2022年高中化學魯科版選修4 第三單元第四節(jié) 離子反應（第2課時） 教案

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1、2022年高中化學魯科版選修4 第三單元第四節(jié) 離子反應（第2課時） 教案 【教學目標】 1.知道酸堿中和滴定的原理，熟記酸堿中和滴定實驗所用的主要儀器的名稱及用途。 2.學會酸堿中和滴定的實驗操作、計算方法和誤差分析。 【教學過程】 一、離子反應的應用 1.常見陰、陽離子的檢驗方法 【提問】Fe2+、Fe3+、NH4+、Ag+、Ba2+、Al3+、Cu2+、CO32—、SO32—、SO42—、Cl—、Br—、I—該如何檢驗？并寫出相關的離子方程式。 【學生】回答 【教師】離子反應還可以用在物質含量檢測上 【板書】2。物質含量檢測 【教師】在測定物質含量時常用的方法有三種

2、 【板書】（1）沉淀法 【舉例】為了測定溶液中CuSO4溶液中Cu2+離子的濃度，可以用已知濃度的NaOH溶液來滴定Cu2+，得到Cu(OH)2沉淀，通過用蒸餾水洗滌除去表面吸附的Na+和SO42—，在烘干，稱量得到Cu(OH)2沉淀的質量，通過質量可以求得Cu2+離子的濃度。有時候還可以通過氧化還原滴定法來測量含量。 【板書】（2）氧化還原滴定法 【舉例】Ca2+、MnO4—的含量測量： （1）先用NH4(C2O4)2滴定Ca2+得到Ca(C2O4)2沉淀，然后再用硫酸溶液該沉淀得到H2C2O4溶液，最后用KMnO4溶液來滴定H2C2O4。

3、2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 === 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2↑ + 8H2O （2）MnO4— + 5Fe2+ + 8H+ === Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O 另外，還能通過酸法堿中和滴定法來測量含量。 【板書】（3）酸法堿中和滴定 【活動?探究】P103，學生預習后教師講解要點，如下： 【板書】①原理：n(H+) = n(OH—) ， c(H+)V(H+) = c(OH—)V(OH—) 【提問】若要求某酸的濃度，需要知道哪些量？ 【學生】V(H+)、c(OH—)、V(OH—) 【提問】如何準確的量

4、取酸和堿溶液的體積，需要用到什么儀器？ 【學生】酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶等。 【板書】②儀器：酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶等 【教師】下面我們先來看看滴定管的使用。 【展示】酸式滴定管和堿式滴定管 【教師】結構：酸式滴定管——帶有刻度（從上到下依次減小至0）的玻璃管、玻璃尖嘴和玻璃塞， 堿式滴定管——帶有刻度（從上到下依次減小至0）的玻璃管、玻璃尖嘴和帶有玻璃球的橡皮管 精確度：0.01mL， 標有使用溫度：20℃ 規(guī)格：25mL和50mL 【說明】與容量瓶、燒杯、量筒的結構作比較

5、 使用方法：均先要用水潤洗，后再用相應的酸、堿液潤洗相應的酸式、堿式滴定管 【提問】需要用到哪些試劑？ 【學生】酸（包括強酸和弱酸）、堿（包括強堿和弱堿）和指示滴定終點的酸堿指示劑 【提問】是不是任何酸堿的滴定終點都用酚酞作指示劑 【學生】回答 【板書】③指示劑的選取： 【教師】常見指示劑及其變色范圍： 石蕊：5~~8 紅——紫——藍 酚酞：8~~10 無——粉紅——紅 甲基橙：3.1~~4.4 紅——橙——黃 【教師】指示劑的選取標準是為了減小滴定誤

6、差，一般說來有一下這么幾點： a.原則：指示劑的變色范圍接近終點pH；防止酸堿用量不等以減小滴定誤差 b.強酸強堿相互滴定，生成的鹽不水解，溶液呈中性，可選用酚酞或甲基橙作指示劑 c.強酸弱堿相互滴定時，由于生成強酸弱堿鹽溶液呈酸性，所以選用甲基橙作指示劑 d.強堿弱酸相互滴定時，由于生成強酸弱堿鹽溶液呈堿性，所以選用酚酞作指示劑 e.由于石蕊的顏色變化不明顯，且變色范圍寬，一般不選用作指示劑 二、物質制備和純化 1．物質的制備 (1)氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水生產(chǎn)燒堿和氯氣：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑； (2)實驗室制取CO2發(fā)生的離子反應

7、：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 2．物質的純化 (1)制高純度的氯化鈉：除去其中少量的SO、Mg2＋、Ca2＋，需要的試劑及加入的正確順序是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、鹽酸。 (2)除去污水中的重金屬離子： 用沉淀劑將其轉化為沉淀而除去，達到凈水的目的。 教材整理2　生活中常見的離子反應 1．胃酸過多的治療 (1)服用小蘇打片(胃潰瘍患者慎用)： 離子方程式為：H＋＋HCO===CO2↑＋H2O。 (2)服用胃舒平： 離子方程式為：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 2．硬水的形成及軟化 (1)含義：含有Ca2＋

8、、Mg2＋較多的水。 (2)形成(暫時硬水)： 離子方程式為：MgCO3＋CO2＋H2O===Mg2＋＋2HCO；CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO。 (3)軟化方法： ①加熱法：Ca2＋＋2HCOCaCO3↓＋CO2↑＋H2O；Mg2＋＋2HgCO3↓＋CO2↑＋H2O。 ②加沉淀劑法：在硬水中加入Na2CO3等沉淀劑，離子方程式為：Ca2＋＋CO===CaCO3↓；Mg2＋＋CO===MgCO3↓。 三、 [思考探究] 孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，還含少量Fe、Si的化合物。實驗室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O，步驟如下： 孔雀石SiO2CO

9、2溶液AFe(OH)3溶液BCuSO4·5H2O 為解決有關問題，興趣小組同學查得有關物質沉淀的pH數(shù)據(jù)如下： 物質 pH(開始沉淀) pH(完全沉淀) Fe(OH)3 1.9 3.2 Fe(OH)2 7.0 9.0 Cu(OH)2 4.7 6.7 問題思考： (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溶液將溶液A中的Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO可調節(jié)溶液的pH在3.2～4.7，使Fe3＋沉淀完全。 (2)操作X包括哪些過程？ 【提示】　操作X是溶液中得到溶質的方法：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌。 (3)在

10、進行操作X時，需要將溶液B再適當酸化的目的是什么？ 【提示】　抑制銅離子水解。 四、物質純化的基本原則和注意事項 1．基本原則 (1)不增(不引入新的雜質)。 (2)不減(不減少被提純的物質)。 (3)易分離(被提純的物質與雜質易分離)。 (4)易復原(被提純的物質易復原)。 2．注意事項 (1)除雜試劑要過量。 (2)后續(xù)試劑應能除去過量的前一試劑。 (3)過程簡單，現(xiàn)象明顯。 (4)盡可能將雜質轉化為所需物質。 (5)除去多種雜質時考慮加入試劑的合理順序。 五、【板書設計】 （一）物質檢驗與含量測定 1。常見陰、陽離子的檢驗方法

11、 2。物質含量檢測 （1）沉淀法 （2）氧化還原滴定法 （3）酸法堿中和滴定 ①原理：n(H+) = n(OH—) ， c(H+)V(H+) = c(OH—)V(OH—) ②儀器：酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶等 ③指示劑的選?。? ④滴定步驟： ⑤誤差分析： （二）物質制備和純化 1.物質的制備： 2.物質的純化 （1）除雜 （2）粗鹽的提純： （3）工業(yè)廢水的凈化： （4）硬水的軟化： （三）生活中的離子反應 1.治療胃酸過多Al(OH)3 + 3H+ === Al3+ + 3H2O 2.硬水的

12、形成與軟化 (1)硬水的形成 CaCO3 + CO2 + H2O === Ca2+ + 2HCO3— MgCO3 + CO2 + H2O === Mg2+ + 2HCO3— (2)硬水的軟化 加熱法：Ca2+ + 2HCO3— CaCO3↓ + CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO3— MgCO3↓ + CO2 + H2O 沉淀法：Ca2+ + CO32— === CaCO3↓ Mg2+ + CO32— === MgCO3↓ 六、檢測題 1. 有一支50

13、 mL酸式滴定管中盛有鹽酸，液面恰好在a mL刻度處，把管內液體全部放出，盛入量筒內，所得液體體積一定是(　　) A．a(chǎn) mL　　　　　　　 B．(50－a)mL C．大于(50－a) mL D．大于a mL　 2. 下列是一段關于中和滴定的實驗敘述：①取一只錐形瓶，用待測NaOH溶液潤洗兩次；②在錐形瓶中加入25.00 mL待測的NaOH溶液；③加入幾滴石蕊溶液作指示劑；④取一支酸式滴定管，用蒸餾水洗滌干凈；⑤直接往其中注入標準酸溶液，進行滴定；⑥左手旋轉滴定管的玻璃活塞，右手不停搖動錐形瓶；⑦兩眼注視著滴定管內鹽酸溶液液面下降，直到滴定終點。其中錯誤的是 (　　) A．④⑥⑦

14、 B．①⑤⑥⑦ C．③⑤⑦ D．①③⑤⑦ 3. 用標準鹽酸溶液滴定待測濃度的堿溶液時，下列操作中會引起堿溶液濃度的測定值偏大的是 (　　) A．錐形瓶里溶液在滴定過程中濺出 B．滴定管裝液后尖嘴部位有氣泡，滴定后氣泡消失 C．指示劑變色15 s后又恢復為原來的顏色便停止滴定 D．錐形瓶用蒸餾水沖洗后未用待測液潤洗 4. 用Na2CO3標準溶液滴定未知濃度鹽酸，導致測定結果偏高的操作有(　　) A．滴定前錐形瓶用蒸餾水潤洗過 B．滴定前錐形瓶中加入待測鹽酸后又加蒸餾水 C．滴定前讀數(shù)方法正確，滴定后俯視讀數(shù) D．滴定前尖嘴中氣泡未排出即進行滴定，滴定后尖嘴無氣泡

15、 5. 某燒堿樣品中含有少量不與酸作用的可溶性雜質，為了測定其純度，進行以下滴定操作： A．在250 mL容量瓶中配制250 mL燒堿溶液 B．用移液管(或堿式滴定管)量取25.00 mL燒堿溶液于錐形瓶中并加幾滴甲基橙指示劑 C．在天平上準確稱取燒堿樣品w g，在燒杯中加蒸餾水溶解 D．將物質的量濃度為m mol·L－1的標準H2SO4溶液裝入酸式滴定管，調整液面，記下開始刻度V1 mL E．在錐形瓶下墊一張白紙，滴定到終點，記錄終點刻度為V2 mL 請完成下列問題： (1)正確操作步驟是(填寫字母)： ______→_______→________→D→________；

16、 (2)滴定管讀數(shù)應注意________________________________________________； (3)錐形瓶下墊一張白紙的作用是___________________________________________； (4)操作D中液面應調整到____________________；尖嘴部分應______________________； (5)滴定到終點時錐形瓶內溶液的pH約為________；終點時的顏色變化是________； (6)若酸式滴定管沒用標準H2SO4潤洗，會對測定結果有何影響________(填“偏高”“偏低”或“無影響”，其他操作均正

17、確)； (7)該燒堿樣品的純度計算式是________。 參考答案 1. 【解析】滴定管的“0”刻度在上，且在最大刻度50.00 mL以下還有一段沒有刻度的部分，所以管內液體體積大于(50－a)mL。 【答案】C 2. 【解析】　錐形瓶不能用待測溶液潤洗，石蕊溶液不能作中和滴定的指示劑，酸式滴定管須用酸液潤洗2～3次后再注入標準酸溶液，滴定時眼睛應注視錐形瓶中溶液顏色的變化，故①③⑤⑦錯誤。 【答案】D 3. 【解析】　根據(jù)c(待測)＝判斷。A項中，V(待測)的實際量減小，導致V(標準)減少，測定值偏小，B項氣泡被計算在V(標準)中，導致V(標準)增大，測定值偏大，C項未到滴

18、定終點，偏小，D項，不影響測定結果。 【答案】B 4. 【解析】　滴定前錐形瓶用蒸餾水潤洗過不影響結果，故A無影響；錐形瓶中加入待測鹽酸后又加蒸餾水也是無影響的，故B無影響；滴定后俯視讀數(shù)，使得讀數(shù)偏小，故C結果偏低。 【答案】B 5. 【解析】　對于中和滴定的操作問題要依據(jù)中和滴定的正確步驟和規(guī)范操作去思考，而分析產(chǎn)生的誤差，要注意滴定過程中消耗標準液體積偏大，還是偏小，還是不變。該題配制250 mL NaOH溶液，取25 mL于錐形瓶中，用H2SO4溶液進行滴定，以甲基橙作指示劑。滴定過程中需注意的問題：滴定管應用所盛液體潤洗，讀數(shù)時視線與凹液面最低點相平，尖嘴部分應充滿液體等。 【答案】　(1)C　A　B　E (2)滴定管應垂直；裝液和放液后需要等一會，等液面上下不發(fā)生變化時才能讀數(shù)；讀數(shù)時要平視，視線與凹液面最低點相平；讀數(shù)應到0.01 mL (3)便于準確判斷滴定終點時溶液的顏色變化情況 (4)零刻度或零刻度以下的某一刻度　充滿溶液，無氣泡 (5)3.1～4.4　黃色變?yōu)槌壬? (6)偏高 (7)%