高中化学 专题三第二单元 溶液的酸碱性教案 苏教版选修4.docx

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高中化学专题三第二单元溶液的酸碱性教案苏教版选修4

2019-2020年高中化学专题三第二单元溶液的酸碱性教案苏教版选修4

一、教学目标

1．使学生理解溶液的酸碱性与C（H+）、C（OH-）、pH之间的关系。

2.通过练习掌握pH的简单计算。

3．使学生理解酸碱中和滴定的原理。

4．使学生初步了解酸碱中和滴定的操作方法。

二、教学重点

1．溶液的酸碱性与C（H+）、C（OH-）、pH之间的关系。

2．酸碱中和滴定的原理。

三、教学难点

1．溶液的酸碱性与C（H+）、C（OH-）、pH之间的关系。

2．酸碱中和滴定的计量依据及计算。

四、教学过程：

一、溶液的酸碱性

复习回顾1.写出水的电离方程式：

2.水的离子积表达式：

Kw=

交流与讨论教材P66请大家填写表格3-1思考水的电离平衡是如何移动的。

3-1水的电离平衡的影响

条件（室温）

平衡移动方向

C（H+）mol/L

C（OH-）mol/L

C（H+）与

C（OH-）比较

溶液的酸碱性

加入NaCl

加入NaOH

加入HCl

注：

加入的溶液的浓度均为0.1mol/L

总结：

溶液的酸碱性与C（H+），C（OH-）（25℃）之间的关系

酸性溶液：

C（H+）C（OH-），C（H+）1×10-7

中性溶液：

C（H+）C（OH-），C（H+）1×10-7

碱性溶液：

C（H+）C（OH-），C（H+）1×10-7

过渡：

由于用氢离子浓度及氢氧根离子来表示溶液的酸碱性有时很不方便因此引入了pH来表示溶液的酸碱性

1.定义：

2.适用范围：

练习：

1.已知在室温下Kw=1×10-14，某溶液中C（H+）=1×10-8试计算溶液的pH=

2.已知在室温下Kw=1×10-14，某溶液中C（OH-）=1×10-8试计算溶液的pH=

问题解决：

教材P67页

总结：

溶液的酸碱性与C（H+）、C（OH-）、pH之间的关系

溶液的酸碱性

Cmol/L

C（OH-）mol/L

C（H+）与C（OH-）的比较

pH

酸性

1×10-7

1×10-7

C（H+）C（OH-）

pH7

中性

1×10-7

1×10-7

C（H+）C（OH-）

pH7

碱性

1×10-7

1×10-7

C（H+）C（OH-）

pH7

说明：

1.pH是表示溶液酸碱性的一种方法；

2.pH范围在之间，只适用于溶液，C（H+）>1mol/L或C（OH-）>1mol/L的溶液的酸碱性直接用表示；

3.pH越小，酸性越；pH越大，碱性越；

4.pH每增大一个单位，c（H+）就减少倍；pH每减少一个单位，c（H+）就增大倍；

5.也可以用pOH=-lg（OH-）,原因：

所以有pOH+pH=14

例题1强酸或强碱溶液（单一溶液）pH值的计算

（1）强酸溶液：

设化学式为HnA,浓度为cmol/L,则：

C（H＋）＝；pH＝

（2）强碱溶液：

设化学式为B（OH）n,浓度为cmol/L,则：

C（OH－）＝

C（H＋）＝；pH＝

2.强酸或强碱溶液稀释后的pH值的计算（25℃）

[例题2]求将10mLpH＝5的盐酸稀释到100mL，10000mL后溶液的pH值。

设疑：

我们能否通过一种方法很方便的知道某溶液是酸性还是碱性呢？

学生：

1.酸碱指示剂

常用指示剂有、、、等。

这些指示剂只能测定某范围的pH值，而不能得出具体的数值。

查阅资料完成下列表格

指示剂

pH的变色范围

遇酸的颜色

遇碱的颜色

甲基橙

石蕊

酚酞

甲基红

4.4橙色6.2

红色（pH<4.4）

黄色（pH）6.2）

2.pH试纸、pH计又称的使用

巩固练习：

1.求将100mL0.2mol/L的硫酸稀释到10000mL后溶液的pH值

2.求将10mLpH＝12的氢氧化钠溶液稀释到100mL，10000mL后溶液的pH值。

3.有一学生在实验室测某溶液的PH，实验时，他先用蒸馏水润湿PH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测.

（1）该生的操作方法是否正确?

（2）如不正确请说明理由，同时请分析是否一定有误差产生.

一酸碱中和滴定

（一）酸碱中和滴定原理

1定义：

用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的方法就叫~

2实质：

H++OH－===H2O

3原理：

例：

HCl+NaOH===NaCl+H2O

则：

（v为化学计量数）如用A代表酸，用B代表碱，则有：

又因c=所以n=cV

则上式可表示为：

，如为一元酸和一元碱中和时：

由于，则有：

c（B）=，因此c（B）的大小就决定于V（A）的大小。

4．指示剂：

酚酞，甲基橙。

说明：

①所选指示剂必须变色灵敏，明显；终点尽可能与变色防范围一致

②由于石蕊颜色的变化不易观察，一般不用做中和滴定的指示剂

③恰好反应生成正盐若水解为碱性用酚酞，若水解为酸性用甲基橙

（二）酸碱中和滴定

1．仪器：

酸式碱式滴定管，滴定管夹、铁架台、锥形瓶

2．操作步骤；

1检漏

2洗涤

3润洗

4装液注酸、赶气泡、调液面至0刻度以下、计下刻度

注碱液、赶气泡、调液面至0刻度以下、放规定体积的液体到锥形瓶、滴加指示剂2滴

5滴定

6计算

（三）误差分析

1．步骤：

①确定滴定对象

②找出未知浓度与滴定管体积的关系

③根据错误操作判断结果

2．具体分析

以标准的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠为例，判断以下操作引起的误差（偏大、偏小、不变）

1酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液洗涤

碱式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液洗涤

2锥形瓶用蒸馏水洗后又用待测液润洗

3滴定前滴定管尖觜有气泡，滴定后无气泡

滴定前滴定管尖觜无气泡，滴定后有气泡

4滴定前俯视刻度，滴定后仰视刻度

滴定前仰视刻度，滴定后俯视刻度

5不小心将标准液滴在锥形瓶外面

6用少量盐酸沾在锥形瓶内壁上，而未用水冲下来

滴定过程中锥形瓶振荡过于剧烈有少量液体溅出

7开始时标准液在滴定管刻线以上未予调整

8指示剂（可当作弱酸）用量过多

9锥形瓶未洗净，残留物能与待测液溶质反应的少量物质

10锥形瓶用蒸馏水洗净后不经干燥便直接盛待测液

11接近终点时用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁

（四）中和滴定的典型题型

1．用0.01mol/LH2SO4滴定0.01mol/LNaOH溶液，中和后加水到100mL,若滴定前终点判断有误差：

①多加1滴H2SO4②少加1滴H2SO4（1滴为0.05mol/L）

求①和②C（H+）之比的值为多少？

2．氧化还原反应

草酸晶体可表示为H2C2O4.XH2O,为测定x的值进行下列实验

（1）称取Wg草酸晶体配成100mL溶液

（2）取25.0mL所配置溶液置于锥形瓶中，加入食适量的稀H2SO4，用浓度为amol/LKMnO4溶液滴定

KMnO4+H2C2O4+H2SO4K2SO4+CO2+MnSO4+H2O

回答下列问题

①实验

（1）中，为配置准确的草酸溶液，必须使用的仪器是

②实验

（2）中滴定时KMnO4溶液应装在中

③若滴定用KMnO4溶液因放置而变质，浓度偏低，则根据实验求出的x值

④滴定终点时，锥形瓶内溶液颜色变化是

⑤若滴定终点时共用去KMnO4VmL则草酸溶液浓度是mol/Lx=

3．络合物

某工厂废水中游态氯，通过下列实验测定浓度：

（1）取水样10.0mL于锥形瓶，加入10.0mLKI溶液（足量）滴入指示剂2~3滴

（2）取一滴定管依次用自来水、蒸馏水洗净，然后注入0.01molNa2S2O3溶液，调整液面，计下读数

（3）将锥形瓶置于滴定管下进行滴定，发生反应I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6

回答下列问题

1．步骤

（1）加入的试剂是

2．步骤

（2）应使用式滴定管

3．步骤（3）当待测液由色变为色且不再变化即达终点，若耗去Na2S2O3溶液20.0mL，则废水中的Cl2的物质的量浓度为，4Cl2的实际浓度比所测得浓度应（偏大、偏小）造成误差的原因是

2019-2020年高中化学专题三第二单元芳香烃教案苏教版选修5

要点：

1芳香族化合物及芳香烃的概念

2苯的分子结构特点及物理性质：

（1）分子式、结构简式

（2）分子空间构型

（3）苯分子中C原子成键特点

3苯的化学性质：

（1）苯的溴代实验

（2）苯的硝化实验

（3）苯的加氢加成反应

【问】根据有机物的分类，我们知道有机物中有一类物质称为芳香族化合物，最初发现的这类物质绝大部分都是具有香味的，它们是从各种天然的香树脂、香精油中提取出来的。

目前，已知的很多芳香族化合物其实并不具有芳香气味，所以，“芳香族化合物”这一名称已经失去了原先的意义，只是一直沿用至今，

那么现在我们所定义的芳香族化合物是一类怎样的物质呢？

它们在结构上有什么共同的特点呢？

芳香族化合物——分子结构中含有苯环的有机物。

【问】什么是烃类物质？

只含有C、H元素的一类有机物。

把这两类物质合并起来，取个交集，就是我们今天要研究的一类有机物——芳香烃。

芳香烃——芳香族碳氢化合物，简称芳香烃或芳烃。

一苯的结构与性质

1苯的结构

（1）分子式：

C6H6

（2）结构式：

【交流与讨论】那么苯分子的结构是怎样的呢？

①苯的1H核磁共振谱图（教材P48）

苯分子中6个H所处的化学环境完全相同

苯分子结构的确定经历了漫长的历史过程，1866年，德国化学家凯库勒提出苯环结构，称为凯库勒式：

那么凯库勒式能完全真实的反应苯分子的结构吗？

根据以下信息，谈谈你对苯分子结构的认识？

②苯的一取代物只有一种，邻位二取代物只有一种

和是同一种物质

③苯不能使溴水腿色，不能使酸性高锰酸钾溶液腿色

④碳碳双键加氢时总要放出热量，并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比。

苯在镍等催化下可与氢气发生加成反应生成环己烷，所放出的热量比环己二烯与氢气加成生成环己烷的还要少。

说明苯环中并不存在单双键交替的结构，因此凯库勒式不能全面的反应苯的结构，只是习惯上沿用至今。

【过渡】那么苯分子的结构到底是怎样的？

拓展视野：

苯环中的碳原子都是采用的sp2杂化，碳原子之间形成σ（sp2－sp2）键，六个C原子的p轨道重叠形成一个大π键。

苯分子中碳碳键的键长都是一样长的（1.4×10-10m），这说明碳原子之间形成的一种介于单键和双键之间的特殊共价建，

所以苯的结构可以表示为：

或

（3）分子空间构型

平面正六边形，12个原子共平面。

2苯的性质

（1）物理性质

苯是一种没有颜色，有特殊气味的液体，有毒。

密度比水小，与水不互溶。

3苯的化学性质

1苯的溴代反应

原理：

＋Br2＋HBr

装置：

现象：

1向三颈烧瓶中加入苯和液溴后，反应迅速进行，溶液几乎“沸腾”，一段时间后反应停止

2反应结束后，三颈烧瓶底部出现红褐色油状液体（溴苯）

3锥形瓶内有白雾，向锥形瓶中加入AgNO3溶液，出现浅黄色沉淀

4向三颈烧瓶中加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀（Fe（OH）3）

注意：

1直型冷凝管的作用——使苯和溴苯冷凝回流，导气（HBr和少量溴蒸气能通过）。

2锥形瓶的作用——吸收HBr，所以加入AgNO3溶液，出现浅黄色沉淀（AgBr）

3锥形瓶内导管为什么不伸入水面以下——防止倒吸

4碱石灰的作用——吸收HBr、溴蒸气、水蒸汽。

5纯净的溴苯应为无色，为什么反应制得的溴苯为褐色——溴苯中溶解的溴单质

6NaOH溶液的作用——除去溴苯中的溴，然后过滤、再用分液漏斗分离，可制得较为纯净的溴苯

7最后产生的红褐色沉淀是什么——Fe（OH）3沉淀，反应中真正起催化作用的是FeBr3

2苯的硝化反应：

原理：

＋HO－NO2＋H2O

装置：

现象：

加热一段时间后，反应完毕，将混合物倒入盛有水的烧杯中，在烧杯底部出现淡黄色油状液体（硝基苯）

注意：

1硝基苯难溶于水，密度比水大，有苦杏仁味

2长导管的作用——冷凝回流

3为什么要水浴加热——

（1）让反应体系受热均匀；

（2）便于控制温度，防止生成副产物（因为加热到100～110℃时就会有间二硝基苯生成；

4温度计如何放置——温度计水银球应伸入水浴中，以测定水浴的温度。

3苯的加成反应

在催化剂镍的作用下，苯与H2能在180～250℃、压强为18MPa的条件下发生加成反应

＋3H2

4总结苯的化学性质：

由于苯分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的特殊共价键，所以苯的化学性质，几乎也是介于饱和烃和不饱和烃之间。

总的来说化学性质比较稳定、是易取代、难加成。

第二课时

二芳香烃的来源与应用

1来源：

（1）煤煤焦油芳香烃

（2）石油化工催化重整、裂化

在芳香烃中，作为基本有机原料应用的最多的是苯、乙苯和对二甲苯

2苯的同系物

（1）概念

苯的同系物只有一个苯环，它们可以看成是由苯环上的H被烷烃基代替而得到的。

例如：

甲苯乙苯

对二甲苯

（2）性质

A氧化反应

实验：

甲苯中加入酸性KMnO4溶液→KMnO4溶液腿色

乙苯中加入酸性KMnO4溶液→KMnO4溶液腿色

结论：

苯的同系物能被酸性KMnO4溶液氧化

解释：

苯的同系物中，如果与苯环直接连接的碳原子上连有H原子，该苯的同系物就能使酸性KMnO4溶液腿色，与苯环相连的烷烃基通常回被氧化为羧基

B取代反应

＋3HNO3＋3H2O

TNT（三硝基甲苯）

TNT是一种不溶于水的淡黄色针状晶体，烈性炸药。

（3）乙苯的制备

＋CH2＝CH2

以前采用无水AlCl3＋浓盐酸做催化剂，污染较大而且成本较高。

现在采用分子筛固体酸作催化剂，这种催化剂无毒无腐蚀且可完全再生。

3多环芳烃

总结：

各类型烃的结构特点与化学性质对比

碳碳键结构特点

化学性质

烷烃

烯烃

炔烃

芳香烃