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文档简介

1、化工分析电子教案【课题】第一单元 绪 论【教材版本】田海洲. 金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材化工分析.北京:高等教育出版社,2009【教学目标】1知识目标:了解化工分析的任务和作用;了解化工分析的种类;掌握化工分析的步骤并能够正确处理分析结果。2能力目标:通过让学生观察模仿操作,使学生学会采样的方法。3情感目标:通过了解化工分析在工业生产中的应用,激发学生学习化工分析的兴趣。【教学重点、难点】教学重点:化工分析的步骤和分析结果处理。教学难点:采样的方法和分析结果的处理。【教学媒体及教学方法】本节课通过使用演讲练议的方法,调动学生的学习积极性,注重培养学生观察分析、自主探究

2、的能力和动手能力,针对不同的学生采用因材施教的方法,使全体学生在合作学习中都能有所收获。使用教材图片和影像资料,通过投影仪播放收集的多媒体演示素材。本节内容可大体分为三部分,对每一部分内容结合采用演示法、讲授法、实验法、课堂讨论等不同的教学方法。一是通过演示,激发学生学习兴趣;二是通过演示和实验,给学生以感性认识;三是通过讲授强调操作过程中的注意事项;四是通过课堂讨论和练习使学生进一步熟悉和理解所学知识,避免满堂灌,使学生更好地参与到教学过程中来,提升他们的学习兴趣。【课时安排】4课时(180分钟)【教学建议】 根据教材内容的需要,教学中应交替使用教材图片、视频和实物。根据学生基本情况,灵活使

3、用不同的教学方法,加强和学生的互动,使学生积极地参与到教学活动中来。【教学过程】导入:1、NaOH固体常常容易吸收CO2生成Na2CO3,如何鉴定NaOH固体中是否含有Na2CO3?2、你知道上例中鉴定NaOH是否含有Na2CO3的方法是什么方法吗?从引导学生回答问题导出化工分析的概念。一、化工分析的任务和作用1. 化工分析的任务,利用各种分析方法,对试样成分进行测定,确定待测组分含量。2. 化工分析的作用,人们获得物质组成及含量等信息的必要手段,人们常说化工分析是工、农业生产的“眼睛”,科学研究的“参谋”。二、化工分析的方法1.化学分析法称量分析 法滴定分析 法酸碱滴定法配位滴定法氧化还原滴

4、定法沉淀滴定法化学分析 法2.仪器分析法,主要包括光学分析法、电化学分析法、质谱分析法、色谱分析法等。三、分析前的准备(一)试样采集与处理(采用边讲边实验的方式较好)1.液体试样的采集2.固体试样的采集与处理四分法如图所示(二)试样的溶解在溶解试样时,应注意以下几点:(1)试样溶解不能有任何损失。(2)试样在溶解过程中不应引入待测组分和干扰物质。(3)试样溶解必须完全。(4)分解试样要与分离干扰物质相结合。四、处理分析结果(一)准确度与误差绝对误差=测定值-真实值(二)精密度与偏差各次测定的平均值平均偏差相对平均偏差=1000标准偏差(三)报告分析结果比较完整的分析结果一般要报告三项值:1测定

5、次数(n);2被测组分含量的平均值()3平均偏差()和标准偏差(s)【强调】(1)在生产中间控制分析中,一个试样要做两个平行测定。如果两次分析的结果之差不超过允许误差的2倍,则取平均值报告分析结果;如果超过允许误差的2倍,则必须再做一份分析,最后取两个差值小于允差2倍的数据,并用平均值报告分析结果。例题1某化工厂测定原料中杂质的含量,允许误差为0.05%,两样品平行测定结果为0.5%、0.56%,如何报告分析结果?解:因为0.56%-0.52%=0.042×0.04%,故报告分析结果为取0.52%与0.56%的平均值,即:该原料中杂质含量为0.54%(2)多次测定结果在要求较严格的分

6、析实验中,需要对同一试样进行多次测定。这种情况应以多次测定的算术平均值报告分析结果,同时报告平均偏差和相对平均偏差。例题2用重铬酸钾法测定铁矿石中铁含量(在第六章中介绍),测定结果分别为:41.35%、41.46%、41.32%、41.61%、41.44%。计算这组数据的算术平均值,平均偏差和相对平均偏差。解:将测得数据按大小顺序列成下表顺序X(%)顺序X(%)12341.61%41.46%41.44%0.1740.0240.00445n=541.35%41.22%=207.18-0.086-0.216=0.504由此得出算术平均值%平均偏差相对平均偏差【练习】课后习题一、二五、课堂讨论及作业

7、课堂讨论,是发挥教师的主导作用,体现学生主体的有效方式。通过讨论,可以使学生帮助学生,用学生的学习方法教会学生,这是学生掌握学习方法,学会探索、发现规律,逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中,可以使学生对难点问题理清思路,掌握重点,同时,培养能力强的学生积极思考,主动探究;激励能力弱的学生认真观察,积极参与,以提高教学效果。 在布置作业前,可简要总结本节课的内容,指出需要注意的问题。作业:补充习题【课题】第二单元 滴定分析方法简介 2.1 滴定分析方法【教材版本】田海洲. 金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材化工分析.北京:高等教育出版社,2009【教学目标】1知识目标:

8、了解滴定分析的基本术语;了解滴定分析方法的分类。2能力目标:通过教师的演示实验,培养学生观察问题的能力,培养学生理论联系实际的学风,锻炼学生养成做事认真的习惯。3情感目标:通过分析实验在生活中的实际应用,激发学生的学习兴趣。【教学重点、难点】教学重点:滴定分析基本术语理解和滴定分析的分类方法。教学难点:滴定分析基本术语理解。【教学媒体及教学方法】滴定分析的常用仪器,食醋总酸度测定所用的药品。实验、讨论、讲授相结合的教学方法。【课时安排】2课时【教学建议】教师通过食醋总酸度测定演示实验,引导学生理解滴定分析的基本术语和化工分析的分类方法,然后通过讨论加深对概念的理解,充分做到理论与实践相结合。【

9、教学过程】教师先介绍一下食醋总酸度测定的原理和方法,借助这个滴定分析实验来讲解滴定分析的基本术语和化工分析的分类方法,便于学生理解和记忆。教师做食醋总酸度测定的演示实验,让学生认真观察。实验结束后,对照实验讲解下面的内容。一、基本术语1化学计量点:待测组分和滴定标准溶液恰好按化学计量关系完全反应的那一点,因此又称为理论终点。2标准溶液:是已知准确浓度的试剂溶液,也叫滴定剂。3滴定、标定:将标准溶液用滴定管滴加到待测组分溶液中的过程称为滴定;确定标准溶液浓度的过程称为标定。4基准物质:能够直接配制标准溶液或标定溶液浓度的物质。5滴定终点:是指在滴定过程中,通过指示剂颜色突变而终止滴定的转折点。6

10、滴定误差:是滴定终点与化学计量点之间的误差。二、滴定分析的分类滴定分析是最重要的化学分析法,只有按照一定化学计量关系进行完全的化学反应,才能用于滴定分析法,要求反应速度快,并且有适当的指示剂指示终点。常见的滴定分析方法包括:酸碱滴定法、配为滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法。三、滴定方式直接滴定法(用标准溶液直接滴定待测组分的方法)返滴定法 (在待测溶液中,加入过量标准溶液,再用另一标准溶液返滴定剩余第一种标液)置换滴定法(用适当试剂与待测组分定量反应,生成另一种能够滴定的物质,再用标液滴定反应产物)间接滴定法(一些物质不能与标准溶液直接反应,一般先将被测物质与与其他物质反应,再用标准溶液滴定

11、前反应的产物)四、课堂讨论及作业课堂讨论,是发挥教师的主导作用,体现学生主体的有效方式。通过讨论,可以使学生帮助学生,用学生的学习方法教会学生,这是学生掌握学习方法,学会探索、发现规律,逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中,可以使学生对难点问题理清思路,掌握重点,同时,培养能力强的学生积极思考,主动探究;激励能力弱的学生认真观察,积极参与,以提高教学效果。 在布置作业前,可简要总结本节课的内容,指出需要注意的问题。作业:练习课后习题一、二、三【课题】第二单元 2.2 标准溶液【教材版本】田海洲. 金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材化工分析.北京:高等教育出版社,2009

12、【教学目标】1知识目标:掌握标准溶液的浓度的表示方法和标准溶液的配制方法。2能力目标:通过让学生观察模仿操作,使学生学会正确使用各种分析仪器。3情感目标:通过实验操作,培养学生良好的职业素养,培养学生理论联系实际的学风,锻炼学生养成做事认真的习惯。【教学重点、难点】教学重点:标准溶液的配制方法和滴定分析的基本操作。教学难点:标准溶液的配制方法和滴定分析的基本操作。【教学媒体及教学方法】滴定分析的常用仪器。实验、讨论、讲授相结合的教学方法。【课时安排】4课时【教学建议】教师通过氢氧化钠标准溶液制备的演示实验,引导学生观察滴定分析的基本操作,让学生理解滴定分析基本操作的要领,然后让学生模仿操作达到

13、较熟练的程度,最后让学生按实验步骤独立操作完成盐酸标准溶液制备的实验,充分做到理论与实践相结合。【教学过程】知识回顾: 1什么是物质的量?1摩尔物质中包含多少微粒?2物质的量的浓度的含义是什么?3如何配制500mL0.1 mol·L-1NaOH溶液?老师引导学生复习回答以上问题,并讲授下面内容。一、标准溶液的浓度1物质的量浓度 强调:摩尔作为物质的量的基本单位,其数值的大小取决于基本单元的选择。例如:98克磷酸(H3PO4),若分别以H3PO4、H3PO4、H3PO4为基本单元,其n分别为1mol、2mol、3mol。 例题1 将265克(Na2CO3)溶解后制成1L溶液,求(1)N

14、a2CO3的物质的量(2)Na2CO3溶液物质的量浓度是多少?(已知:Na2CO3的摩尔质量为106g·mol-1)解:M(Na2CO3)=106 g·mol-1n (Na2CO3)=2.5molC(Na2CO3)=2.5 mol·L-1练习:补充练习2滴定度滴定度是指每毫升标准滴定溶液相当于被测组分的质量(g或mg),用TB/A表示,其中A是标准滴定溶液,B是待测组分。如:TNaOH/HCl=0.4g·ml-1,则表示1mlHCl标准溶液相当于0.4gNaOH有时滴定度还用每毫升标准滴定溶液相当于被测物质的百分含量表示。如;TNaOH/HCl=1.2%

15、,表示为每毫升HCl标准溶液相当于试样中NaOH的含量为1.2%。二、配制标准溶液配制的方法有两种:直接法和间接法(标定法)1基准物质作为基准物质,必须符合下列条件:(1)有较高的纯度。(2)物质组成固定。(3)性质稳定、易溶解。(4)定量反应。2配制标准溶液教师演示学生模仿配制250 mL0.1 mol·L-1NaOH溶液,并标定其准确浓度。为了节约时间,可以先将邻苯二甲酸氢钾称量好。(1)直接配制法步骤:结合无机化学所学内容,教师引导让学生归纳总结。(2)间接配制法步骤:教师引导让学生归纳总结。配制近似浓度的溶液标定3标准溶液的贮存时注意事项练习:配制250 mL0.1 mol&

16、#183;L-1HCl溶液,并标定其准确浓度。四、课堂讨论及作业课堂讨论,是发挥教师的主导作用,体现学生主体的有效方式。通过讨论,可以使学生帮助学生,用学生的学习方法教会学生,这是学生掌握学习方法,学会探索、发现规律,逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中,可以使学生对难点问题理清思路,掌握重点,同时,培养能力强的学生积极思考,主动探究;激励能力弱的学生认真观察,积极参与,以提高教学效果。 在布置作业前,可简要总结本节课的内容,指出需要注意的问题。实践作业:1巩固练习配制250 mL0.1 mol·L-1NaOH溶液,并标定其准确浓度。2巩固练习配制250 mL0.1 mol&#

17、183;L-1HCl溶液,并标定其准确浓度。【课题】第二单元 2.3 滴定分析中的计算【教材版本】田海洲. 金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材化工分析.北京:高等教育出版社,2009【教学目标】1知识目标:理解滴定分析定量计算的依据;掌握等物质的量反应原则。2能力目标:根据滴定分析的反应关系,学生能选取基本单元;按等物质的量反应原则,学生能进行定量计算。3情感目标:教师引导学生通过对等物质的量反应原则的理解,让学生懂得任何事物都有其内在联系,就看我们能否找到这种联系为我所用。【教学重点、难点】教学重点:定量分析的计算。教学难点:等物质的量反应原则的理解。【教学媒体及教学方法】

18、多媒体投影仪。讲授、讨论、练习相结合的教学方法。【课时安排】2课时【教学建议】教师通过滴定分析中的反应关系,引导学生找出待测物质与滴定剂定量关系,进而帮助学生理解等物质的量反应原则;通过等物质的量反应原则,进行定量计算。【教学过程】一、计算依据1. 根据反应计量关系进行计算【复习】滴定剂A与被测物质B发生下列反应:aA + bB = cC + dD由反应可得:nB:nA=a:b,则;,式中,称为摩尔比,它是滴定分析定量测定的依据。2. 等物质的量反应原则【分析】关键是选取物质的基本单元。例如:用NaOH滴定H2SO4溶液时,反应方程式为:2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O反应中,

19、1个H2SO4分子提供2个H+,所以,应以H2SO4为基本单元。所以,参加反应的n(H2SO4)等于参加反应的n(NaOH)。【导出】按:aA+bB=cC+dD则有: 【巩固】再如:2MnO4-+5C2O42-=16H+=2Mn2+10CO2+8H2O则有:【结论】在置换滴定或间接滴定法中,涉及多个反应的,可用待测物质与滴定剂的物质的量相等的关系计算。二、计算示例【分析】教师分析讲解下面例题。例题2 已知:浓度为0.1300mol·L-1的HCl溶液20.00ml恰好与21.30 mlNaOH溶液反应达到计量点,求NaOH溶液的浓度。解:反应式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O到

20、达计量点时,c(HCl)·V(HCl)=c(NaOH) ·V(NaOH)=0.1221 mol·L-1例题3 要配制0.1200 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液250ml,需要基准物质K2Cr2O7多少克?解:·V(K2Cr2O7)= m(K2Cr2O7)= ·V(K2Cr2O7)·) =0.1200×250.00×10-3×49=1.47g例题4 0.3000gCaO试样溶于30ml浓度为0.25mol·L-1的HCl溶液中,完全反应后,剩余的酸用浓度为0.25的NaOH标准

21、溶液反滴定至滴定终点,消耗10.50ml,求试样中CaO的质量分数。解:已知M(CaO)=28根据CaO+2H+=Ca2+H2O取CaO为基本单元,则n(CaO)=c(HCl)V(HCl)-c(NaOH)V(NaOH) =(0.25×300.25×10.5)×10-3 =4.875×10-3(mol)CaO% = 【巩固练习】学生练习课后习题一中3、4,习题二中1三、课堂讨论及作业课堂讨论,是发挥教师的主导作用,体现学生主体的有效方式。通过讨论,可以使学生帮助学生,用学生的学习方法教会学生,这是学生掌握学习方法,学会探索、发现规律,逐步掌握获取知识的本领

22、的最好时机。在讨论中,可以使学生对难点问题理清思路,掌握重点,同时,培养能力强的学生积极思考,主动探究;激励能力弱的学生认真观察,积极参与,以提高教学效果。 在布置作业前,可简要总结本节课的内容,指出需要注意的问题。作业:课后习题一中5、习题二中2【课题】第二单元 2.4常见滴定的分析仪器 2.4.1 分析天平【教材版本】田海洲. 金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材化工分析.北京:高等教育出版社,2009【教学目标】1知识目标:熟悉分析天平各部件的名称和用途;掌握样品的三种称量方法。2能力目标:学会测定天平的零点和灵敏度;能进行正确的称量操作。3情感目标:激发学生的学习兴趣,

23、培养学生的动手能力和良好的职业素养。【教学重点、难点】教学重点:运用分析天平称取试样。教学难点:分析天平的称量操作。【教学媒体及教学方法】万分之一分析天平、台秤、小烧杯、表面皿、称量瓶、氯化钠样品。讲授、实验、讨论相结合教学方法。【课时安排】2课时【教学建议】教师引导学生对照分析天平介绍天平的构造和作用,演示并讲授天平的称量方法和注意事项,然后让学生模仿练习,反复操作,以达到巩固的目的。【教学过程】【讲授】以半自动电光分析天平为例,对照实物介绍天平的构造和作用。一、分析天平的构造双盘机械加码电光天平的结构由外框部分、立柱部分、横梁部分、悬挂系统、制动系统、光电读数系统、机械加码装置七个部分组成

24、。1、外框2、立柱3、横梁部分4、悬挂系统5、制动系统1、横梁;2、平衡砣;3、吊耳;4、指针;5、支点刀;6、框罩;7、圆形砝码;8、指数盘;9、支刀销;10、折叶;11、阻尼内筒;12、投影屏;13、秤盘;14、盘托;15、螺旋脚;16、垫脚;17、升降旋钮、18投影屏调节杆6、光学读数系统7、砝码和机械加码装置二、称量程序【演示】教师边讲边演示,引导学生认真观察。1、准备工作2、清洁与检查3、粗称试样4、称量操作:运用直接称量法、递减称量法、固定质量称量法三种方法,重点递减称量法。5、读数6、关闭天平7、切断电源【强调】每一步注意事项三、学生实验学生根据实验步骤先模仿老师操作,教师巡回辅

25、导,纠正学生操作中的错误。在学生初步掌握称量方法的基础上,再让学生独立完成操作。最后让学生以三种不同的称量方法,分别称取三份氯化钠试样,重点巩固递减称量法。四、课堂讨论及作业课堂讨论,是发挥教师的主导作用,体现学生主体的有效方式。通过讨论,可以使学生帮助学生,用学生的学习方法教会学生,这是学生掌握学习方法,学会探索、发现规律,逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中,可以使学生对难点问题理清思路,掌握重点,同时,培养能力强的学生积极思考,主动探究;激励能力弱的学生认真观察,积极参与,以提高教学效果。 在布置作业前,可简要总结本节课的内容,指出需要注意的问题。实践作业:用万分之一分析天平称取四

26、份氯化钠试样(在天平室完成)【课题】第二单元 2.4常见滴定的分析仪器 2.4.2 滴定管【教材版本】田海洲. 金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材化工分析.北京:高等教育出版社,2009【教学目标】1知识目标:掌握酸碱滴定管的使用方法。2能力目标:能正确的利用酸碱滴定管进行滴定操作。3情感目标:培养学生的动手操作能力,使学生养成按规范操作、做事认真的习惯。【教学重点、难点】教学重点:酸碱滴定管的使用方法。教学难点:使用酸碱滴定管进行滴定操作。【教学媒体及教学方法】滴定分析常用仪器、盐酸和氢氧化钠标准溶液。实验、讲授、讨论相结合的教学方法。【课时安排】2课时【教学建议】本次课要

27、在分析实验室完成。教师先进行滴定管正确的演示操作,让学生认真观察,因而获得一定的感性认识;然后教师边讲边做,学生模仿操作;最后学生独立操作练习,教师针对学生操作过程中出现问题,强调滴定管使用过程中应注意的事项。【教学过程】【演示】教师对照实物介绍滴定管分类与规格。如图2-2所示利用盐酸和氢氧化钠标准溶液,进行滴定管操作演示,提出一定问题,让学生边观察边思考。【实验】教师边讲边实验,学生模仿操作。一、滴定管的洗涤图2-2二、滴定管的使用1.试漏:强调方法2.涂油:强调方法3.装液:强调先润洗,后装液,并且不得借用任何别的器皿。4.排空气:强调酸式管与碱式管方法不同。5.调液面:调液面在0刻度三、

28、滴定操作图2-31.握管:在滴定时,滴定管要垂直夹在滴定管架上的滴定管夹上。使用酸式滴定管时,用左手控制活塞,无名指和小指向手心弯曲,轻轻抵住出管口,大拇指向前,食指和中指微弯向内扣住活塞如图2-3( a)所示,转动活塞使试液滴出。 使用碱式滴定管时,左手拇指向前,食指向后,捏住橡皮管中玻璃球所在部位上方,向右积压橡皮管,如图2-3 (b)所示,使试液滴出。 2.滴定: 如图2-4所示(1)调节高度图2-4(2)控制滴定速度四、学生操作练习用盐酸和氢氧化钠标准溶液做实验试剂,相互反复滴定,直到熟练为止。五、课堂讨论及作业课堂讨论,是发挥教师的主导作用,体现学生主体的有效方式。通过讨论,可以使学

29、生帮助学生,用学生的学习方法教会学生,这是学生掌握学习方法,学会探索、发现规律,逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中,可以使学生对难点问题理清思路,掌握重点,同时,培养能力强的学生积极思考,主动探究;激励能力弱的学生认真观察,积极参与,以提高教学效果。 在布置作业前,可简要总结本节课的内容,指出需要注意的问题。实践作业:在分析实验室练习盐酸和氢氧化钠标准溶液相互滴定。【课题】第二单元 2.4常见滴定的分析仪器 2.4.3移液管和容量瓶【教材版本】田海洲. 金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材化工分析.北京:高等教育出版社,2009【教学目标】1知识目标:掌握移液管和容量瓶

30、的使用方法。2能力目标:能正确的利用移液管移取溶液,能正确利用容量瓶配制溶液。3情感目标:培养学生的动手操作能力,使学生养成按规范操作、做事认真的习惯。【教学重点、难点】教学重点:掌握移液管和容量瓶的使用方法。教学难点:使用移液管移取溶液,使用容量瓶配制溶液。【教学媒体及教学方法】移液管、容量瓶、锥形瓶、烧杯、玻棒、胶头滴管、氢氧化钠固体试样。实验、讲授、讨论相结合的教学方法。【课时安排】2课时【教学建议】本次课要在分析实验室完成。教师先进行移液管和容量瓶正确的演示操作,让学生认真观察,因而获得一定的感性认识;然后教师边讲边做,学生模仿操作;最后学生独立操作练习,教师针对学生操作过程中出现问题

31、,强调移液管和容量瓶使用过程中应注意的事项。建议先学习容量瓶使用方法,然后再利用该实验过程中配制的氢氧化钠溶液,来学习移液管使用方法。【教学过程】一、移液管与吸量管的洗涤【演示】教师对照实物介绍移液管分类与规格。如图2-6所示二、移液管和吸量管的操作【演示】利用氢氧化钠标准溶液,进行移液管操作演示,提出一定问题,让学生边观察边思考。【实验】教师边讲边实验,学生模仿操作。图2-61.润洗2.吸液3.调液面4.放溶液三、学生操作练习用氢氧化钠标准溶液做实验试剂,相互练习,直到熟练为止。四、容量瓶使用前的准备【实验】教师边讲边实验,学生模仿操作。1.洗涤:洗涤方法与滴定管的洗涤方法相同。图2-72.

32、试漏:检查方法是将水加到刻度线附近,旋紧瓶塞,倒立容量瓶,观察是否有水渗出。五、用容量瓶配制一定浓度的液体【演示】教师对照实物介绍容量瓶分类与规格。利用氢氧化钠固体试样,进行氢氧化钠标准溶液操作演示,提出一定问题,让学生边观察边思考。如图2-7所示用氢氧化钠固体试样,配制250 ml浓度为0.5mol·L-1氢氧化钠溶液。1.称量:用台秤称取5克氢氧化钠固体试样于250 ml烧杯中。2.溶解:用少量蒸馏水溶解。3.移液:用玻棒引流,将溶液转移至250 ml容量瓶中,洗涤烧杯和玻棒23次,将洗液按照上述方法转移至容量瓶中。4.定容:向容量瓶中加蒸馏水,在液面距离刻度1厘米处改用胶头滴管

33、加水,至溶液凹液面恰好与刻度线相切,盖上盖子,反复摇匀即可。注意:容量瓶不能长期保存配制好的溶液,尤其是碱溶液,防止磨口被碱溶液腐蚀。应把配制好的溶液倒入试剂瓶中储存。六、课堂讨论及作业课堂讨论,是发挥教师的主导作用,体现学生主体的有效方式。通过讨论,可以使学生帮助学生,用学生的学习方法教会学生,这是学生掌握学习方法,学会探索、发现规律,逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中,可以使学生对难点问题理清思路,掌握重点,同时,培养能力强的学生积极思考,主动探究;激励能力弱的学生认真观察,积极参与,以提高教学效果。 在布置作业前,可简要总结本节课的内容,指出需要注意的问题。实践作业:1.在分析实

34、验室用浓盐酸和氢氧化钠固体试样练习溶液的配制方法。2.用配制好的盐酸和氢氧化钠溶液练习移液管和吸量管的使用方法。【课题】第三单元 酸碱滴定法 3.1酸碱电离平衡【教材版本】田海洲. 金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材化工分析.北京:高等教育出版社,2009【教学目标】1知识目标:掌握酸碱滴定法的原理;了解缓冲溶液作用。2能力目标:能够进行水溶液pH值的计算。3情感目标:通过酸碱电离平衡教学,对学生进行对立统一及事物间相互联系与相互制约的辩证唯物主义观点教育。【教学重点、难点】教学重点:酸碱滴定法的原理和水溶液pH值的计算。教学难点:水溶液pH值的计算和缓冲溶液作用理解。【教学

35、媒体及教学方法】多媒体课件。讲授、讨论、练习相结合的教学方法。【课时安排】2课时【教学建议】教师在引导学生复习旧知识的基础上,采用延伸的方法,讲授新知识点,如应用化学平衡理论和盐类水解知识,延伸研究电离平衡及pH值的计算的有关知识,进一步理解缓冲溶液作用。【教学过程】【复习】问题引导:1什么反应叫中和反应?怎样表示酸碱性的强弱?2酸显酸性,碱显碱性,盐都显中性吗?在回答问题的基础上,归纳得出酸碱滴定法的原理:实质是H+和OH-发生中和反应,生成难电离的H2O。H+OH-H2O一、酸度和浓度主要讲清酸的分析浓度Ca与溶液中H+的活度(酸度)之间的区别与联系。二、电离平衡教师引导学生对照化学平衡,

36、来理解电离平衡。1电离平衡:弱电解质才有电离平衡,电离平衡也是动态平衡2电离常数:对于HAH+A-反应 则常用Ka表示弱酸的电离常数,Kb表示弱碱的电离常数。Ka或Kb值越大表示酸的酸性或碱的碱性越强,反之越小。水是一种弱电解质,其电离常数可用Kw表示,Kw=H+OH-=1.0×10-143溶液pH的计算(1)一元强酸强碱溶液一元强酸,如HCl HCl=H+Cl- pHlgH+=- lgCa一元强碱,如NaOH NaOH=Na+OH- pOH= lgOH-=- lgCb例1 求0.10mol·L-1盐酸溶液的pH值。解:由于盐酸全部电离,即HCl=H+Cl-,则H=HClp

37、HlgH+=- lgCa=-lg0.1=1.0(2)一元弱酸弱碱溶液一元弱酸,当a/Ka500时, 一元弱碱, 当b/Kb500时, 例2 求0.24 mol·L-1 氨水溶液的pH值。 解:氨水为弱电解质,即NH3·H2O NH4-+OH- 由表查出,氨水的电离常数Kb=1.8×10-5,根据= =6.57×10-4pOH=3.18 即 pH=10.82(3)盐溶液的pH值弱酸与强碱反应生成的盐溶液呈现碱性,如NaAc,强酸弱碱反应生成的盐溶液呈现酸性,如NH4Cl, 【巩固练习】课后习题二1(2)(3)三、缓冲溶液总体要求:这部分内容只做定性介绍,不

38、做定量计算。1. 缓冲溶液概念:能调节和控制溶液pH值的溶液。2. 缓冲溶液组成:酸碱缓冲溶液是由弱酸和弱酸盐或弱碱和弱碱盐溶液组成,如:HAc-NaAc和NH3-NH4Cl。3. 缓冲溶液作用:缓冲溶液的作用是对溶液的酸度具有稳定和调节作用。4. 缓冲溶液的缓冲能力:缓冲溶液的缓冲能力是有一定限度的。一般来说,缓冲溶液越浓,溶液中缓冲各组分的浓度比或越接近1,其缓冲能力越大。四、课堂讨论及作业课堂讨论,是发挥教师的主导作用,体现学生主体的有效方式。通过讨论,可以使学生帮助学生,用学生的学习方法教会学生,这是学生掌握学习方法,学会探索、发现规律,逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中,可以

39、使学生对难点问题理清思路,掌握重点,同时,培养能力强的学生积极思考,主动探究;激励能力弱的学生认真观察,积极参与,以提高教学效果。 在布置作业前,可简要总结本节课的内容,指出需要注意的问题。作业:课后习题二1(1)、2【课题】第三单元 酸碱滴定法 3.2酸碱指示剂【教材版本】田海洲. 金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材化工分析.北京:高等教育出版社,2009【教学目标】1知识目标:理解指示剂变色原理;掌握指示剂变色范围和指示剂的选择;了解混合指示剂组成和选用。2能力目标:能根据酸碱滴定中溶液pH值的变化选择指示剂。3情感目标:通过对指示剂变色原理和指示剂选择的理解体会科学的严

40、谨美。【教学重点、难点】教学重点:指示剂变色范围和指示剂的选择。教学难点:指示剂的选择。【教学媒体及教学方法】多媒体课件。讲授、讨论、练习相结合的教学方法。【课时安排】2课时【教学建议】教师结合以前学过的酸碱指示剂及电离平衡知识,引导学生理解指示剂变色原理和变色范围的确定;根据滴定分析误差要求和溶液pH值的变化,引导学生掌握指示剂选择的原则和方法。【教学过程】一、指示剂作用原理以酚酞和甲基橙为例,通过电离平衡理论,来分析两指示剂变色原理: -H+ -H+H2In HIn- In2- +H+ +H+(无色) (无色) (红色)酚酞在酸性溶液中为无色,在碱性溶液中,平衡向右移动,溶液由无色变成红色

41、;反之,在酸性溶液中,溶液由红色变为无色。【结论】指示剂的颜色与溶液的pH值有关。但是,并不是溶液的pH值的任意改变都会引起指示剂颜色的变化,指示剂的变色,其pH值是有一定范围的,只有超过这个范围,才能观察到指示剂的颜色变化。【讲授】二、指示剂变色范围以弱酸型指示剂HIn为例:HInH+ + In-(酸式色) (碱式色)其电离平衡常数:则: 或 只有当10或时,才能明显看到碱式色或酸式色,因而得到指示剂的理论变色范围为:。但由于人眼对各种颜色的敏感程度不同,以及指示剂两种颜色的强度不同,因此,实际测得的值与理论值并不完全一致。见表3-2所示。三、指示剂的选择根据酸碱滴定溶液pH值的变化,就可选

42、择适当的指示剂。显然,最理想的指示剂应该恰好在滴定反应的化学计量点变色。在任何酸碱滴定中,化学计量点前后滴定误差允许的范围内,都有一段pH值变化极快范围,称为“pH突跃”。以0.1000mol/L NaOH溶液滴定0.1000 mol/L HCl溶液为例:通过计算可知,突跃pH范围为4.39.7,只要在此范围内变色的指示剂都可以选用。甲基橙(pH3.14.4),甲基红(pH4.46.2),酚酞(pH8.010.0)都可以认为是适当的指示剂。而且测定结果都满足滴定分析准确度的要求。由此可以得出结论:为了满足滴定分析对准确度的要求,指示剂的选择原则是指示剂的变色范围应处在或部分处在化学计量点附近的

43、pH突跃范围内。指示剂的变色点越接近化学计量点越好。【自学】问题引导,学生阅读。四、混合指示剂混合指示剂是在某种酸碱指示剂中加入一种惰性染料或由两种(或多种)指示剂混合而成。混合指示剂有变色范围窄,变色敏锐,容易辨别的优点。见表3-3所示。五、课堂讨论及作业课堂讨论,是发挥教师的主导作用,体现学生主体的有效方式。通过讨论,可以使学生帮助学生,用学生的学习方法教会学生,这是学生掌握学习方法,学会探索、发现规律,逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中,可以使学生对难点问题理清思路,掌握重点,同时,培养能力强的学生积极思考,主动探究;激励能力弱的学生认真观察,积极参与,以提高教学效果。 在布置作

44、业前,可简要总结本节课的内容,指出需要注意的问题。作业:练习课后习题一、二、三【课题】第三单元 酸碱滴定法 3.3标准溶液的配制与标定【教材版本】田海洲. 金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材化工分析.北京:高等教育出版社,2009【教学目标】1知识目标:掌握盐酸标准溶液的配制与标定的方法;掌握NaOH标准溶液的配制与标定。2能力目标:能进行盐酸标准溶液和NaOH标准溶液制备。3情感目标:通过实验操作,培养学生良好的职业素养,培养学生理论联系实际的学风,锻炼学生养成做事认真的习惯。【教学重点、难点】教学重点:盐酸标准溶液和NaOH标准溶液配制与标定。教学难点:实验操作和分析结果

45、的处理。【教学媒体及教学方法】滴定分析常用仪器、浓盐酸、NaOH固体试样。实验、讨论、讲授相结合的教学方法。【课时安排】4课时【教学建议】本节课是在学习了分析天平和容量分析基本操作以后第一次实践应用课,仍要在分析实验室完成。实验前,教师要对前面所讲知识做一个简单回顾,引导学生复习分析天平、滴定管、移液管、容量瓶、溶液配制等基本操作,让学生理解本节课就是将这些基本操作的一次综合,从而坚定学生独立完成实验的信心。【教学过程】一、盐酸标准溶液的配制与标定 1. 配制:配制250 mL 0.1mol/L HCl溶液。滴定0.1000 0.1000 NaOH通过复习方式,引导学生回顾溶液配制的方法和步骤

46、,然后让学生独立完成操作。2. 标定常用无水碳酸钠或硼砂作为标定盐酸溶液的基准物质。重点讲授用无水碳酸钠标定的方法和操作。(1)无水碳酸钠原理:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2CO3 H2CO3=CO2+H2O步骤:在分析天平上准确称取0.120.15g基准物质无水Na2CO3三份。分别置于250mL的锥形瓶中,标上瓶号,加2030mL水溶解后,加上12滴0.2%甲基橙指示剂,分别用HCl滴定至溶液由黄色变成橙色,即为终点。计算:【总结】实验过程中出现的问题。(2)硼砂(Na2B4O7·10H2O)简单介绍该方法的特点。二、NaOH标准溶液的配制与标定1. 配制:配制250

47、mL 0.1mol/L NaOH 溶液。 通过复习方式,引导学生回顾溶液配制的方法和步骤,然后让学生独立完成操作。2. 标定常用邻苯二甲酸氢钾或草酸作为标定NaOH溶液的基准物质。(1)邻苯二甲酸氢钾:重点讲授这种方法。 COOK COOK原理: +NaOH = +H2O COOH COONa步骤:在分析天平上准确称取0.40.5g基准物质邻苯二甲酸氢钾两份,分别置于250mL锥形瓶中,加入2030mL水,溶解后,加12滴0.2%酚酞指示剂,用NaOH溶液滴至溶液呈微红色,半分钟不褪色,即为终点,记录消耗VNaOH。计算:【总结】实验过程中出现的问题。(2)草酸(H2C2O4·2H2

48、O)简单介绍该方法的特点。三、课堂讨论及作业课堂讨论,是发挥教师的主导作用,体现学生主体的有效方式。通过讨论,可以使学生帮助学生,用学生的学习方法教会学生,这是学生掌握学习方法,学会探索、发现规律,逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中,可以使学生对难点问题理清思路,掌握重点,同时,培养能力强的学生积极思考,主动探究;激励能力弱的学生认真观察,积极参与,以提高教学效果。 在布置作业前,可简要总结本节课的内容,指出需要注意的问题。实践作业:巩固练习盐酸标准溶液和NaOH标准溶液配制与标定。【课题】第三单元 酸碱滴定法 3.4中和滴定的应用【教材版本】田海洲. 金蓝领工程以就业为导向职业教育课

49、程和教材改革系列教材化工分析.北京:高等教育出版社,2009【教学目标】1知识目标:了解工业硫酸的测定方法;掌握用双指示剂法测定混合碱的原理和方法;理解铵盐的测定的原理和方法。2能力目标:能用双指示剂法测定混合碱试样。3情感目标:通过实验操作,培养学生良好的职业素养,培养学生理论联系实际的学风,锻炼学生养成做事认真的习惯。【教学重点、难点】教学重点:用双指示剂法测定混合碱原理和操作。教学难点:用双指示剂法测定混合碱原理理解。【教学媒体及教学方法】滴定分析常用仪器、混合碱试样、盐酸标准溶液。实验、讨论、讲授相结合的教学方法。【课时安排】2课时【教学建议】本节课是酸碱滴定实践应用课,仍要在分析实验

50、室完成。实验前,教师要对前面所讲知识做一个简单回顾,引导学生理解工业硫酸、混合碱、铵盐的测定的原理和方法,复习分析天平、滴定管、移液管等基本操作,让学生体会酸碱滴定在工业生产中的应用,进一步提高学习化工分析的兴趣。【教学过程】一、工业硫酸的测定教师讲解分析工业硫酸的测定的原理和方法。二、混合碱的测定:主要实验和讲授双指示剂法,重点掌握混合碱的测定操作。1. 混合碱中NaOH与Na2CO3含量的测定(1)原理:NaOH Na2CO3 加入酚酞(粉色) HCl V1NaCl NaHCO3 酚酞变色(无色)加入甲基橙(黄色) V2HCl CO2 H2O 甲基橙变色(橙色) 测定第一阶段:HCl+Na

51、OH=NaCl+H2O HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl 消耗标准HCl溶液的体积为V1测定第二阶段:HCl+ NaHCO3= NaCl +H2O+CO2消耗标准HCl溶液的体积为V2(2)步骤:用移液管吸取10mL试样于250mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。用移液管准确吸取10mL已稀释的试液于250mL锥形瓶中,加20mL左右的蒸馏水,酚酞指示剂12滴,以0.1 mol/L HCl标准溶液滴定到酚酞的红色刚好消失为止,记下HCl溶液的体积V1。再加入12滴甲基橙指示剂,继续滴定至溶液由黄色变为橙色,记下第二次用去HCl标准溶液体积V2,平行作23次。(3)计算NaOH(

52、mg/L)Na2CO3(mg/L)×1000【总结】实验过程中出现的问题。2. 纯碱中Na2CO3、NaHCO3含量的测定教师分析讲解测定原理和方法,学生根据给出的实验步骤独立完成操作。计算:【总结】(1)实验过程中出现的问题。(2)由上面的两例可以看出,混合碱为Na2CO3和NaOH的混合物时,用双指示剂法滴定所消耗的HCl体积规律是:V1V20。如果混合碱为Na2CO3和NaHCO3的混合物,用双指示剂法滴定所消耗的HCl体积规律是:V2V10。【巩固练习】课后习题二三、铵盐的测定教师讲解分析铵盐测定的原理和方法。用甲醛法测定的含量:能与甲醛(HCHO)反应生成相当量的酸。选用酚酞作指示剂,再用碱标准溶液滴定至溶液呈浅粉色(C计算:四、课堂讨论及作业课堂讨论,是发挥教师的主导作用,体现学生主体的有效方式。通过讨论,可以使学生帮助学生,用学生的学习方法教会学生,这是学生掌握学习方法,学会探索、发现规律,逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中,可以使学生对难点问题理清思路,掌握重点,同时,培养能力强的学生积极思考,主动探究;激励能力弱的学生认真观察,积极参与,以提高教学效果。 在布置作业前,可简要总结本节课的内容,指出需要注意的问题。作业:一、计算题1称取混合碱试样0.8719g,加酚酞指示剂,用CHCl0.3

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