定量分析化学教案

1、定量分析化学授课教案主讲教师：使用教材：定量分析化学江西农业大学理学院课程名称定量分析化讲课专业公共年级一学校级公共课（）；基础或专业基础课（）；必修课课程种类专业课（）选修课限选课（）；任选课（）讲课方式讲堂解说（）；实践课（）核查方式考试（）；观察（）课程教课27学分数1.5总学时数学时分派讲堂解说27学时白玲第一版社教材名称定量分析化学作者及第一版天津科技第一版社主编时间分析化学武汉大学高等教育第一版社（第4版）第一版社指定参照书作者及第一版时间分析化学康丽娟中国农业第一版社讲课教师职称单位理学院讲课时间章节名称第一章绪论（1学时）讲课理论课（）；实验课（）；实习（）教学1方式时数教课目

2、的认识分析化学的主要任务和作用、分类方法和发展。及要求教课要点要点：认识分析化学的分类与难点教课内容概要时间分派一、分析化学的任务和作用1基本看法：分析化学：研究物质化学构成的分析方法及相关理论的一门科学，是化学的一个重要分支。2分析化学的任务可概括为三大方面的主要任务：判断物质的化学构成（或成分）定性分析(qualitativeanalysis)测定各组分的相对含量定量分析(quantitativeanalysis)1确立物质的化学构造构造分析(structuralanalysis)3分析化学的作用不仅对化学学科的自己的发展起侧重要的作用，并且在各个领域都起着很重要的作用。二、分析方法的分类

3、三、分析化学的发展与趋向分析化学的发展经历了三次巨大改革，成为化学的一个重要分支。作业赐教材章节第二章偏差和分析数据办理（3学时）名称讲课理论课（）；实验课（）；实习（）教学3方式时数教课掌握偏差产生的原由及减免方法，正确度和精良度的表示方法；丈量偏差对计算结目的及果的影响；熟习逸出值发舍弃原则，认识统计检验的方法。要求教课1掌握基本看法：偏差、绝对偏差和相对偏差、正确度和精良度、要点系统偏差和有时偏差、偏差和偏差。与2掌握正确度和精良度的表示方法和相关计算基本公式。难点3掌握有效数字的修约规则及运算法例。教课内容概要时间分派一、丈量偏差及其表示方法1基本看法和公式正确度：表示分析结果与真值的

4、凑近程度。偏差：丈量值与真值之差称为绝对偏差（E）。系统偏差：由某种确立的原由造成的，一般有固定的方向和大小，重复测准时重复出现，也称为可定偏差。有时偏差：由一些有时的、不行防范的原由造成的，也称随机偏差。精良度：平行丈量的各丈量值（实验值）之间互相凑近的程度。偏差：丈量值与均匀值之差称为偏差。32正确度和精良度的关系3提升分析正确度的方法（如何减免分析过程中的偏差）4可疑数据的弃取二、有效数字及运算法例1基本看法有效数字：实质上能丈量到的数字。反应测定的正确程度。2有效数字的修约规则3有效数字的运算法例作业3；10:（2）,（3）,（6）。章节名称第三章滴定分析概论(3学时)讲课）；实习（）

5、教学3理论课（）；实验课（时数方式教课掌握滴定分析的特色，滴定分析对反应的要求，标准溶液的配制和标定，基准物质目的及的条件，标准溶液浓度的表示方法和相关计算。要求1在认识滴定分析法的特色和分类方法的基础上，明确作为滴定分析的化教课学反应所一定具备的条件：要点与难点2掌握滴定分析中常用的滴定方式：3掌握标准溶液的配制、标定及其浓度的表示方法。4掌握滴定分析法的相关基本看法。教课内容概要时间分派一、基本看法1滴定（titration）：把标准溶液从滴定管中定量滴加到待测溶液中的过程。一般把标准溶液称为滴定剂。2化学计量点（stoichiometricpoint）：当滴入的标准溶液与待测组分按化学反

6、应式所表示的化学计量关系完整作用时，称反应达到了化学计量点，或称等当点（equivalentpoint）。标准溶液：已知正确浓度的试剂溶液。4基准物质：能够用于直接配制或标定标准溶液的物质称为基准物质。35标定（Standardization）：利用基准物质或已知正确浓度的溶液来确定标准溶液的操作过程，称为标定。二、标准溶液浓度的表示方法1物质的量浓度（摩尔浓度）：单位体积溶液中所含物质的量（nB），称为物质的量浓度。用CB表示。2滴定度（T）三、主要计算公式作业2；5；6章节名称第四章酸碱滴定法（4学时）讲课教学4方式理论课（）；实验课（）；实习（）数时教课在理解酸碱质子理论和各各样类滴定曲

7、线的基础上，掌握指示剂的选目的择原则；会办理简单酸碱均衡，各样溶液滴定pH计算，酸碱滴定条件的判断，及要求滴定偏差的计算；熟习各各样类的酸碱滴定方法。1依据质子理论，认识酸碱的定义、共轭酸碱对、酸碱反应的实质及溶剂的教课质子自递反应等基本看法。要点2掌握酸碱均衡系统中各型体的分布系数的计算溶液酸碱度的计算方法。与3认识指示剂的变色原理，掌握选择指示剂的原则。难点4认识化学计量点、滴定突跃、滴定终点的含义：绘制滴定曲线，并选择恰当的指示剂。掌握酸碱可否被正确滴定、多元酸可否被分步滴定的判据。教课内容概要时间分派一、水溶液中的酸碱均衡1酸碱的定义酸:凡是能给出质子H+的物质碱:凡是能接受质子的物质

8、;2酸碱反应的实质酸碱质子理论以为，酸碱反应的实质是质子转移。3剂的质子自递反应KW3+-=1.0-14（KW是温度的函数，）=HOOH10254酸碱的强度酸碱的强度:酸的电离常数越大，表示它的酸性越强。共轭酸碱对Ka和Kb的关系为：KaKb=Kw二、溶液中酸碱组分的分布1酸的浓度和酸度2酸碱的分布系数分布系数（）：一元弱酸（HA）溶液中各样型体的分布3酸度对酸碱型体分布的影响三、酸碱溶液的pH计算2酸碱溶液的pH计算实质上精准式用的较少，而最简式用得最多。在解决实质问题时，必定要抓住主要矛盾，详细问题详细分析，做到灵巧运用，而不是生搬硬套。四、酸碱指示剂1指示剂的变色原理2影响指示剂变色范围

9、的要素：温度；指示剂的用量；离子强度和溶剂等要素3指示剂的选择原则：（1）指示剂的变色范围越窄越好。（2）指示剂的变色范围与滴定突跃范围有部分重合即可。4五、酸碱滴定的基本源理1滴定曲线（1）强酸、强碱的滴定曲线（2）一元弱酸（碱）的滴定：弱酸弱碱能够被正确滴定的条件：CaKa10-8或CbKb10-8（3）多元酸碱的滴定+-多元酸（碱）某一级离解的H（OH）若能被正确滴定，则一定满足CaKa10-8（CbKb10-8）。若能分步滴定，则一定满足Ka1/Ka2104（Kb1/Kb210-4）混淆弱酸的滴定与多元酸的近似。2滴定突越范围影响滴定突越范围的要素：滴定突跃与酸的浓度和强度成正比。五、

10、应用与示例（自学）作业4：（1），（3），（6），（7）；11；15。章节名称第五章积淀滴定法（2学时）讲课理论课（）；实验课（）；实习（）教学2方式时数教课掌握银量法中的铬酸钾指示剂法、铁胺矾指示剂法和吸附指目的及示剂法的基本源理、滴定条件，认识银量法的应用范围。要求教课要点二种方法的基本源理、滴定条件和应用。与难点教课内容概要时间分派1基本看法积淀滴定法是以积淀反应为基础的滴定分析方法。2用于积淀滴定的积淀反应一定具备的条件二、银量法（一）基本源理1银量法：以硝酸银为标准溶液，滴定能与Ag+生成银盐积淀的滴定分析方法。2滴定曲线滴定突跃范围的大小，取决于积淀的溶度积常数Ksp和溶液的浓度。

11、Ksp越小，突越范围越大。溶液的浓度降低，突跃范围减小。3分步滴定一、概括（二）方法及应用1铬酸钾指示剂法用K2CrO4作指示剂，用硝酸银作滴定剂，利用终点时略微过分的+Ag与K2CrO4生成砖红色Ag2CrO4积淀来指示滴定终点抵达方法。使用条件：要求浓度约为510-3mol/L较适合，K2CrO4指示剂只好在近中性和弱碱性溶液中进行。-，在弱碱性溶液中还可测定-合用范围：常用于测定Cl、BrCN.一、概括（二）方法及应用1铬酸钾指示剂法用K2CrO4作指示剂，用硝酸银作滴定剂，利用终点时略微过分的Ag+与K2CrO4生成砖红色Ag2CrO4积淀来指示滴定终点抵达方法。使用条件：要求浓度约为

12、510-3mol/L较适合，K2CrO4指示剂只好在近中性和弱碱性溶液中进行。-，在弱碱性溶液中还可测定-合用范围：常用于测定Cl、BrCN.一、概括（二）方法及应用1铬酸钾指示剂法用K2CrO4作指示剂，用硝酸银作滴定剂，利用终点时略微过分的2Ag+与K2CrO4生成砖红色Ag2CrO4积淀来指示滴定终点抵达方法。使用条件：要求浓度约为510-3mol/L较适合，K2CrO4指示剂只好在近中性和弱碱性溶液中进行。-，在弱碱性溶液中还可测定-合用范围：常用于测定Cl、BrCN.2佛尔哈德法是用铁铵矾NHFe(SO)2做为指示剂，以NHSCN或KSCN为标444准溶液，生成红色的配合物，即为滴定

13、终点。使用条件：酸度（硝酸）制在0.11mol/L之间。Fe3+的浓度控制在0.015mol/L.合用范围：铁铵矾法最大的长处是能够在酸性介质中进行，一般酸度3-3-、CrO2-等弱酸根离子的搅乱，大于0.3mol/L，能够防范PO、AsO444所以方法的选择性高。作业4；7。章节名称第六章配位滴定（4学时）讲课）；实习（）教学4理论课（）；实验课（时数方式教课目的及要求教课要点与难点掌握EDTA滴定的基本源理、副反应系数、条件稳固常数，络合滴定终点偏差计算；掌握滴定条件和金属指示剂的选择；熟习钙、镁、锌、铝等离子的测定方法。（1）配位均衡系统中相关基本看法和相互间的关系。（2）娴熟掌握配位均

14、衡中各样副反应系数的计算：配位剂的酸效应系数；配位剂的共存离子效应系数；金属离子配位效应系数；娴熟掌握配位条件稳固常数的意义和计算。（3）掌握配位滴定法的基本源理和化学计量点时金属离子浓度的计算，认识影响滴定突跃范围的要素，掌握计算配位滴定终点偏差的方法和正确判断能否被正确滴定。（4）熟习指示剂的作用原理和选择金属指示剂的依照。（5）熟习提升配位滴定选择性的方法，掌握滴定的方式及其应用和结果计算。时间教课内容概要分派一、概括1基本看法配位滴定法：也称络合滴定法，它是以配位反应为基础的滴定分析方法。主要用于金属离子的测定。2配位滴定反应的基本要求当前常用的配位滴定就是指以EDTA为络合剂的滴定分

15、析。二、基本源理（一）配位均衡1稳固常数和积累稳固常数（1）ML型（1：1）M+Y?MY反应的均衡常数表达式为：K稳MYKMYMY（2）MLn型配合物的逐级稳固常数Kn和积累稳固常数2副反应系数在配位反应中，把被测金属离子M与EDTA之间的配位反应称为主反应，而把酸度的影响、其余配位剂和搅乱离子等的反应都成为副反应。EDTA的酸效应系数Y(H)因为H+的存在，在H+和Y之间发生副反应，使Y参加主反应能力降低的现象称为酸效应。酸效应的大小用酸效应系数来衡量。YY(H)YY4HY3H2Y2H3YH4YH5YH6Y2Y4H23456HHHHH1K6K5K6K5K4K6K5K4K3K6K5K4K3K2

16、K6K5K4K3K2K1K6配位应系数Y(N)金属离子M的副反应系数M（配位效应系数）因为其余配位剂L的存在使金属离子与EDTA主反应的能力降落的现象称为配位效应。配位效应的大小用金属离子的配位效应系数M(L)表示。MM(L)M2nLn11L2L.（3）配合物的MY的副反应(能够忽视不计。)3条件稳固常数在必定条件下，校订了各样副反应的影响后生成配合物的实质稳固常数称为条件稳固常数KMY。KMYKMYMYMY或lgKMYlgKMYlgMlgYlgMY（二）配位滴定曲线滴定曲线在配位滴定中，跟着滴定剂EDTA的加入，金属离子浓度逐渐减小，在化学计量点周边发生突变，产生滴定突跃。由滴定剂的加入量与

17、对应的pM作图，也能够画出滴定曲线。影响滴定突跃大小的要素（1被测金属离子和滴定剂的浓度越大，突跃范围越大；（2和发生的副反应越多，KMY越小，则突越范围越小4金属指示剂（1）金属指示剂的作用原理终点前：M+In=MIn溶液颜色B色终点时：MInY=MY+In4溶液颜色A色（2）金属指示剂一定具备的条件：金属指示剂与金属离子生成的配合物MIn的颜色应与指示剂In自己的颜色有明显差别，终点变色明显。显色反应要敏捷、快速，有优秀的变色可逆性显色配合物MIn的稳固性要适合。一般要求KMY/KMIn102。金属离子指示剂应比较稳固，便于存储和使用。（3）常用金属指示剂铬黑T简称EBT或BT；钙指示剂（

18、又称钙羧酸指示剂）简称NN；二甲酚橙简称XO；PAN要依据测定样品的状况和要求，选择不一样的指示剂。5可否正确滴定的判据平常将lgCKMY6作为能正确滴定能够的条件。即当CM在102mol/L左右时，条件稳固常数KMY8，才能用配位滴定正确测定金属离子。三、滴定条件的选择提升配位滴定选择性，能够经过控制酸度和使用遮蔽剂的方法。选择滴定条件就是控制滴定条件使在此条件下的条件稳固常数在108数目级，即满足lgKMY8。1酸度的选择最高酸度或最低pH值：lgY(H)=lgKMY8，lgY(H)对应的酸度；最低酸度：金属离子开始生成氢氧化物积淀时的酸度，能够经过溶度积计算出pOH后获取。滴定的最适合酸

19、度范围：最高酸度和最低酸度之间的范围，在此范围内进行滴定，滴定偏差0.1。最正确酸度：用指示剂指示终点时，在最适合酸度范围内，当pMt=pMsp时对应的酸度。因为溶液的酸度影响金属离子的条件稳固常数，所以调理适合的酸度，能够提升配位滴定的选择性。2遮蔽剂的选择假如金属离子M和N的稳固常数比较凑近，就不可以用控制酸度的方法进行分别滴定。此时，能够用加入适合的遮蔽剂，使它与搅乱金属离子发生反应，而不与被测离子反应，能够大大降低搅乱离子的浓度，从而除去搅乱。常用的遮蔽方法有配位遮蔽法、积淀遮蔽法和氧化复原遮蔽法。配位遮蔽法是利用配位反应降低或除去搅乱离子的方法，是最常用的遮蔽方法。四、滴定方式与示例

20、（自学）作业2；5；7；9。章节名称第七章氧化复原滴定法（4学时）讲课）；实习（）教学4理论课（）；实验课（时数方式掌握氧化复原滴定法的基本源理，重要的滴定反应，氧化复原反应进行程度的计算教课及条件电位的看法和影响条件电位的要素和相关计算；掌握碘量法相关原理，溶液配制目的及和标定，指示剂的选择、应用等；掌握各样氧化复原滴定法的定量计算。认识其余氧化要求复原滴定法的原理、特色和应用等。明确氧化复原反应的实质，能运用能斯特方程式计算电极电位。教课2.理解标准电极电位及条件电位的意义和它们的差别。要点掌握影响滴定突跃范围大小的要素。认识正确选择指示剂的依照。熟习与并掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法

21、的原理和操作方法。难点学会用物质的量浓度计算氧化复原滴定分析结果的方法。教课内容概要时间分派一、Nernst方程与氧化复原均衡1Nernst方程能斯特（Nernst）方程式：02.303RTaOxOx/RedlgnFaRed0.059lgaOxaRed2条件电极电位在实质工作中，平常只知道氧化形和复原形的浓度。当溶液的离子强度较大时，则需要对浓度进行校订。其余，氧化形和复原形在溶液中常发生副反应，如：酸效应、配位效应和积淀的生成等，也会惹起电位的改变。当用分析浓度取代活度进行计算时，一定对上述各样要素进行校订，引入相应的活度系数和副反00.059fOxOxOx/RednlgfRedRed0应系

22、数。则：00.059fOxCOxRednlgfRedCRedOx0.059lgCOxCRed000.059lgfOxRedfRedOx依据条件电位能够判断电对的实质氧化复原能力，在分析化学中更有实质意义二、氧化复原滴定法原理1滴定曲线从滴定曲线能够看出，影响氧化复原滴定电位突跃范围的主要因数是两电对的条件电位差。2指示剂在氧化复原滴定法中，常用指示剂有三类：（1）自己指示剂比方：KMnO4标准溶液（2）特别指示剂比方：淀粉指示剂。淀粉溶液遇I3-产生深蓝色，反应特别敏捷，4-6-溶液中也能表现明显的蓝色。反应拥有可逆性。在5.010mol/LI3用于直接碘量法和间接碘量法。（3）氧化复原指示剂

23、自己是一种氧化剂或复原剂。它的氧化形和复原形拥有不一样的颜色，在滴定中，因为被氧化或复原而发生颜色突变来指示滴定终0点。指示剂的变色范围是，In0.059(V)，理论变色点是0。选择指示剂的原则是：指示剂颜色变化的范围应在滴定的电位突跃范围（化学计量点前后0.1）以内，以保证终点偏差不大于0.1。三、氧化复原滴定结果的计算在氧化复原滴定结果的计算中，要点是正确确立被测物质与滴定剂间的化学计量关系，所以需要正确写出相关的滴定反应方程式。四、氧化复原滴定法及其应用（以自学为主）作业5；8；9；14。章节名称第八章电位分析法（3学时）讲课理论课（）；实验课（）；实习（）教学3方式时数教课目的及要求教

24、课要点1掌握电位法的基本源理，测定pH值的原理和方法。2掌握电位滴定法原理和确立终点的方法及应用。3掌握永停滴定法的原理和方法。认识离子选择电极的种类及应用。1离子选择电极的基本源理离子选择性电极的性能与3离子选择电极测溶液中离子的浓度难点4.电位滴定法教课内容概要时间分派基本看法电化学分析化学电池可逆电极相界电位参比电极指示电极液接电位不对称电位离子选择电极电位法知识点介绍玻璃电极的基本源理：玻璃电极的电位与外面溶液H+活度的关/.RT系遵从Nernst方程式。K2303lgai2.玻璃电极的F性能：a.变换系数和线性范围b.不对称电位c.使用温度3.pH丈量中为了除去玻璃电极常数的不确立性

25、产生的偏差，需采纳两次丈量法；为了除去节余液接电位惹起的偏差，采纳的标准缓冲溶液的pH应和待测液的pH凑近。pHxpHsExEs0.059丈量偏差和注意事项：5离子选择电极的电极电位2.303RTKKnFlgaiKK2.303RTlgfnF2.303RTnFiilgCIi式中，K和K为电极电位活度式和浓度式的电极常数；a代表活度；f代表活度系数；C代表分析浓度；代表副反应系数；n代表响应离子电荷，响应离子为阳离子时取+号，为阴离子时取-号。6离子选择性电极的性能（1）与Nernst方程式的切合性:（2）选择性3（3）稳固性（4）检测限：（5）有效pH范围：（6）响应速度其余，离子选择电极还有内阻、不对称电位、温度系数、使用寿命等性能指标。7离子选择电极测溶液中离子的浓度为保持电极常数K不变，可采纳两种方法：若试样的基质构成基本固定并已知，可采纳与样品基质同样的标准样，或配制人工合成基质来制备丈量用的标准溶液。若试样基质构成复杂，改动性大，使用总离子强度调理剂(Totalionstrengthadjustmentbuffer,TISAB)分别调理标准液和待测液，以保持溶液拥有同样的活度系数和副反应系数。.两次丈量法XS2.303RTlgCXlgCS要求：电极响应严格切合Nerest关系式，且Ex-Es差值不可以太小。.标准曲线法配制不一样浓度的标准溶