DSE 化學|酸鹼滴定曲線與指示劑選擇備課指引(導師用)|45 分鐘流程、等當點判斷、四個常見錯誤
- 2026-11-05
這一堂解決:學生見滴定題就寫酚酞,唔理對面是強酸定弱酸,等當點 pH 一錯,指示劑同終點全部錯。
本堂目標 ①能在 40 秒內由酸與鹼的強弱組合判斷等當點 pH 是大於七、等於七還是小於七;②能畫出強酸強鹼、弱酸強鹼、強酸弱鹼三類曲線的基本形狀,並指出垂直段的 pH 範圍;③能由指示劑變色範圍選出可用的一支,並用摩爾比完成滴定計算。
01 先備知識(開課前 3 分鐘快檢)
以下任何一項未過關,本堂就會卡住,先補該項:
| 技能 | 快檢題 | 過關標準 |
|---|---|---|
| 摩爾濃度 | 0.100 M 的 NaOH 取 25.0 cm³,含多少 mol | 答不出 2.50 × 10⁻³ mol 就要先練 mol = M × V |
| 強弱酸鹼 | 把 HCl、CH₃COOH、NaOH、NH₃ 分成強與弱 | 把 CH₃COOH 當強酸就要先補這項 |
| pH 概念 | 0.100 M HCl 的 pH 是多少 | 答不出 1 就要先補 pH = −log[H⁺] |
02 課堂流程(45 分鐘)
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 5 分鐘 | 開場診斷 | 板書四種物質,要求分成強酸、弱酸、強鹼、弱鹼 | 口頭答,全對才開始 |
| 8 分鐘 | 三類曲線 | 並排畫強酸強鹼、弱酸強鹼、強酸弱鹼三張,只標起點、等當點、垂直段 | 跟畫,每張寫等當點 pH |
| 10 分鐘 | 指示劑選擇 | 用三張圖對照甲基橙與酚酞的變色範圍,講出「垂直段要蓋住變色範圍」 | 把可用指示劑寫在圖旁 |
| 10 分鐘 | 滴定計算 | 示範 25.0 cm³ 0.100 M NaOH 用 0.100 M HCl 滴定的摩爾比與體積 | 跟做,先寫摩爾比再算體積 |
| 8 分鐘 | 學生獨立一條 | 給弱酸與強鹼的組合,要求畫形狀、定等當點、選指示劑 | 導師只觀察,不提示 |
| 4 分鐘 | 離場檢查 | 抽三題快問 | 錯的即場重講 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:幕一:等當點 pH 由誰決定
學生以為等當點一定是 pH 7,這是最貴的一個誤解。等當點的 pH 由生成物的鹽決定:強酸加強鹼生成不水解的鹽,pH 等於七;弱酸加強鹼生成會水解的鹼性鹽,pH 大於七,例如乙酸鈉約 8.7;強酸加弱鹼生成酸性鹽,pH 小於七,例如氯化銨約 5.3。所以第一步永遠是問「對面是什麼」,而不是問「指示劑是什麼顏色」。
叫學生答:等當點 pH 由邊樣嘢決定?
第二幕:幕二:曲線的垂直段才是選指示劑的依據
滴定曲線的關鍵不是形狀好唔好睇,而是等當點附近那一段近乎垂直的 pH 跳躍。強酸強鹼的跳躍由 pH 3 到 11,垂直段極長,甲基橙(3.1 至 4.4)與酚酞(8.3 至 10.0)兩支都蓋得住,所以兩支都可以用。弱酸強鹼的跳躍只由 pH 7 到 10 左右,甲基橙完全蓋不到,一定要用酚酞。強酸弱鹼的跳躍在 pH 3 到 7,酚酞蓋不到,一定要用甲基橙。教學生一句口訣不夠,要他在圖上把變色範圍畫成一條橫帶,看那條帶有沒有落在垂直段上。
叫學生把甲基橙嘅變色範圍畫成橫帶,問佢蓋唔蓋得住 pH 8.7。
第三幕:幕三:計算只是摩爾比,不要憑感覺
以 25.0 cm³ 的 0.100 M NaOH 用 0.100 M HCl 滴定為例。鹼的摩爾數是 0.100 × 25.0 / 1000 = 2.50 × 10⁻³ mol,反應比一比一,所以酸的摩爾數同樣是 2.50 × 10⁻³ mol,體積 = 2.50 × 10⁻³ / 0.100 = 25.0 cm³。若果是 0.050 M 的 H₂SO₄,因為一元鹼對二元酸是二比一,所需體積就變成 25.0 cm³,但摩爾數只有一半,這裡要學生自己講出「體積一樣但摩爾數減半」的原因,才算是真明白。
叫學生講出:0.050 M H₂SO₄ 體積一樣但摩爾數減半,原因係咩?
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 強酸強鹼 | 25.0 cm³ 0.100 M NaOH 用 0.100 M HCl 滴定 | 等當點 pH 7 → 垂直段 3 至 11 → 甲基橙或酚酞皆可 | 兩支都可用,答案要寫「皆可」並講理由 |
| 弱酸強鹼 | 25.0 cm³ 0.100 M CH₃COOH 用 0.100 M NaOH 滴定 | 等當點 pH 約 8.7 → 垂直段 7 至 10 → 只用酚酞 | 用甲基橙會早變色,答案要指出這一點 |
| 強酸弱鹼 | 25.0 cm³ 0.100 M HCl 用 0.100 M NH₃ 滴定 | 等當點 pH 約 5.3 → 垂直段 3 至 7 → 只用甲基橙 | 酚酞在 pH 8.3 才變色,早已過終點 |
| 滴定計算 | 0.100 M NaOH 25.0 cm³ 需 0.050 M H₂SO₄ 多少體積 | 先寫 H₂SO₄ + 2NaOH 的摩爾比 1 : 2 | 需 2.50 × 10⁻³ mol NaOH,即 1.25 × 10⁻³ mol 酸,體積 25.0 cm³ |
合理性檢查(一定要教):數值要用摩爾數互相對得上:0.100 M 取 25.0 cm³ 就是 2.50 × 10⁻³ mol,這個數在後半題一定會再用一次。體積相加的檢查很簡單:等當點時溶液體積由 25.0 cm³ 變成 50.0 cm³,濃度已被稀釋一半,所以算 pH 時不能沿用原本的 0.100 M。指示劑的檢查更直接:把變色範圍寫成 pH 3.1 至 4.4 與 8.3 至 10.0 兩條橫帶,對照等當點 pH 5.3 或 8.7,橫帶是否覆蓋得到,一眼就看得出來。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| 0.100 M NaOH 20.0 cm³ 用 0.100 M HCl 滴定,求等當點體積與可用指示劑 | 先算 mol,再寫一比一,最後對照垂直段 | 體積 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,求等當點所需體積 | mol = 0.200 × 0.0150,再除以 0.150 | mol 3.00 × 10⁻³,體積 20.0 cm³ |
| 解釋為何強酸弱鹼滴定不能用酚酞 | 由等當點 pH 講起,再講垂直段,再講變色範圍 | 三個層次齊才算完整 |
06 學生常見錯誤與糾正句
| 錯誤 | 學生通常這樣寫 | 導師這樣說 |
|---|---|---|
| 等當點一律寫 pH 7 | 「中和就是 pH 7,所以用酚酞。」 | 「中和係酸鹼摩爾數相等,唔係 pH 相等。你話我知生成物係咩鹽,我再問你 pH 大過七定細過七。」 |
| 弱酸強鹼用甲基橙 | 滴定 CH₃COOH 用 NaOH,學生選甲基橙 | 「甲基橙 3.1 就開始變色,你等當點喺 8.7,你條橫帶蓋唔蓋得住?」 |
| 算 pH 時忘了體積已稀釋 | 等當點時直接用原本 0.100 M 的濃度算 pH | 「等當點時總體積由 25 變 50,濃度對半,你條式有無用到新體積?」 |
| 二元酸摩爾比當一比一 | 0.050 M H₂SO₄ 對 NaOH 直接用一比一計 | 「H₂SO₄ 有兩個可電離氫,一 mol 酸要兩 mol 鹼,你條比數寫低先。」 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
- 酸鹼滴定操作與計算鞏固(同科章節頁) 第 06 節第 1 至 3 題
- 中學化學備課索引:下一章有機反應預習 由索引挑一個有機章節,讀目標一節
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| 弱酸用強鹼滴定,等當點 pH 大於七還是小於七 | 大於七,因為生成物是會水解的鹼性鹽 | 要講出原因,不許只答大於七 |
| 強酸強鹼滴定為何兩種指示劑都可以用 | 垂直段由 pH 3 到 11,兩支的變色範圍都落在裡面 | 要提到垂直段 |
| 25.0 cm³ 0.100 M NaOH 含多少 mol | 2.50 × 10⁻³ mol | 數值與單位都要對 |
09 導師常問
學生話「背顏色就得」
背顏色只在顏色題有用。滴定題問的是「可不可以用」,判斷依據是等當點 pH 與垂直段,所以訓練重點放在圖上畫橫帶這個動作。
要唔要記等當點 pH 的確實數值
不用記到小數點,但要記住方向:強酸強鹼等於七、弱酸強鹼大於七、強酸弱鹼小於七,以及大約的範圍七至十與三至七。
校內實驗課的滴定同考試一樣嗎
校內實驗通常用已知濃度標定,考試則由數據反推。本頁 45 分鐘是概念訓練節奏,實驗技巧另計。
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