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DSE 化学|酸碱滴定曲线与指示剂选择备课指引(导师用)|45 分钟流程、等当点判断、四个常见错误

DSE 化学|酸碱滴定曲线与指示剂选择备课指引(导师用)|45 分钟流程、等当点判断、四个常见错误

  • 2026-11-05

这一堂解决:学生见滴定题就写酚酞,不理对面是强酸定弱酸,等当点 pH 一错,指示剂同终点全部错。

本堂目标 ①能在 40 秒内由酸与碱的强弱组合判断等当点 pH 是大于七、等于七还是小于七;②能画出强酸强碱、弱酸强碱、强酸弱碱三类曲线的基本形状,并指出垂直段的 pH 范围;③能由指示剂变色范围选出可用的一支,并用摩尔比完成滴定计算。

01 先备知识(开课前 3 分钟快检)

以下任何一项未过关,本堂就会卡住,先补该项:

技能 快检题 过关标准
摩尔浓度 0.100 M 的 NaOH 取 25.0 cm³,含多少 mol 答不出 2.50 × 10⁻³ mol 就要先练 mol = M × V
强弱酸碱 把 HCl、CH₃COOH、NaOH、NH₃ 分成强与弱 把 CH₃COOH 当强酸就要先补这项
pH 概念 0.100 M HCl 的 pH 是多少 答不出 1 就要先补 pH = −log[H⁺]

02 课堂流程(45 分钟)

时间 环节 导师做什么 学生做什么
5 分钟 开场诊断 板书四种物质,要求分成强酸、弱酸、强碱、弱碱 口头答,全对才开始
8 分钟 三类曲线 并排画强酸强碱、弱酸强碱、强酸弱碱三张,只标起点、等当点、垂直段 跟画,每张写等当点 pH
10 分钟 指示剂选择 用三张图对照甲基橙与酚酞的变色范围,讲出“垂直段要盖住变色范围” 把可用指示剂写在图旁
10 分钟 滴定计算 示范 25.0 cm³ 0.100 M NaOH 用 0.100 M HCl 滴定的摩尔比与体积 跟做,先写摩尔比再算体积
8 分钟 学生独立一条 给弱酸与强碱的组合,要求画形状、定等当点、选指示剂 导师只观察,不提示
4 分钟 离场检查 抽三题快问 错的即场重讲

03 讲解脚本(照着说就可以)

第一幕:幕一:等当点 pH 由谁决定

学生以为等当点一定是 pH 7,这是最贵的一个误解。等当点的 pH 由生成物的盐决定:强酸加强碱生成不水解的盐,pH 等于七;弱酸加强碱生成会水解的碱性盐,pH 大于七,例如乙酸钠约 8.7;强酸加弱碱生成酸性盐,pH 小于七,例如氯化铵约 5.3。所以第一步永远是问“对面是什么”,而不是问“指示剂是什么颜色”。

叫学生答:等当点 pH 由边样东西决定?

第二幕:幕二:曲线的垂直段才是选指示剂的依据

滴定曲线的关键不是形状好不好看,而是等当点附近那一段近乎垂直的 pH 跳跃。强酸强碱的跳跃由 pH 3 到 11,垂直段极长,甲基橙(3.1 至 4.4)与酚酞(8.3 至 10.0)两支都盖得住,所以两支都可以用。弱酸强碱的跳跃只由 pH 7 到 10 左右,甲基橙完全盖不到,一定要用酚酞。强酸弱碱的跳跃在 pH 3 到 7,酚酞盖不到,一定要用甲基橙。教学生一句口诀不够,要他在图上把变色范围画成一条横带,看那条带有没有落在垂直段上。

叫学生把甲基橙的变色范围画成横带,问他盖不盖得住 pH 8.7。

第三幕:幕三:计算只是摩尔比,不要凭感觉

以 25.0 cm³ 的 0.100 M NaOH 用 0.100 M HCl 滴定为例。碱的摩尔数是 0.100 × 25.0 / 1000 = 2.50 × 10⁻³ mol,反应比一比一,所以酸的摩尔数同样是 2.50 × 10⁻³ mol,体积 = 2.50 × 10⁻³ / 0.100 = 25.0 cm³。若果是 0.050 M 的 H₂SO₄,因为一元碱对二元酸是二比一,所需体积就变成 25.0 cm³,但摩尔数只有一半,这里要学生自己讲出“体积一样但摩尔数减半”的原因,才算是真明白。

叫学生讲出:0.050 M H₂SO₄ 体积一样但摩尔数减半,原因系什么?

04 必教题型与步骤

题型 例子 步骤 答案
强酸强碱 25.0 cm³ 0.100 M NaOH 用 0.100 M HCl 滴定 等当点 pH 7 → 垂直段 3 至 11 → 甲基橙或酚酞皆可 两支都可用,答案要写“皆可”并讲理由
弱酸强碱 25.0 cm³ 0.100 M CH₃COOH 用 0.100 M NaOH 滴定 等当点 pH 约 8.7 → 垂直段 7 至 10 → 只用酚酞 用甲基橙会早变色,答案要指出这一点
强酸弱碱 25.0 cm³ 0.100 M HCl 用 0.100 M NH₃ 滴定 等当点 pH 约 5.3 → 垂直段 3 至 7 → 只用甲基橙 酚酞在 pH 8.3 才变色,早已过终点
滴定计算 0.100 M NaOH 25.0 cm³ 需 0.050 M H₂SO₄ 多少体积 先写 H₂SO₄ + 2NaOH 的摩尔比 1 : 2 需 2.50 × 10⁻³ mol NaOH,即 1.25 × 10⁻³ mol 酸,体积 25.0 cm³
合理性检查(一定要教):数值要用摩尔数互相对得上:0.100 M 取 25.0 cm³ 就是 2.50 × 10⁻³ mol,这个数在后半题一定会再用一次。体积相加的检查很简单:等当点时溶液体积由 25.0 cm³ 变成 50.0 cm³,浓度已被稀释一半,所以算 pH 时不能沿用原本的 0.100 M。指示剂的检查更直接:把变色范围写成 pH 3.1 至 4.4 与 8.3 至 10.0 两条横带,对照等当点 pH 5.3 或 8.7,横带是否覆盖得到,一眼就看得出来。

05 独立练习三题

题目 答案 想观察什么
0.100 M NaOH 20.0 cm³ 用 0.100 M HCl 滴定,求等当点体积与可用指示剂 先算 mol,再写一比一,最后对照垂直段 体积 20.0 cm³,甲基橙或酚酞皆可
0.200 M CH₃COOH 15.0 cm³ 用 0.150 M NaOH 滴定,求等当点所需体积 mol = 0.200 × 0.0150,再除以 0.150 mol 3.00 × 10⁻³,体积 20.0 cm³
解释为何强酸弱碱滴定不能用酚酞 由等当点 pH 讲起,再讲垂直段,再讲变色范围 三个层次齐才算完整

06 学生常见错误与纠正句

错误 学生通常这样写 导师这样说
等当点一律写 pH 7 “中和就是 pH 7,所以用酚酞。” “中和系酸碱摩尔数相等,不系 pH 相等。你话我知生成物系什么盐,我再问你 pH 大过七定细过七。”
弱酸强碱用甲基橙 滴定 CH₃COOH 用 NaOH,学生选甲基橙 “甲基橙 3.1 就开始变色,你等当点在 8.7,你条横带盖不盖得住?”
算 pH 时忘了体积已稀释 等当点时直接用原本 0.100 M 的浓度算 pH “等当点时总体积由 25 变 50,浓度对半,你条式有无用到新体积?”
二元酸摩尔比当一比一 0.050 M H₂SO₄ 对 NaOH 直接用一比一计 “H₂SO₄ 有两个可电离氢,一 mol 酸要两 mol 碱,你条比数写低先。”

07 家课建议(直接指到练习卷题号)

08 离场检查(最后 5 分钟)

题目 答案 判定
弱酸用强碱滴定,等当点 pH 大于七还是小于七 大于七,因为生成物是会水解的碱性盐 要讲出原因,不许只答大于七
强酸强碱滴定为何两种指示剂都可以用 垂直段由 pH 3 到 11,两支的变色范围都落在里面 要提到垂直段
25.0 cm³ 0.100 M NaOH 含多少 mol 2.50 × 10⁻³ mol 数值与单位都要对

09 导师常问

学生话“背颜色就得”

背颜色只在颜色题有用。滴定题问的是“可不可以用”,判断依据是等当点 pH 与垂直段,所以训练重点放在图上画横带这个动作。

要不要记等当点 pH 的确实数值

不用记到小数点,但要记住方向:强酸强碱等于七、弱酸强碱大于七、强酸弱碱小于七,以及大约的范围七至十与三至七。

校内实验课的滴定同考试一样吗

校内实验通常用已知浓度标定,考试则由数据反推。本页 45 分钟是概念训练节奏,实验技巧另计。

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