资源简介

《强酸与强碱的中和滴定及其应用》教学设计
一、课标解读
课程标准要求（《普通高中化学课程标准（2017年版）》）：
1. 核心素养目标：
宏观辨识与微观探析：理解中和滴定的宏观现象与微观离子反应的关联。
证据推理与模型认知：通过实验数据分析建立定量测定模型。
科学探究与创新意识：自主设计实验装置，优化操作流程。
科学态度与社会责任：认识滴定法在工业、医疗等领域的应用价值。
2. 内容要求：掌握强酸强碱中和滴定的原理、仪器使用及误差分析，能迁移解决实际问题。
二、教材分析与学情分析
【教材分析】本节课选自鲁科版高中化学选择性必修一《化学反应原理》第三章“水溶液中的离子反应与平衡”，是定量分析的重要方法，衔接理论知识与实验操作，培养学生科学探究能力。
内容整合：
1. 理论部分：以NaOH与HCl的中和反应为载体，建立“物质的量浓度测定”模型。
2. 实验部分：结合滴定管使用、终点判断及误差分析，强化实践能力。
【学情分析】在学习本节之前，学生对化学反应的认识已经具备了如下的基础∶知道电解质在溶液中参与的反应是以离子反应的形式进行的，离子反应体现了这类反应的实质，能够写出常见反应的离子方程式；认识了水溶液中存在的几种常见平衡∶弱电解质的电离平衡、水解平衡以及沉淀溶解平衡。这样的基础决定了学生在学习本节时已经具备高起点、大视野，因此本节的设计在总结离子反应发生条件的基础上，进一步从物质中含量的检测角度梳理离子反应的应用。
三、教学重难点
重点
中和滴定原理及计算公式推导；
滴定管的使用及终点判断方法。
难点
误差分析的逻辑推理与证据表达。
四、教学过程设计
【环节1】创设情境，明确任务
情境导入：展示“富平柿子醋”照片，讲述食醋生产厂家需要对每批食醋中的醋酸（CH COOH）含量进行严格检测，以确保产品符合国家标准（如GB 18187-2000）和口感稳定。提出问题——如果是你受邀测定醋酸的浓度，该如何精准操作？
任务驱动：分组讨论测定方法（气体法、pH试纸、中和滴定），通过对比明确中和滴定的定量优势。
【环节2】探究原理，推导公式
微观探析：动画演示H 与OH 的中和反应，写出离子方程式： H++OH_=H2O
模型建立：酸碱中和滴定的原理是依据在中和反应中，酸提供的H＋与碱提供的OH－之间的物质的量相等。即：
c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱，则c(H＋)＝或c(OH－)＝。用已知浓度的强碱（或强酸）与未知浓度的强酸（或强碱）反应，如果能测定出恰好中和时二者的体积，即可由公式计算未知溶液的浓度。
【环节3】酸碱中和实验仪器认识及滴定终点的确定
讲述：准确测定参加反应酸、碱溶液的体积，需要用到酸式滴定管和碱式滴定管。请大家观察酸式滴定管和碱式滴定管的构造思考以下问题：
1.酸式滴定管与碱式滴定管有哪些差异？分析如此设计的原因？
2.如何选择仪器量取高锰酸钾、盐酸、碳酸钠、四氯化碳、溴水、氯化铵溶液？
3.量筒与滴定管有哪些差异？
（活动）结合已有经验和滴定管的构造，以小组为单位编写滴定管使用说明，并展示。
思考：1.除了0.1000mol·L-1HCl溶液外，还需要选择什么试剂 你选择试剂的依据是什么
2.在你设计的方案中，如何判断 NaOH和HCl恰好完全反应
3.实验中，如何准确测定溶液的体积，以减小实验误差
讲述：判断酸碱溶液恰好反应常借助酸碱指示剂，常用的指示剂有酚酞和甲基橙，他们的变色范围如图所示。根据其变色范围，选取的原则是什么？
思考讨论：某小组同学用pH传感器检测上述实验过程中溶液pH的变化，得到的变化曲线如图所示。请解释曲线变化趋势。
小结：指示剂的用量及确定
(1）一般滴加2~3滴即可，不可多加
(2）一般要求变色明显(石蕊因没有明显的单一颜色变换，通常不用作指示剂通常不用作指示剂)。
(3）使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致
①强酸一强碱：选酚酞或甲基橙都可以
②强酸滴定弱碱：滴定终点为酸性，选甲基橙
③强碱滴定弱酸：滴定终点为碱性，选酚酞
【环节4】实验示范与分组操作
学生设计并实施实验，完成相关表格
实 验 方 案
数 据 记 录 编号 酸溶液体积 碱溶液体积 待测氢氧化钠浓度
V1 V2 V酸 V1’ V2’ V碱 C碱 C碱（平均）
①
②
③
活动：学生完成实验后，进行投影总结：
(1)滴定前的准备
①滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记读数。
②锥形瓶：洗涤→注液(待测)→记读数→加指示剂。
润洗时：滴定管要用所要盛装的溶液润洗2～3次，锥形瓶禁止用所装溶液润洗；
调液面时：一是调整液面至滴定管0刻度线以上2～3 mL处，二是调节活塞(或挤压玻璃球)，赶走气泡使滴定管尖嘴部分充满溶液，并使液面处于“0”刻度以下某一刻度处。
记读数时：视线与溶液凹液面最低处相平，记录到0.01。
加指示剂：加入2～3滴指示剂。
(2)滴定：左手控制活塞，右手不断摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色及滴定流速。
(3)终点判断
等到滴入最后半滴标准HCl溶液，溶液由浅红色变至物色且半分钟内不恢复，视为滴定终点。
（4）记录刻度读数，为减小实验误差，通常平行滴定三次，取平均值，请同学们根据实验结果，计算盐酸的浓度。
(5)误差分析
（思考）以标准盐酸滴定未知浓度的烧碱溶液为例，下列操作对待测液的浓度会造成什么影响？
1.滴定前未润洗酸式滴定管？
2.用待测烧碱溶液润洗锥形瓶？
思维建模：中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当、读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测＝，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。
（迁移应用）分析以下操作对实验结果的影响
操作方法 误差分析
1.放标准液的滴定管未用标准液润洗
2.盛待测液的锥形瓶用前用待测液润洗
3.滴定前滴定管尖嘴有气泡，完毕气泡消失
4.滴定前仰视读数，滴定完毕正确读数
5.滴定前正确读数，滴定完毕俯视读数
6.滴定中向锥形瓶加入蒸馏水
【环节6】总结反思与社会联系
播放食品检测实验室视频，提问：“滴定法如何保障食品安全？”
讲述：酸碱中和滴定法在生产实际中应用广泛，烧碱、纯碱等许多工业产品主要成分的测定，钢铁以及某些原料中元素含量的测定等都要用到酸碱中和滴定法。
【环节7】作业布置
基础类：完成实验报告，绘制滴定管结构图；
拓展类：调研“食醋总酸度测定”方法，设计家庭实验方案；
实践类：实验室练习滴定操作，拍摄规范操作视频。
板书设计
酸碱中和滴定
一、实验原理
H + OH → H O
c(碱) = [c(酸)·V(酸)] / V(碱)
二、滴定管使用要点
1. 检漏→2. 润洗→3. 装液→4. 排气→5. 读数
三、误差分析
c待测＝
c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小
六、教学反思
1. 成功之处：
以真实问题驱动，激发探究兴趣； 通过“编写滴定管使用说明”任务培养创新思维；
误差分析环节强化证据推理能力。
2. 改进方向：
部分学生对定量计算存在畏难情绪，需增加阶梯式练习；
实验操作时间紧张，可提前录制微课供学生预习；
迁移任务可引入数字化传感器（如pH计）对比传统方法。

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