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DSE 化学|酸碱滴定与 pH 备课指引(导师用)|莫尔数比、滴定计算、指示剂选择

DSE 化学|酸碱滴定与 pH 备课指引(导师用)|莫尔数比、滴定计算、指示剂选择

  • 2026-11-01

学生计到“用了 25.0 cm³”,但被问“为什么是这个指示剂”时,只答“老师话用酚酞”。

本堂目标 学生能够:① 由 [H⁺] 算 pH 并判断强酸弱酸的分别;② 用莫尔数比完成滴定计算(含二元酸);③ 解释指示剂的选择取决于等当点的 pH,而非习惯。

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
莫尔数 n = cV V 用 dm³,cm³ 要先除 1000 25.0 cm³ 0.100 M = 2.50 mmol
酸碱中和 H⁺ + OH⁻ → H₂O H₂SO₄ 一个分子给两个 H⁺
log 的概念 pH 每跌 1=[H⁺] 升 10 倍 pH 2 比 pH 3 酸十倍

02 课堂流程(60 分钟)

时间 环节 导师做什么 学生做什么
0–8 分 先备快检 n = cV 即场三题,其中一题用 cm³ 全部转 dm³ 才算
8–20 分 pH 与强弱酸 0.0100 M HCl → pH 2.00;弱酸只部分电离 讲出“电离度”三字
20–34 分 滴定计算 25.0 cm³ 0.100 M NaOH 需 HCl 25 cm³;换 H₂SO₄ 仍 25 cm³ 但只 1.25 mmol 自己写 1:2 比
34–46 分 滴定曲线与指示剂 强酸强碱等当点 pH 7;弱酸强碱 8–9;强酸弱碱 4–5 对应三种指示剂
46–54 分 实验细节 滴定值 [24.8, 24.85, 25.6],弃 25.60,取平均 24.825 讲出为何弃那一点
54–60 分 离场检查 三题收回即批 独立完成

03 讲解脚本(照着说就可以)

第一幕:pH 不是“酸碱度”三个字,是一个浓度指标

pH = −log[H⁺]。0.0100 M 的 HCl 完全电离,[H⁺] = 0.0100 M,pH = 2.00;
同样 0.0100 M 的醋酸只电离约 1%,[H⁺] 大约 10⁻⁴ M,pH 接近 4。同浓度、pH 差两个单位,差别全在“电离度”。
课堂上要用一句话钉死:pH 讲的是溶液中自由的 H⁺,不是瓶子上的浓度。所以强酸稀释十倍 pH 升 1,弱酸稀释十倍 pH 只升约 0.5。

要学生复述:pH 由自由 H⁺ 浓度决定,不是由酸的标签浓度决定。

第二幕:滴定计算:先写莫尔数比,后代数

固定流程:① 写方程式;② 算已知一边的 n = cV(记得 cm³/1000);③ 用系数比换另一边;④ 除以浓度得体积。
例:25.0 cm³ 的 0.100 M NaOH,n(OH⁻) = 0.100 × 0.0250 = 2.50 mmol,用 0.100 M HCl 就要 25 cm³。
换成 0.0500 M H₂SO₄:n(H₂SO₄) = 1.25 mmol,但一个分子给两个 H⁺,所以要 2.50 mmol OH⁻,即 25 cm³ 的 0.100 M NaOH。酸浓度减半、体积不变,因为“一个打两个”。这一步是 DSE 最常失分的位置。

要学生讲:H₂SO₄ 与 NaOH 的莫尔数比是多少(1:2),为什么。

第三幕:滴定曲线决定指示剂,不是习惯决定

强酸加强碱:等当点 pH 7,但曲线在 pH 3–10 之间几乎垂直,酚酞(8.2–10.0)与甲基橙(3.1–4.4)都跳得过去。
弱酸加强碱(例如醋酸加 NaOH):等当点偏碱(pH 约 8–9),一定要用酚酞;用甲基橙会在等当点之前就变色,滴定值偏细。
强酸加弱碱(例如 HCl 加氨水):等当点偏酸(pH 约 5),要用甲基橙。
实验数据处理:24.8、24.85、25.6 三个滴定值,第三个偏离超过 0.7 cm³,属于“过终点”,要弃置;首两个平均 24.825 cm³(首两个本身相差 0.05 cm³ 以内才可平均)。

提醒:弃掉的数据要讲理由(过终点),不是“看起来不同就删”。

04 必教题型与步骤

题型 例子 步骤 答案
pH 计算 0.0100 M HCl 的 pH [H⁺] = c(强酸全电离)→ pH = −log 2.00
滴定体积 25.0 cm³ 0.100 M NaOH 需多少 0.100 M HCl n = cV → 1:1 → V = n/c 25 cm³
二元酸 0.0500 M H₂SO₄ 25.0 cm³ 需多少 NaOH n × 2 = n(OH⁻),再除以浓度 25 cm³
指示剂选择 弱酸+强碱用哪个 先判等当点 pH 偏哪边 酚酞(等当点 8–9)
合理性检查(一定要教):滴定答案要用“数量级检查”:用 0.1 M 的酸碱互滴,体积一定在同一数量级(几十 cm³);若算出 0.25 cm³ 或 2500 cm³,九成是 cm³ 未转 dm³ 或莫尔数比漏了系数。混酸碱的 pH 一定要先算“过量那一边”:25.0 cm³ 0.100 M HCl 加 15.0 cm³ 0.100 M NaOH,剩 H⁺ 1.00 mmol/40 cm³ → 0.025 M → pH 1.60,不是 7,也不是把两个 pH 平均。

05 独立练习三题

题目 答案 想观察什么
0.0010 M HCl 的 pH 3.00 有没有直接用 −log c
25.0 cm³ 0.100 M NaOH 需 0.0500 M H₂SO₄ 多少体积 25 cm³ 有没有用 1:2 比(学生多数会答 50 cm³,即漏了系数)
pH 2 的溶液比 pH 5 酸多少倍 1000 倍 有没有人把“差 3”当“3 倍”

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
cm³ 没有转 dm³ n = 0.100 × 25.0 = 2.5 mol “体积一定要除一千,25 cm³ 系 0.025 dm³。”
二元酸漏系数 H₂SO₄ 与 NaOH 当 1:1 “一个硫酸有两个 H⁺,所以碱要两倍。”
把 pH 相加平均 pH 1 加 pH 3 得 pH 2 “pH 系 log,不可以平均,要返去计 H⁺ 浓度。”
指示剂凭习惯选 所有滴定都用酚酞 “先看等当点 pH,再拣变色范围夹得住它的指示剂。”

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
0.0100 M HCl 的 pH 2.00 三题全对=可进下一章(电化学)
0.0500 M H₂SO₄ 25.0 cm³ 需 0.100 M NaOH 多少 25 cm³ 错一题=重讲第二幕莫尔数比
弱酸加强碱用哪个指示剂 酚酞 错两题以上=回到第三幕重画滴定曲线

09 导师常问

pH 要背公式吗?

要,pH = −log[H⁺];反向 [H⁺] = 10^(−pH) 也要识。

滴定数据一定要平均吗?

只平均“相差 0.05 cm³ 以内”的两至三个值,离群值要弃并写理由。

指示剂可以随便选吗?

不可以,变色范围要夹住等当点 pH,否则滴定值系统性偏细。

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本页为 TutorZone 导师备课指引,内容由 TutorZone 团队编写;题目与流程为原创,并非任何学校或出版社的教材。

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