高中化学鲁科版选修4 第三单元第四节 离子反应（第2课时） 教案

1、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Cu(OH)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KM

2、nO4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】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】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、

3、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】指示剂的选取：【教师】常见指示剂及其变色范围： 石蕊：58 红紫蓝 酚酞：810 无粉红红 甲基橙：3.14.4 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：2Cl2H2O2OHH2Cl2；(2)实验室制取CO2发生的离子反应：CaCO32H=Ca2CO2H2O。2物质

4、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

5、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：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

6、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：（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+ + 3H2O 2.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 + H2O Mg2+ + 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()Aa mLB(50a)mLC大于(50a) mL D大于a

7、 mL2. 下列是一段关于中和滴定的实验叙述：取一只锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次；在锥形瓶中加入25.00 mL待测的NaOH溶液；加入几滴石蕊溶液作指示剂；取一支酸式滴定管，用蒸馏水洗涤干净；直接往其中注入标准酸溶液，进行滴定；左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶；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 BC D3. 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15 s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 molL1的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度V1 mLE在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为V2 mL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(50a)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23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，故错误。【答案】D3. 【解析

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