+) = n(OH) ， c(H+)V(H+) = c(OH)V(OH)仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等指示剂的选取：滴定步骤：误差分析：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 教学反思通过本节课的学习，能够让学生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;学会酸碱中和滴定实验操作、计算方法和误差分析。通过“活动探究”和“交流研讨”的活动，引导学生体会综合、分析、归纳等方法在解决水溶液问题中的应用。从而来提高认识水平和解决问题的能力，并培养起可持续发展的观点。
