定量分析化學教案

1、定量分析化學授課教案主講教師：使用教材：定量分析化學江西農(nóng)業(yè)大學理學院課程名稱定量分析化講課專業(yè)公共年級一學校級公共課（）；基礎(chǔ)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課（）；必修課課程種類專業(yè)課（）選修課限選課（）；任選課（）講課方式講堂解說（）；實踐課（）核查方式考試（）；觀察（）課程教課27學分數(shù)1.5總學時數(shù)學時分派講堂解說27學時白玲第一版社教材名稱定量分析化學作者及第一版天津科技第一版社主編時間分析化學武漢大學高等教育第一版社（第4版）第一版社指定參照書作者及第一版時間分析化學康麗娟中國農(nóng)業(yè)第一版社講課教師職稱單位理學院講課時間章節(jié)名稱第一章緒論（1學時）講課理論課（）；實驗課（）；實習（）教學1方式時數(shù)教課目

2、的認識分析化學的主要任務(wù)和作用、分類方法和發(fā)展。及要求教課要點要點：認識分析化學的分類與難點教課內(nèi)容概要時間分派一、分析化學的任務(wù)和作用1基本看法：分析化學：研究物質(zhì)化學構(gòu)成的分析方法及相關(guān)理論的一門科學，是化學的一個重要分支。2分析化學的任務(wù)可概括為三大方面的主要任務(wù)：判斷物質(zhì)的化學構(gòu)成（或成分）定性分析(qualitativeanalysis)測定各組分的相對含量定量分析(quantitativeanalysis)1確立物質(zhì)的化學構(gòu)造構(gòu)造分析(structuralanalysis)3分析化學的作用不僅對化學學科的自己的發(fā)展起側(cè)重要的作用，并且在各個領(lǐng)域都起著很重要的作用。二、分析方法的分類

3、三、分析化學的發(fā)展與趨向分析化學的發(fā)展經(jīng)歷了三次巨大改革，成為化學的一個重要分支。作業(yè)賜教材章節(jié)第二章偏差和分析數(shù)據(jù)辦理（3學時）名稱講課理論課（）；實驗課（）；實習（）教學3方式時數(shù)教課掌握偏差產(chǎn)生的原由及減免方法，正確度和精良度的表示方法；丈量偏差對計算結(jié)目的及果的影響；熟習逸出值發(fā)舍棄原則，認識統(tǒng)計檢驗的方法。要求教課1掌握基本看法：偏差、絕對偏差和相對偏差、正確度和精良度、要點系統(tǒng)偏差和有時偏差、偏差和偏差。與2掌握正確度和精良度的表示方法和相關(guān)計算基本公式。難點3掌握有效數(shù)字的修約規(guī)則及運算法例。教課內(nèi)容概要時間分派一、丈量偏差及其表示方法1基本看法和公式正確度：表示分析結(jié)果與真值的

4、湊近程度。偏差：丈量值與真值之差稱為絕對偏差（E）。系統(tǒng)偏差：由某種確立的原由造成的，一般有固定的方向和大小，重復測準時重復出現(xiàn)，也稱為可定偏差。有時偏差：由一些有時的、不行防范的原由造成的，也稱隨機偏差。精良度：平行丈量的各丈量值（實驗值）之間互相湊近的程度。偏差：丈量值與均勻值之差稱為偏差。32正確度和精良度的關(guān)系3提升分析正確度的方法（如何減免分析過程中的偏差）4可疑數(shù)據(jù)的棄取二、有效數(shù)字及運算法例1基本看法有效數(shù)字：實質(zhì)上能丈量到的數(shù)字。反應(yīng)測定的正確程度。2有效數(shù)字的修約規(guī)則3有效數(shù)字的運算法例作業(yè)3；10:（2）,（3）,（6）。章節(jié)名稱第三章滴定分析概論(3學時)講課）；實習（）

5、教學3理論課（）；實驗課（時數(shù)方式教課掌握滴定分析的特色，滴定分析對反應(yīng)的要求，標準溶液的配制和標定，基準物質(zhì)目的及的條件，標準溶液濃度的表示方法和相關(guān)計算。要求1在認識滴定分析法的特色和分類方法的基礎(chǔ)上，明確作為滴定分析的化教課學反應(yīng)所一定具備的條件：要點與難點2掌握滴定分析中常用的滴定方式：3掌握標準溶液的配制、標定及其濃度的表示方法。4掌握滴定分析法的相關(guān)基本看法。教課內(nèi)容概要時間分派一、基本看法1滴定（titration）：把標準溶液從滴定管中定量滴加到待測溶液中的過程。一般把標準溶液稱為滴定劑。2化學計量點（stoichiometricpoint）：當?shù)稳氲臉藴嗜芤号c待測組分按化學反

6、應(yīng)式所表示的化學計量關(guān)系完整作用時，稱反應(yīng)達到了化學計量點，或稱等當點（equivalentpoint）。標準溶液：已知正確濃度的試劑溶液。4基準物質(zhì)：能夠用于直接配制或標定標準溶液的物質(zhì)稱為基準物質(zhì)。35標定（Standardization）：利用基準物質(zhì)或已知正確濃度的溶液來確定標準溶液的操作過程，稱為標定。二、標準溶液濃度的表示方法1物質(zhì)的量濃度（摩爾濃度）：單位體積溶液中所含物質(zhì)的量（nB），稱為物質(zhì)的量濃度。用CB表示。2滴定度（T）三、主要計算公式作業(yè)2；5；6章節(jié)名稱第四章酸堿滴定法（4學時）講課教學4方式理論課（）；實驗課（）；實習（）數(shù)時教課在理解酸堿質(zhì)子理論和各各樣類滴定曲

7、線的基礎(chǔ)上，掌握指示劑的選目的擇原則；會辦理簡單酸堿均衡，各樣溶液滴定pH計算，酸堿滴定條件的判斷，及要求滴定偏差的計算；熟習各各樣類的酸堿滴定方法。1依據(jù)質(zhì)子理論，認識酸堿的定義、共軛酸堿對、酸堿反應(yīng)的實質(zhì)及溶劑的教課質(zhì)子自遞反應(yīng)等基本看法。要點2掌握酸堿均衡系統(tǒng)中各型體的分布系數(shù)的計算溶液酸堿度的計算方法。與3認識指示劑的變色原理，掌握選擇指示劑的原則。難點4認識化學計量點、滴定突躍、滴定終點的含義：繪制滴定曲線，并選擇恰當?shù)闹甘緞Ｕ莆账釅A可否被正確滴定、多元酸可否被分步滴定的判據(jù)。教課內(nèi)容概要時間分派一、水溶液中的酸堿均衡1酸堿的定義酸:凡是能給出質(zhì)子H+的物質(zhì)堿:凡是能接受質(zhì)子的物質(zhì)

8、;2酸堿反應(yīng)的實質(zhì)酸堿質(zhì)子理論以為，酸堿反應(yīng)的實質(zhì)是質(zhì)子轉(zhuǎn)移。3劑的質(zhì)子自遞反應(yīng)KW3+-=1.0-14（KW是溫度的函數(shù)，）=HOOH10254酸堿的強度酸堿的強度:酸的電離常數(shù)越大，表示它的酸性越強。共軛酸堿對Ka和Kb的關(guān)系為：KaKb=Kw二、溶液中酸堿組分的分布1酸的濃度和酸度2酸堿的分布系數(shù)分布系數(shù)（）：一元弱酸（HA）溶液中各樣型體的分布3酸度對酸堿型體分布的影響三、酸堿溶液的pH計算2酸堿溶液的pH計算實質(zhì)上精準式用的較少，而最簡式用得最多。在解決實質(zhì)問題時，必定要抓住主要矛盾，詳細問題詳細分析，做到靈巧運用，而不是生搬硬套。四、酸堿指示劑1指示劑的變色原理2影響指示劑變色范圍

9、的要素：溫度；指示劑的用量；離子強度和溶劑等要素3指示劑的選擇原則：（1）指示劑的變色范圍越窄越好。（2）指示劑的變色范圍與滴定突躍范圍有部分重合即可。4五、酸堿滴定的基本源理1滴定曲線（1）強酸、強堿的滴定曲線（2）一元弱酸（堿）的滴定：弱酸弱堿能夠被正確滴定的條件：CaKa10-8或CbKb10-8（3）多元酸堿的滴定+-多元酸（堿）某一級離解的H（OH）若能被正確滴定，則一定滿足CaKa10-8（CbKb10-8）。若能分步滴定，則一定滿足Ka1/Ka2104（Kb1/Kb210-4）混淆弱酸的滴定與多元酸的近似。2滴定突越范圍影響滴定突越范圍的要素：滴定突躍與酸的濃度和強度成正比。五、

10、應(yīng)用與示例（自學）作業(yè)4：（1），（3），（6），（7）；11；15。章節(jié)名稱第五章積淀滴定法（2學時）講課理論課（）；實驗課（）；實習（）教學2方式時數(shù)教課掌握銀量法中的鉻酸鉀指示劑法、鐵胺礬指示劑法和吸附指目的及示劑法的基本源理、滴定條件，認識銀量法的應(yīng)用范圍。要求教課要點二種方法的基本源理、滴定條件和應(yīng)用。與難點教課內(nèi)容概要時間分派1基本看法積淀滴定法是以積淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。2用于積淀滴定的積淀反應(yīng)一定具備的條件二、銀量法（一）基本源理1銀量法：以硝酸銀為標準溶液，滴定能與Ag+生成銀鹽積淀的滴定分析方法。2滴定曲線滴定突躍范圍的大小，取決于積淀的溶度積常數(shù)Ksp和溶液的濃度。

11、Ksp越小，突越范圍越大。溶液的濃度降低，突躍范圍減小。3分步滴定一、概括（二）方法及應(yīng)用1鉻酸鉀指示劑法用K2CrO4作指示劑，用硝酸銀作滴定劑，利用終點時略微過分的+Ag與K2CrO4生成磚紅色Ag2CrO4積淀來指示滴定終點抵達方法。使用條件：要求濃度約為510-3mol/L較適合，K2CrO4指示劑只好在近中性和弱堿性溶液中進行。-，在弱堿性溶液中還可測定-合用范圍：常用于測定Cl、BrCN.一、概括（二）方法及應(yīng)用1鉻酸鉀指示劑法用K2CrO4作指示劑，用硝酸銀作滴定劑，利用終點時略微過分的Ag+與K2CrO4生成磚紅色Ag2CrO4積淀來指示滴定終點抵達方法。使用條件：要求濃度約為

12、510-3mol/L較適合，K2CrO4指示劑只好在近中性和弱堿性溶液中進行。-，在弱堿性溶液中還可測定-合用范圍：常用于測定Cl、BrCN.一、概括（二）方法及應(yīng)用1鉻酸鉀指示劑法用K2CrO4作指示劑，用硝酸銀作滴定劑，利用終點時略微過分的2Ag+與K2CrO4生成磚紅色Ag2CrO4積淀來指示滴定終點抵達方法。使用條件：要求濃度約為510-3mol/L較適合，K2CrO4指示劑只好在近中性和弱堿性溶液中進行。-，在弱堿性溶液中還可測定-合用范圍：常用于測定Cl、BrCN.2佛爾哈德法是用鐵銨礬NHFe(SO)2做為指示劑，以NHSCN或KSCN為標444準溶液，生成紅色的配合物，即為滴定

13、終點。使用條件：酸度（硝酸）制在0.11mol/L之間。Fe3+的濃度控制在0.015mol/L.合用范圍：鐵銨礬法最大的長處是能夠在酸性介質(zhì)中進行，一般酸度3-3-、CrO2-等弱酸根離子的攪亂，大于0.3mol/L，能夠防范PO、AsO444所以方法的選擇性高。作業(yè)4；7。章節(jié)名稱第六章配位滴定（4學時）講課）；實習（）教學4理論課（）；實驗課（時數(shù)方式教課目的及要求教課要點與難點掌握EDTA滴定的基本源理、副反應(yīng)系數(shù)、條件穩(wěn)固常數(shù)，絡(luò)合滴定終點偏差計算；掌握滴定條件和金屬指示劑的選擇；熟習鈣、鎂、鋅、鋁等離子的測定方法。（1）配位均衡系統(tǒng)中相關(guān)基本看法和相互間的關(guān)系。（2）嫻熟掌握配位均

14、衡中各樣副反應(yīng)系數(shù)的計算：配位劑的酸效應(yīng)系數(shù)；配位劑的共存離子效應(yīng)系數(shù)；金屬離子配位效應(yīng)系數(shù)；嫻熟掌握配位條件穩(wěn)固常數(shù)的意義和計算。（3）掌握配位滴定法的基本源理和化學計量點時金屬離子濃度的計算，認識影響滴定突躍范圍的要素，掌握計算配位滴定終點偏差的方法和正確判斷能否被正確滴定。（4）熟習指示劑的作用原理和選擇金屬指示劑的依照。（5）熟習提升配位滴定選擇性的方法，掌握滴定的方式及其應(yīng)用和結(jié)果計算。時間教課內(nèi)容概要分派一、概括1基本看法配位滴定法：也稱絡(luò)合滴定法，它是以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。主要用于金屬離子的測定。2配位滴定反應(yīng)的基本要求當前常用的配位滴定就是指以EDTA為絡(luò)合劑的滴定分

15、析。二、基本源理（一）配位均衡1穩(wěn)固常數(shù)和積累穩(wěn)固常數(shù)（1）ML型（1：1）M+Y?MY反應(yīng)的均衡常數(shù)表達式為：K穩(wěn)MYKMYMY（2）MLn型配合物的逐級穩(wěn)固常數(shù)Kn和積累穩(wěn)固常數(shù)2副反應(yīng)系數(shù)在配位反應(yīng)中，把被測金屬離子M與EDTA之間的配位反應(yīng)稱為主反應(yīng)，而把酸度的影響、其余配位劑和攪亂離子等的反應(yīng)都成為副反應(yīng)。EDTA的酸效應(yīng)系數(shù)Y(H)因為H+的存在，在H+和Y之間發(fā)生副反應(yīng)，使Y參加主反應(yīng)能力降低的現(xiàn)象稱為酸效應(yīng)。酸效應(yīng)的大小用酸效應(yīng)系數(shù)來衡量。YY(H)YY4HY3H2Y2H3YH4YH5YH6Y2Y4H23456HHHHH1K6K5K6K5K4K6K5K4K3K6K5K4K3K2

16、K6K5K4K3K2K1K6配位應(yīng)系數(shù)Y(N)金屬離子M的副反應(yīng)系數(shù)M（配位效應(yīng)系數(shù)）因為其余配位劑L的存在使金屬離子與EDTA主反應(yīng)的能力降落的現(xiàn)象稱為配位效應(yīng)。配位效應(yīng)的大小用金屬離子的配位效應(yīng)系數(shù)M(L)表示。MM(L)M2nLn11L2L.（3）配合物的MY的副反應(yīng)(能夠忽視不計。)3條件穩(wěn)固常數(shù)在必定條件下，校訂了各樣副反應(yīng)的影響后生成配合物的實質(zhì)穩(wěn)固常數(shù)稱為條件穩(wěn)固常數(shù)KMY。KMYKMYMYMY或lgKMYlgKMYlgMlgYlgMY（二）配位滴定曲線滴定曲線在配位滴定中，跟著滴定劑EDTA的加入，金屬離子濃度逐漸減小，在化學計量點周邊發(fā)生突變，產(chǎn)生滴定突躍。由滴定劑的加入量與

17、對應(yīng)的pM作圖，也能夠畫出滴定曲線。影響滴定突躍大小的要素（1被測金屬離子和滴定劑的濃度越大，突躍范圍越大；（2和發(fā)生的副反應(yīng)越多，KMY越小，則突越范圍越小4金屬指示劑（1）金屬指示劑的作用原理終點前：M+In=MIn溶液顏色B色終點時：MInY=MY+In4溶液顏色A色（2）金屬指示劑一定具備的條件：金屬指示劑與金屬離子生成的配合物MIn的顏色應(yīng)與指示劑In自己的顏色有明顯差別，終點變色明顯。顯色反應(yīng)要敏捷、快速，有優(yōu)秀的變色可逆性顯色配合物MIn的穩(wěn)固性要適合。一般要求KMY/KMIn102。金屬離子指示劑應(yīng)比較穩(wěn)固，便于存儲和使用。（3）常用金屬指示劑鉻黑T簡稱EBT或BT；鈣指示劑（

18、又稱鈣羧酸指示劑）簡稱NN；二甲酚橙簡稱XO；PAN要依據(jù)測定樣品的狀況和要求，選擇不一樣的指示劑。5可否正確滴定的判據(jù)平常將lgCKMY6作為能正確滴定能夠的條件。即當CM在102mol/L左右時，條件穩(wěn)固常數(shù)KMY8，才能用配位滴定正確測定金屬離子。三、滴定條件的選擇提升配位滴定選擇性，能夠經(jīng)過控制酸度和使用遮蔽劑的方法。選擇滴定條件就是控制滴定條件使在此條件下的條件穩(wěn)固常數(shù)在108數(shù)目級，即滿足lgKMY8。1酸度的選擇最高酸度或最低pH值：lgY(H)=lgKMY8，lgY(H)對應(yīng)的酸度；最低酸度：金屬離子開始生成氫氧化物積淀時的酸度，能夠經(jīng)過溶度積計算出pOH后獲取。滴定的最適合酸

19、度范圍：最高酸度和最低酸度之間的范圍，在此范圍內(nèi)進行滴定，滴定偏差0.1。最正確酸度：用指示劑指示終點時，在最適合酸度范圍內(nèi)，當pMt=pMsp時對應(yīng)的酸度。因為溶液的酸度影響金屬離子的條件穩(wěn)固常數(shù)，所以調(diào)理適合的酸度，能夠提升配位滴定的選擇性。2遮蔽劑的選擇假如金屬離子M和N的穩(wěn)固常數(shù)比較湊近，就不可以用控制酸度的方法進行分別滴定。此時，能夠用加入適合的遮蔽劑，使它與攪亂金屬離子發(fā)生反應(yīng)，而不與被測離子反應(yīng)，能夠大大降低攪亂離子的濃度，從而除去攪亂。常用的遮蔽方法有配位遮蔽法、積淀遮蔽法和氧化復原遮蔽法。配位遮蔽法是利用配位反應(yīng)降低或除去攪亂離子的方法，是最常用的遮蔽方法。四、滴定方式與示例

20、（自學）作業(yè)2；5；7；9。章節(jié)名稱第七章氧化復原滴定法（4學時）講課）；實習（）教學4理論課（）；實驗課（時數(shù)方式掌握氧化復原滴定法的基本源理，重要的滴定反應(yīng)，氧化復原反應(yīng)進行程度的計算教課及條件電位的看法和影響條件電位的要素和相關(guān)計算；掌握碘量法相關(guān)原理，溶液配制目的及和標定，指示劑的選擇、應(yīng)用等；掌握各樣氧化復原滴定法的定量計算。認識其余氧化要求復原滴定法的原理、特色和應(yīng)用等。明確氧化復原反應(yīng)的實質(zhì)，能運用能斯特方程式計算電極電位。教課2.理解標準電極電位及條件電位的意義和它們的差別。要點掌握影響滴定突躍范圍大小的要素。認識正確選擇指示劑的依照。熟習與并掌握高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法和碘量法

21、的原理和操作方法。難點學會用物質(zhì)的量濃度計算氧化復原滴定分析結(jié)果的方法。教課內(nèi)容概要時間分派一、Nernst方程與氧化復原均衡1Nernst方程能斯特（Nernst）方程式：02.303RTaOxOx/RedlgnFaRed0.059lgaOxaRed2條件電極電位在實質(zhì)工作中，平常只知道氧化形和復原形的濃度。當溶液的離子強度較大時，則需要對濃度進行校訂。其余，氧化形和復原形在溶液中常發(fā)生副反應(yīng)，如：酸效應(yīng)、配位效應(yīng)和積淀的生成等，也會惹起電位的改變。當用分析濃度取代活度進行計算時，一定對上述各樣要素進行校訂，引入相應(yīng)的活度系數(shù)和副反00.059fOxOxOx/RednlgfRedRed0應(yīng)系

22、數(shù)。則：00.059fOxCOxRednlgfRedCRedOx0.059lgCOxCRed000.059lgfOxRedfRedOx依據(jù)條件電位能夠判斷電對的實質(zhì)氧化復原能力，在分析化學中更有實質(zhì)意義二、氧化復原滴定法原理1滴定曲線從滴定曲線能夠看出，影響氧化復原滴定電位突躍范圍的主要因數(shù)是兩電對的條件電位差。2指示劑在氧化復原滴定法中，常用指示劑有三類：（1）自己指示劑比方：KMnO4標準溶液（2）特別指示劑比方：淀粉指示劑。淀粉溶液遇I3-產(chǎn)生深藍色，反應(yīng)特別敏捷，4-6-溶液中也能表現(xiàn)明顯的藍色。反應(yīng)擁有可逆性。在5.010mol/LI3用于直接碘量法和間接碘量法。（3）氧化復原指示劑

23、自己是一種氧化劑或復原劑。它的氧化形和復原形擁有不一樣的顏色，在滴定中，因為被氧化或復原而發(fā)生顏色突變來指示滴定終0點。指示劑的變色范圍是，In0.059(V)，理論變色點是0。選擇指示劑的原則是：指示劑顏色變化的范圍應(yīng)在滴定的電位突躍范圍（化學計量點前后0.1）以內(nèi)，以保證終點偏差不大于0.1。三、氧化復原滴定結(jié)果的計算在氧化復原滴定結(jié)果的計算中，要點是正確確立被測物質(zhì)與滴定劑間的化學計量關(guān)系，所以需要正確寫出相關(guān)的滴定反應(yīng)方程式。四、氧化復原滴定法及其應(yīng)用（以自學為主）作業(yè)5；8；9；14。章節(jié)名稱第八章電位分析法（3學時）講課理論課（）；實驗課（）；實習（）教學3方式時數(shù)教課目的及要求教

24、課要點1掌握電位法的基本源理，測定pH值的原理和方法。2掌握電位滴定法原理和確立終點的方法及應(yīng)用。3掌握永停滴定法的原理和方法。認識離子選擇電極的種類及應(yīng)用。1離子選擇電極的基本源理離子選擇性電極的性能與3離子選擇電極測溶液中離子的濃度難點4.電位滴定法教課內(nèi)容概要時間分派基本看法電化學分析化學電池可逆電極相界電位參比電極指示電極液接電位不對稱電位離子選擇電極電位法知識點介紹玻璃電極的基本源理：玻璃電極的電位與外面溶液H+活度的關(guān)/.RT系遵從Nernst方程式。K2303lgai2.玻璃電極的F性能：a.變換系數(shù)和線性范圍b.不對稱電位c.使用溫度3.pH丈量中為了除去玻璃電極常數(shù)的不確立性

25、產(chǎn)生的偏差，需采納兩次丈量法；為了除去節(jié)余液接電位惹起的偏差，采納的標準緩沖溶液的pH應(yīng)和待測液的pH湊近。pHxpHsExEs0.059丈量偏差和注意事項：5離子選擇電極的電極電位2.303RTKKnFlgaiKK2.303RTlgfnF2.303RTnFiilgCIi式中，K和K為電極電位活度式和濃度式的電極常數(shù)；a代表活度；f代表活度系數(shù)；C代表分析濃度；代表副反應(yīng)系數(shù)；n代表響應(yīng)離子電荷，響應(yīng)離子為陽離子時取+號，為陰離子時取-號。6離子選擇性電極的性能（1）與Nernst方程式的切合性:（2）選擇性3（3）穩(wěn)固性（4）檢測限：（5）有效pH范圍：（6）響應(yīng)速度其余，離子選擇電極還有內(nèi)阻、不對稱電位、溫度系數(shù)、使用壽命等性能指標。7離子選擇電極測溶液中離子的濃度為保持電極常數(shù)K不變，可采納兩種方法：若試樣的基質(zhì)構(gòu)成基本固定并已知，可采納與樣品基質(zhì)同樣的標準樣，或配制人工合成基質(zhì)來制備丈量用的標準溶液。若試樣基質(zhì)構(gòu)成復雜，改動性大，使用總離子強度調(diào)理劑(Totalionstrengthadjustmentbuffer,TISAB)分別調(diào)理標準液和待測液，以保持溶液擁有同樣的活度系數(shù)和副反應(yīng)系數(shù)。.兩次丈量法XS2.303RTlgCXlgCS要求：電極響應(yīng)嚴格切合Nerest關(guān)系式，且Ex-Es差值不可以太小。.標準曲線法配制不一樣濃度的標準溶