课改分析化学教案

1、86石家庄财经职业学院分析化学教案课 次第一次授课教师乔赛男授课班级12级化工、食品基本课题分析化学概述、定量分析的误差教学目的1了解分析化学的任务和作用；2了解误差的意义，掌握误差的表示方法。重 点误差的表示方法难 点误差的表示方法课 型讲授、举例、讨论学 时2学时教 学 过 程时间分配教学方法能力培养先熟悉学生，再让学生参观实训室，学生设疑，提出问题、分析问题、解决问题。45min参观法启发式教学互动式教学调动学生学习本课程的激情，提高学习兴趣一、分析化学概述15min讲授举例讨论熟悉本课程的内容和任务二、定量分析的误差20min讲授举例讨论了解误差的意义，掌握误差的表示方法三、总结10m

2、in讲授讨论具有总结本次课的能力课后记： 教学内容先熟悉学生们，再让学生参观实训室，学生设疑，提出问题、分析问题、解决问题。一、分析化学概述（一）分析化学的任务和作用1.定义：分析化学是人们获得物质化学组成和结构信息的科学。也就是说它是研究物质化学组成的表征和测量的科学，是化学学科的重要分支，它所解决的问题是物质是什么组分组成的，这些组分在物质中是如何存在的，以及各组分的含量有多少。2.任务：鉴定物质的化学成分定性分析测定各组分的含量定量分析确定物质的结构结构分析3.作用：分析化学是研究物质及其变化规律的重要方法之一，它在涉及化学现象的各个学科中都发挥着重要的作用，例如：矿物学、地质学、生理学

3、、医学、农学、物理学、生物学、环境科学、能源科学等。主要表现在以下几个方面：（1）21 世纪是生命和信息科学的世纪，科技和社会生产发展的需要要求分析化学尽可能快速、全面和准确地提供丰富地信息和有用的数据。（2）现代分析化学正在把化学与数学、物理学、计算机科学、生物学、精密仪器制造科学等学科结合起来。（3）在工农业生产、科学技术、国防建设等社会主义建设中起着重要作用。（4）在各学科的科学研究中的作用 科学技术的眼睛，是进行科学研究的基础。总之，分析化学在解决各种理论和实际问题上起着巨大的作用。因此，各类高校与化学有关的专业都设有适当课时的分析化学基础课。通过分析化学的学习，使大家把学习的无机理论

4、更密切地联系实际，培养同学们严格、认真和实事求是的科学态度，观察和分析、判断问题的能力，精密、细致地进行科学实验的技能，使大家具备科技工作者应有的素质，为以后的学习和工作打下良好的基础。（二）分析方法的分类1.据分析的目的和任务分：（1）定性分析(qualitative analysis)：鉴定物质是由哪些元素、原子团、官能团或化合物所组成的。（2）定量分析(quantitative analysis)：测定物质中有关组分的含量。（3）结构分析(structural analysis)：了解化合物的分子结构和晶体结构。2.根据分析的对象(分析对象的化学属性)分为：（1）无机分析(inorgan

5、ic analysis)，分析的对象是无机物。（2）有机分析(organic analysis)，分析的对象是有机物。3.按试样用量和操作方法分：常量分析(macro analysis) 0.1 克10 毫升半微量分析(semi-macoro analysis) 0.01-0.1 克1-10 毫升微量分析(micro analysis) 0.1-10 毫克0.01-1 毫升超微量分析0. 1 毫克 1%微量组分分析（次主量分析）micor component analysis 0.01%1%痕量组分分析（痕量分析）trace component analysis pKa 时， 则 dHAc d

6、Ac同样可推导出一元弱碱的分布系数：以溶液为例： NH3 为例 (13) (14)（二）二元酸碱溶液的分布系数 以 H2C2O4 为例： (15) (16)由平衡： H2C2O4 = HC2O4- + H+ (17) HC2O4- = C2O42- + H+ (18)可推得： (19)同理可推得： (20) (21) （三）三元弱酸的分布 对其它多元酸或碱，溶液中存在（n+1) 中型体，用类似方法可导出各型体的d值。三、酸碱溶液中PH值的计算 （一）质子条件处理酸碱溶液的方法：质子条件 酸碱溶液的实质是质子传递，考虑溶液作为参与反应的一组分，利用酸碱反应中质子传递的平衡关系式 即 质子条件来处

7、理： 质子条件：酸碱溶液中得质子产物得到质子的摩尔数与失质子产物失去质子的摩尔数应该相等，这种数量关系称为“质子平衡”或“质子条件” 质子条件表达式称为质子等衡式 PBE:酸给出质子的总数 = 碱得到质子的总数质子等衡式可根据酸碱平衡体系的组成直接写出：其要点是：一参与质子反应的“大量物质”作基准物“通常是原始的酸碱组分”，根据的是质子的等衡原理写出例1：写出 Na2S 质子等衡式。 离解平衡： Na2S 2Na+ +S2- S2- + H2O OH- + HS- HS- + H2O OH- + H2S H2O OH- + H+ 选择基准物： S2- 和 H2O 都是大量的，且都参与了质子反应

8、可得到质子等衡式： HS- + H2S + H+ = OH- 例 2：写出 NH4HCO3溶液的PBE。 基准物为： NH4+、HCO3-、H2O PBE为： H2CO3 + H+ = OH- + NH3 + CO32- H+ =OH- + NH3 + CO32- - H2CO3 由此可见：PBE式中既考虑了酸式离解（ HCO3- CO32- ），又考虑了碱式离解，同时又考虑了H2O的质子自递作用，因此，PBE式反映了酸碱平衡体系中得失质子的严密的数量关系，它是处理酸碱平衡的依据。（二）酸碱溶液PH值的计算1. 一元强酸溶液中氢离子浓度的计算 以HCl为例： 盐酸溶液的离解平衡： HCl H+

9、 + Cl- H2O H+ + OH- PBE 为： H+ = OH- + CHCl （1）当 HCl 的浓度不很稀时，即C OH- （分析化学中计算溶液酸度时允许相对误差为 2.5%，当C 40 OH- 时）可忽略OH- ，一般只要HCl溶液酸度C 10-6 mol/L ，则可近似求解： H+ C 或 pH = -log H+ =-log c (22)（2）当C较小时（ 10-6 mol/L ）, OH- 不可忽略 (23) (24) (25)2. 一元强碱溶液例：NaOH溶液 c 10-6 mol/L OH- c c 10-6 mol/L (26)3. 一元弱酸溶液 对于弱酸 HA，其溶液

10、的PBE为： (27)或写成： (28) 精确公式 近似处理：（1）当Ka、c均不太小时： Kac 20Kw，忽略水的离解： (29) （30）近似式（2）在Ka和c均不太小时，且c Ka 时：即Kac 20Kw， c /Ka 500，不仅可以忽略水的离解，且弱酸的离解H+对其总浓度的影响也可以忽略即c - H+ c,所以： （31）最简公式 （3）当酸极弱（Ka很小）或溶液极稀（c）时， c Ka Kw(cKa20Kw),此式水的离解不能忽略，但由于Ka小，当c/Ka 500时， （32）近似式4. 一元弱碱溶液PBE为： 同处理一元弱酸相似的方法，可得到相对应的一组公式，即（1）当 Kbc

11、 20Kw， c /Kb 500，忽略水的离解： (33) 近似式（2）在 Kb c 20cw， c / Kb 500时： (34) 最简式（3）当 c Kb Ka2 ，故溶液中的H+主要决定于第一步质子的传递，第二步的质子传递产生的H+极少，可忽略不计，将二元酸作为一元酸近似处理。（5）多元碱溶液中OH-的计算 同多元酸，可按一元弱碱近似处理。（6）两性物质溶液中H+浓度的计算1）酸式盐 NaHA PBE: H+ = OH- + A2- H2A HA- H+ + A2- (36) HA- + H2O H2A + OH- (37) H2O H+ OH- 代入得： (38) (39)整理得： (

12、40)精确式 一般情况下，Ka2 、 Kb2 较小， HA-消耗甚少，HA- c，代入上式： (41)近似式当 CKa2 20Kw, C 20Ka1 时，忽略Kw： (42)近似式当 CKa2 20Kw, C 20Ka1 时： (43)最简式2）弱酸弱碱盐溶液中H+的计算四、总结通过本节课的学习，学生们应进一步理解酸碱质子理论中的酸碱定义，共轭酸碱对、酸碱反应的实质以及溶剂的质子自递反应等基本概念；掌握酸碱平衡体系中各型体的分布分数的计算和用质子理论处理酸碱平衡。课 次第七次授课教师乔赛男授课班级12级化工、食品基本课题酸碱指示剂、酸碱滴定过程中的计算教学目的1 掌握几种常用的缓冲溶液的配制方

13、法、pH值的计算以及缓冲容量、缓冲范围的概念；2 理解酸碱指示剂的变色原理，变色范围及其影响因素；3理解各种类型酸碱滴定过程中pH值的变化规律(滴定曲线)以及掌握正确选用指示剂的方法；4 掌握酸碱滴定分析有关计算。重 点酸碱指示剂的变色原理及选择；一元强酸碱的滴定和多元强酸碱的分步滴定难 点多元强酸碱的分步滴定课 型讲授、举例、讨论、练习学 时2学时教 学 过 程时间分配教学方法能力培养课前复习：找同学回答上节课所学的知识，引入新知识。10min温故而知新总结上次课知识，调动学生学习本次课的激情一、缓冲溶液15min讲授举例会计算缓冲溶液的pH二、酸碱指示剂15min讲授举例会选择酸碱指示剂三

14、、一元酸碱的滴定20min讲授举例练习会一元弱酸（或碱）滴定可行性判断方法及指示剂的选择方法四、多元酸碱的滴定20min讲授举例练习会多元酸碱滴定可行性判断方法及指示剂的选择方法五、总结10min讲授讨论培养学生总结所学知识的能力课后记：教学内容课前复习：找同学回答上节课所学的知识，引入新知识。一、缓冲溶液（一）缓冲溶液：凡当向溶液中加入少量强酸或强碱以及加水适当稀释时，pH 值能保持基本不变的溶液（能抵抗少量外来或内在产生的酸碱作用的溶液）组成：共轭酸碱对 如 HAc NaAc （二）pH 计算 NaA Na+ +Ac-, Ac- + H2O HAc + OH- HAc Ac- + H+ H

15、2O H+ OH- 在水溶液中，各型体之间应满足： (44)一般缓冲溶液的浓度都比较大，忽略离解部分，做近似处理： (45)近似式影响缓冲能量的因素：酸碱总浓度、组分比1:1最大；缓冲范围： pH = pKa 选择： pH 接近 pKa 二、酸碱指示剂（一） 酸碱指示剂的作用原理 酸碱指示剂本身是弱的有机酸或碱： 若：溶液pH值变化 共轭酸碱对的分子结构相互发生转变 颜色变化 溶液的颜色变化 指示终点到达例：指示剂甲基橙在不同pH值溶液中发生离解作用和颜色变化： HIn H+ + In- 红色（醌式） 黄色（偶氮式）碱性溶液中，平衡向右移动: 红色 黄色；反之亦反。（二）指示剂变色的 pH 范围以弱酸