物质的定量分析教学设计

1、专题6 物质的定量分析教学设计 课题一 食醋总酸含量的测定一、教学目标1、掌握移液管和容量瓶的正确使用方法。2、 学会使用滴定管进行滴定操作。3、了解酸碱滴定中指示剂的选择方法。4、初步学会用滴定法测定液体试样中的总酸或总碱。5、初步认识实验设计、数据记录及处理在化学学习、科学研究和日常生活中的应用。二、教学重难点 实验方案的设计与实施三、教学过程（一）、实验原理食醋的酸味主要来自其中的醋酸等有机酸。食醋总酸含量是指每100ml食醋中含酸（以醋酸计）的质量，也称食醋的酸度。国家标准规定酿造食醋总酸含量不得低于3.5g/100ml。本实验利用滴定分析法，用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定待测食醋样品溶

2、液，可测定食醋的总酸含量。滴定时反应的化学方程式：CH3COOH+NaOH CH3COONa + H2O 由于是强碱滴定弱酸，滴定的pH突变在碱性范围内，理论上滴定终点的pH在8.7左右。通常用酚酞作指示剂，滴至溶液呈粉红色且30s内不褪色，表明达到滴定终点。（二）、实验样品与仪器待测样品：杭州香醋（白米醋）仪器：移液管、容量瓶、碱式滴定管、酸式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、洗耳球、玻璃棒。试剂：浓度约为0.100moLL-1NaOH标准溶液、0.1%酚酞溶液,蒸馏水。（三）、实验步骤1配制待测食醋溶液用25mL移液管吸取市售食醋25mL，置于250mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀即得待

3、测食醋溶液。2将酸式滴定管洗净后，每次用3-4ml待测食醋溶液润洗3次，然后加待测食醋溶液，使液面高于“0”刻度。把滴定管夹在滴定管上（活塞把向右）。轻轻转动活塞，放出少量酸液，使尖嘴内充满酸液，并使液面达到“0”或“0”刻度一下。静置1-2min，读取刻度数据（应读到小数点后面两位数字），记录为待测食醋体积的初读数。3将碱式滴定管洗净后，每次用3-4mlNaOH标准溶液润洗3次，然后加入NaOH标准溶液，排除橡皮管内的气泡后，使液面位于“0”刻度或“0”刻度以下。静置后，读取刻度数据，记录为氢氧化钠标准溶液体积的初读数。4从酸式滴定管中放出Vml（25ml）待测食醋到洗净的锥形瓶中，加2-3

4、滴酚酞溶液。读取滴定管中食醋的刻度数据，记录为待测食醋体积的终读数。5、将盛有待测食醋的锥形瓶置于碱式滴定管下，挤压碱式滴定管的玻璃球，使滴定管的NaOH标准溶液滴入锥形瓶中，边加边摇动锥形瓶，将要到达终点时应减慢加入碱液的速度，当溶液的颜色变为粉红色且在半分钟内不褪色，即达到滴定终点。静置后，读取NaOH标准溶液的刻度数据，记录为NaOH标准溶液体积的终读数。（四）、数据记录、处理与结论氢氧化钠标准溶液浓度c（NaOH）= 0.1000 moLL-1实验次数 第一次第二次第三次待测食醋的体积初读数/mL待测食醋的体积终读数/mL待测食醋的体积V(CH3COOH)/mL氢氧化钠标准溶液的体积初

5、读数/mL氢氧化钠标准溶液的体积终读数/mL氢氧化钠标准溶液的体积V(NaOH)/mL实验测得食醋总酸含量(g/100mL)食醋总酸含量的平均值(g/100mL)相对平均偏差%注：100ml食醋中所含醋酸的质量为：M(CH3COOH)=c(NaOH)v(NaOH)M(CH3COOH)100/V250/25(五)、注意事项（1）由于NaOH固体易吸收空气中的CO2和水分，不能直接配制碱标准溶液，而必须用标定法。（2）白醋和米醋可以直接滴定，一般的食醋由于颜色较深不利于滴定终点的判断，可稀释后用中性活性炭脱色后再行滴定（脱色比较麻烦且效果也不甚理想）。（3）为消除CO2对实验的影响，减少实验误差，

6、配制NaOH溶液和稀释食醋的蒸馏水在实验前应加热煮沸23分钟，以尽可能除去溶解的CO2，并快速冷却至室温。(4) 几个关健实验操作：移液管尖嘴残留液体的处理滴定前后碱式滴定管中不能有气泡滴定管使用前要用待盛放的溶液润洗 锥形瓶不能用待测液润洗滴定终点的判断读数时是否平视课后练习：1、在一支25ml的酸式滴定管中盛入0.1molL-1的盐酸，其液面恰好在5ml刻度处，若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中，然后以0.1molL-1的NaOH溶液进行中和，则所需NaOH溶液的体积（ ）A、大于20ml B、小于2Oml C、等于2Oml D、等于5ml2、为庆祝奥运圣火成功登顶珠峰，某班举行了联欢晚会。

7、晚会上赵东同学将一张白纸展示给大家，然后用喷壶向纸上喷了一些无色液体，“奥运成功!中国加油！”的红色大字立刻显现于纸上。他所用的显色反应是下列哪一组？（ ）A、酚酞-盐酸溶液 B、酚酞-氢氧化钠溶液C、石蕊-氢氧化钠溶液 D、碘水-淀粉溶液3、下列说法不正确的是（ ）A、滴定管使用前可用所盛装溶液润洗，锥形瓶只能用蒸馏水润洗B、NaOH溶液最好保存在塑料瓶中，若用玻璃瓶保存，需用橡胶塞或软木塞塞紧瓶口，不可用玻璃塞C、KMnO4溶液显中性，故既可用酸式滴定管盛装，又可用碱式滴定管盛装D、金属Al、Zn都与NaOH溶液反应放出H2，用NaOH溶液不能将两者区分4、准确量取25.00mlKMnO4

8、溶液于锥形瓶中并用某无色未知浓度的A溶液进行滴定，所选仪器和指示剂均正确的是（ ）A、50ml酸式滴定管；甲基橙B、50ml碱式滴定管；酚酞C、50ml量筒；石蕊D、50ml酸式滴定管；不用指示剂5、取体积相同（0.025L）的两份0.10 molL-1的NaOH溶液，把其中一份放在空气中一段时间后，溶液的PH （填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是 。用已知浓度的H2SO4溶液中和上述两份溶液，若中和第一份（在空气中放置了一段时间）所消耗H2SO4溶液的体积为VA，另一份消耗H2SO4溶液的体积为VB，则：（1）以甲基橙作指示剂时，VA与VB的关系是 ；（2）以酚酞为指示剂时，VA与V

9、B的关系是 ；（已知：甲基橙变色是在PH=3.1-4.4即酸性条件，酚酞变色是在PH=8.2-10即碱性条件）6、某烧碱样品中含有少量与酸不反应的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：A、用250ml的容量瓶配成溶液B、用移液管移取25ml烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴甲基橙作指示剂；C、在天平上准确称取烧碱样品mg，在烧杯中加蒸馏水溶解；D、将物质的量浓度为c molL-1H2SO4标准溶液装入酸式滴定管,调整液面，记下开始刻度数为V1ml；E、在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录酸式滴定管此时刻度数为V2ml回答下列问题：（1）正确的操作步骤的顺序是（用字母填写） D 。(2)滴定

10、管读数应注意 。（3）操作D中液面应调整到 ，尖嘴部分应 。（4）滴定到终点时锥形瓶内溶液的PH约为 ，终点时颜色变化是 。（5）若酸式滴定管没有用标准H2SO4标准溶液润洗，会对测定结果有何影响 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”，其他操作均正确）。（6）该烧碱样品的纯度计算式是 。7、准确移取25.00ml某未知浓度的盐酸于一洁净锥形瓶中，然后用0.20 molL-1的NaOH溶液滴定（指示剂为酚酞）。滴定结果如下：NaOH溶液起始读数NaOH溶液终点读数第一次0.01ml18.20ml第二次0.20ml18.41ml(1)根据以上数据可计算出盐酸的物质的量浓度为 molL-1。（2）若操

11、作有误，则导致待测盐酸浓度偏低的错误操作是 。（填字母）A、滴定管用蒸馏水洗后未用标准碱液润洗，而直接装入标准碱液B、滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失C、滴定管读数时，滴定前仰视滴定后俯视D、待测液中指示剂酚酞加得太多（3）如果准确移取25.00ml0.20 molL-1的NaOH溶液于锥形瓶中，滴入酚酞指示剂，然后用未知浓度的盐酸（装在酸式滴定管中），是否也可测定出盐酸的物质的量浓度 （填“是”或“否”）。8、实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数，其反应原理为：4NH4+6HCHO=3H+6H2O+(CH2)6N4H+滴定时，1mol(CH2)6N4H+与1mol

12、H+相当，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：步骤 称取样品1.5000g。步骤 将样品溶解后，完全转移到250ml容量瓶中，定容，充分摇匀。步骤 移取25.00ml样品溶液于250ml锥形瓶中，加入10ml20的中性甲醛溶液，摇匀，静置5min后，加入1-2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。（1） 根据步骤3填空：碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOH标准溶液的体积 （填“偏高”、“偏

13、低”或“无影响”）。滴定达到终点时，酚酞指示剂由 色变成 色。（2） 滴定结果如下表所示：滴定次数待测溶液的体积/ml标准溶液的体积滴定前刻度/ml滴定后刻度/ml125.001.0221.03225.002.0021.99325.000.2020.20若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 molL-1，则该样品中氮的质量分数为 。课题2 镀锌铁皮镀层厚度的测定一、教学目标1、学会用电子天平称量物质的质量。2、学会用化学方法测定镀锌铁皮锌镀层的厚度。3、了解测定过程中产生误差的原因，并能对实验中的数据进行处理。4、学会书学定量测定与分析实验报告二、教学重难点 实验方案的设计与实施三、教学过程

14、（一）、实验的基本原理称量与酸反应前后镀锌铁皮腐质量（分别为m1、m2）,两者之差就是锌镀层的质量(m=m1-m2),则锌的体积为V=(m1-m2)/ ，为锌的密度，一般为714gcm-3。若已知锌镀层单侧的面积(S)，那么锌镀层单侧的厚度就用公式h =m/(2S)来计算。（二）、实验设计镀锌铁皮与盐酸的反应1、实验原理：镀锌铁皮在盐酸中构成原电池，锌与盐酸先反应，当反应气泡迅速减少时，锌已基本反应完。2、实验样品与仪器样品：镀锌铁皮（约5cm5cm）3片仪器：烧杯、酒精灯、火柴、三脚架、石棉网、镊子、玻璃棒、尺（精度为0.1cm）、电子天平（0.001g）。试剂：6molL-1盐酸。3、实验

15、步骤：（1）.取三块镀锌铁皮(A、B、C，截自同一块镀锌铁皮)，分别量出它们的长度与宽度。 （2）用电子天平分别称量三块镀锌铁皮（A、B、C）的质量。（3）将镀锌铁皮A放入烧杯中，加入约40mL 6molL-1盐酸。反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，使铁皮两边锌镀层都充分反应，到反应速率突然减小时（产生气泡的速率变得极慢），立即将未反应的铁皮取出，用自来水冲洗掉附着的酸液。（4）将铁片放在石棉网上，用酒精灯小火烘干，冷却后用电子天平称量。（5）分别用B、C重复进行实验步骤3、4。（6）根据实验所得数据，求出镀锌铁皮的镀锌铁皮的锌镀层厚度。（7）记录与结论 数据记录 数据处理镀锌铁皮A，长 ，宽

16、镀锌铁皮B，长 ，宽 镀锌铁皮C，长 ，宽 镀锌铁皮A，m1（A）= g镀锌铁皮B，m1（B）= g镀锌铁皮C，m1（C）= g镀锌铁皮A，m2（A）= g镀锌铁皮B，m2（B）= g 镀锌铁皮镀锌铁皮厚度（单侧）/cm锌镀层平均厚度（单侧）/cm相对平均差/%镀锌铁皮A镀锌铁皮B镀锌铁皮C（三）介绍锌镀层质量的其他方法1、:镀锌铁皮与氢氧化钠溶液的反应实验原理：锌能溶于强碱溶液而铁不能与强碱溶液反应，反应的化学反应方程式为：Zn + 2NaOH + 2H2O= Na2Zn(OH)4 + H2实验步骤：（1）.取三块镀锌铁皮(A、B、C，截自同一块镀锌铁皮)，分别量出它们的长度与宽度。 (2)

17、用电子天平分别称量三块镀锌铁皮（A、B、C）的质量。(3)将镀锌铁皮A放入烧杯中，加入约40mL 6molL-1氢氧化钠。反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，使铁皮两边锌镀层都充分反应，到反应速率为零（几乎不产生气泡）时，将未反应的铁皮取出，用自来水冲洗掉附着的碱液。(4)将铁片放在石棉网上，用酒精灯小火烘干，冷却后用电子天平称量。(5)分别用B、C重复进行实验步骤3、4。(6)根据实验所得数据，求出镀锌铁皮的镀锌铁皮的锌镀层厚度。实验数据如下： 数据记录 数据处理镀锌铁皮A，长 ，宽 cm镀锌铁皮B，长 ，宽 cm镀锌铁皮C，长5.05cm，宽5.05 cm镀锌铁皮A，m1（A）= g镀锌铁皮B

18、，m1（B）= g镀锌铁皮C，m1（C）= g镀锌铁皮A，m2（A）= g镀锌铁皮B，m2（B）= g镀锌铁皮C，m2（C）= g 镀锌铁皮镀锌铁皮厚度（单侧）/cm锌镀层平均厚度（单侧）/cm相对平均差/%镀锌铁皮A镀锌铁皮B镀锌铁皮C（四）、实验注意事项1、电子天平要小心使用：因电子天平属精密仪器，应要求学生小心使用防止损坏。2、电子天平要准确读数：由于电子天平精密度高，稍有影响（比如对着它大声说话）都有可能使它的读数发生变化。所以要等在不受外界影响的情况下，天平显示数据稳定下来后再读数。3、要及时记录数据：数据对定量分析实验是至关重要的。如果前面有任何一处数据忘记记录，都会使后续实验丧失

19、意义。4、镀锌铁片反应前后质量的精确测量与读数。5、如何判断镀锌铁皮锌片恰好反应完，铁片基本没反应6、数据的准确记录与处理及误差分析。课后练习：1、下列金属既能与强酸反应又能与强碱溶液反应的是（ ）A、铁 B、铝 C、锌 D、镁2、电子天平的精度是（ ）A、0.01g B、0.001g C、0.1g D、0.001mg3、用酸溶法测定镀锌铁皮锌镀层厚度的实验中，如果将40ml6 molL-1的盐酸溶液改为足量的0.6 molL-1的盐酸溶液，结果是（ ）A、因为反应速率慢，将难以判断反应终点B、因为镀层溶解不完全，将使测量结果偏低C、因为盐酸足量，将会使测定结果偏高D、因为盐酸浓度太稀，镀层无法溶解，实验不能完成4、称量甲、乙两物体的质量，先将甲物体放于托盘天平右盘进行称量，再将乙物体放在左盘进行称量，若两次都使用了砝码，且砝码和游码的 读数均相等，则甲、乙两物质的实际质量的大小关系是（ ）A、甲小于乙 B、甲等于乙 C、甲大于乙 D、不能确定5、某同学测定镀锌铁皮锌镀层厚度，步骤如下：（1）测量三块镀锌铁皮的长度与宽度。（2）用电子天平分别测量三块镀锌铁皮的质量。（3）将镀锌铁皮放入烧杯中，加入盐酸，反应时应小心将铁皮翻动，该操作的目的是 。若没有此类操作，则测得的锌镀层厚度 。当反应速率突然减小时，立即取出铁皮并 ，该操作的目的是