化工分析教案

PAGEPAGE2《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，2023【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%=0.04＜2×0.04%，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，2023【教学目标】1．知识目标：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。【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．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，2023【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500mL0.1mol·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）Na2CO3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）=106g·mol-1n（Na2CO3）==2.5molC（Na2CO3）==2.5mol·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%，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250mL0.1mol·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。=1\*GB3①配制近似浓度的溶液=2\*GB3②标定3．标准溶液的贮存时注意事项练习：配制250mL0.1mol·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250mL0.1mol·L-1NaOH溶液，并标定其准确浓度。2．巩固练习配制250mL0.1mol·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，2023【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】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，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21.30mlNaOH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到达计量点时，c(HCl)·V(HCl)=c(NaOH)·V(NaOH)=0.1221mol·L-1[例题3]要配制0.1200mol·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)=（0.25×30–0.25×10.5）×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，2023【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，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。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，2023【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、滴定管的使用图2-21.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、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。图2-3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）控制滴定速度图2-4四、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，2023【教学目标】1．知识目标：掌握移液管和容量瓶的使用方法。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，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2-6图2-62.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.试漏：图2-7五、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250ml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250ml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250ml容量瓶中，洗涤烧杯和玻棒2～3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，2023【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，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HClHCl=H++Cl-pH＝－lg[H+]=-lgCa一元强碱，如NaOHNaOH=Na++OH-pOH=lg[OH-]=-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＋]=[HCl]pH＝－lg[H+]=-lgCa=-lg0.1=1.0（2）一元弱酸弱碱溶液一元弱酸，当Ｃa/Ka≥500时，一元弱碱，当Ｃb/Kb≥500时,[例2]求0.24mol·L-1氨水溶液的pH值。解：氨水为弱电解质，即NH3·H2ONH4-+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，2023【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+H2InHIn-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；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/LNaOH溶液滴定0.1000mol/LHCl溶液为例：通过计算可知，突跃pH范围为4.3～9.7，只要在此范围内变色的指示剂都可以选用。甲基橙（pH＝3.1～4.4），甲基红（pH＝4.4～6.2），酚酞（pH＝8.0～10.0）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，2023【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250mL0.1mol/LHCl溶液。滴定0.10000.1000NaOH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+H2CO3H2CO3=CO2↑+H2O步骤：在分析天平上准确称取0.12～0.15g基准物质无水Na2CO3三份。分别置于250mL的锥形瓶中，标上瓶号，加20～30mL水溶解后，加上1～2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250mL0.1mol/LNaOH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。COOKCOOK原理：+NaOH=+H2OCOOHCOONa步骤：在分析天平上准确称取0.4～0.5g基准物质邻苯二甲酸氢钾两份，分别置于250mL锥形瓶中，加入20～30mL水，溶解后，加1～2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(H2C2O4·2H2O)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程和教材改革系列教材——化工分析.北京：高等教育出版社，2023【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：NaOHNa2CO3NaOHNa2CO3HClV1NaClNaHCO3酚酞变色NaClNaHCO3加入甲基橙（黄色）V2HClCO2H2OCO2H2O测定第一阶段：HCl+NaOH=NaCl+H2OHCl+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1～2滴，以0.1mol/LHCl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1～2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2～3次。（3）计算NaOH（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：V1＞V2＞0。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：V2＞V1＞0。【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CHCl＝0.3000mol/L标准溶液滴定至终点用去VHCl＝28.60mL，再加甲基橙指示剂继续滴定至终点用去VHCl＝24.10mL，求试样中各组分的含量？2．称取混合碱试样0.6839g，以酚酞为指示剂，用CHCl＝0.2023mol/L标准溶液滴定至终点。用去VHCl＝23.10mL，再加甲基橙指示剂继续滴定至终点，用去VHCl＝26.81mL，求试样中各组分的含量（％）。二、操作题练习用双指示剂法测定混合碱溶液中NaHCO3和Na2CO3含量操作。【课题】第四单元配位滴定法4.1配位滴定简介【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，2023【教学目标】1．知识目标：了解配位滴定的原理及配位滴定对配位反应的要求；了解EDTA的性质、结构及EDTA与金属离子配位的特点；掌握EDTA标准溶液配制方法。2．能力目标：通过本节学习让学生了解配位滴定在生产中的应用。3．情感目标：通过了解配位滴定在工业生产中的应用，激发学生学习配位滴定的兴趣。【教学重点、难点】教学重点：配位滴定的原理及EDTA标准溶液的配制。教学难点：EDTA的结构及EDTA与金属离子配位的特点。【教学媒体及教学方法】容量瓶、烧杯、玻棒、胶头滴管、Na2H2Y·2H2O。讲授、实验、讨论相结合的教学方法。【课时安排】2课时【教学建议】通过对无机化学配位化合物知识复习，引导学生理解配位滴定原理及配位滴定对配位反应的要求；通过分析EDTA结构，引导学生理解EDTA性质和形成配合物的特点，进一步讲明EDTA标准溶液配制方法，并加以实验。【教学过程】【复习】教师引导学生复习配位化合物的成键特点及配位平衡。一、配位滴定法配位滴定法是利用形成配合物的反应进行滴定分析的方法。例如：Ag＋＋2CN－＝[Ag(CN)2]－在化学计量点时，微过量的Ag＋与[Ag(CN)2]-离子形成白色沉淀，溶液变混，指示终点。即：Ag＋＋[Ag(CN)2]－＝2AgCN配位滴定对配位反应的要求：1．只能形成一种配位数的配合物；2．形成的配合物必须稳定；3．反应速度要快；4．要有适当的确定化学计量点的方法。二、EDTA的性质1．EDTA的一般性质EDTA是氨羧络合剂中的一种，学名乙二胺四乙酸，简写为H4Y，室温时，溶解度很小（在22℃时，每100mL水溶解0.02g），难溶于酸和一般有机溶剂，但能溶于碱和氨水，因其溶解度小，不易作滴定剂，一般用二钠盐作滴定剂，Na2H2Y·2H2O在室温时溶解度为100mL可溶解11g，此时浓度约为0.3mol/L，pH值约为4.4。习惯上也称EDTA溶液。当H4Y溶解于水中，如果溶液的酸度很高，它的两个羧基上可以接受H＋而形成H6Y2＋H4Y＋2H＋＝H6Y2＋这样，EDTA相当于六元酸，有六级解离平衡，在水溶液中有七种型体，其分布与pH值有关。H6Y2＋H5Y＋H4YH3Y－H2Y2－HY3－Y4－pH＜11～1.61.6～22～2.72.7～6.26.2～10.2＞10.2只有Y4－可直接与金属离子配合，故在碱性溶液中配合能力强。2．EDTA配合物的特点EDTA与金属易形成配合物生成五元环的螯合物。EDTA与金属离子形成的配合物有下列特点：（1）配位比简单（1∶1配位），没有分级配位现象；（2）配合物稳定；（3）一般情况下，配位反应迅速；（4）配合物易溶于水，使滴定反应能在水溶液中进行。三、EDTA标准溶液的配制配制250mL0.02mol/L乙二胺四乙酸二钠（EDTA）溶液。按照溶液配制的方法和步骤，有学生独立完成操作。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【课题】第四单元配位滴定法4.2酸度对配位滴定的影响【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，2023【教学目标】1．知识目标：理解稳定常数及条件稳定常数的意义；掌握配位滴定的条件；理解酸效应曲线的来源及作用。2．能力目标：会利用酸效应曲线确定滴定某种金属离子的酸度条件。3．情感目标：让学生体会化工分析学科严谨深刻的科学美，激发学生的学习热情。【教学重点、难点】教学重点：条件稳定常数和配位滴定的条件的理解。教学难点：利用酸效应曲线确定滴定某种金属离子的酸度条件。【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】从配位平衡移动的观点，引导学生分析理解酸度对配位滴定的影响，从而导出条件稳定常数与酸度关系，并进一步理解配位滴定的条件和配位滴定酸度的控制。【教学过程】一、配合物在溶液中的离解平衡1．配合物的稳定常数在配位反应中，配合物的形成和离解处于相对平衡状态。平衡常数用稳定常数表示。KMY＝KMY越大，配合物越稳定，配合反应进行越完全。引导学生观察表4-1。2．酸度对MY稳定性的影响由于H+存在使EDTA配位能力下降的现象，称为EDTA的酸效应。称为EDTA的酸效应系数。溶液的酸度越大，的值越大，有效浓度C（Y）则越小，配位能力减弱。引导学生观察表4-2。3.条件稳定常数考虑了酸效应等各种副反应的配合物的实际稳定常数，称为条件稳定常数。用表示。lgK’MY＝lgKMY－lgαY（H）它随着酸度的增大而减小。它表示只存在EDTA酸效应时，配位反应进行的程度，其大小说明了在酸度的影响下，配合物的实际稳定程度。【分析】教师分析讲解下面例题，加深理解酸度对配合物稳定性的影响。[例题1]试判断EDTA与Pb2+生成的配合物在pH=10和pH=2时是否稳定？解：由表4-1查知lgK(PbY)=18.04由表4-2查知：pH=10时，lg=0.45pH=2时，lg=13.51所以pH=10时，(PbY)=18.04-0.45=17.59pH=2时，(PbY)=18.04-13.51=4.53由此例说明，pH=10时，PbY很稳定，而当pH=2时，PbY已不稳定。即：溶液的酸度降低时，增大，配合物稳定性增强。二、配位滴定的条件和酸效应曲线1．配位滴定的条件在配位滴定中要求配合反应能够定量地完成，这样才能使测定误差在允许围内，测定达到一定的准确度。配合反应能否定量的完成，主要看这个配合物的KMY值。能应用于配位滴定反应的条件稳定常数，与测定时对准确度的要求及被测金属离子的浓度有关，通过推导可得到如下关系：lgC·K’MY≥6以此作为金属离子能否用配位滴定法测定的判断依据。如果设金属离子浓度为0.01mol/L，则滴定条件要求：lgK’MY≥8根据lgK’MY＝lgKMY－lgαY（H）故：lgαY（H）≤lgKMY－8[例题2]求用EDTA滴定0.01mol·L-1的Fe3+的最低允许PH值？解：查表4-1得lgKMY=25.10，代入上式得lg≤25.10-8≤17.1查表4-2得pH≥1.0，即滴定允许的最低pH值为1.0。2．酸效应曲线按上述方法，将各种金属离子的lgK代入上式，即可计算出最大lgαY（H）值，从而查得最小pH值（最高酸度）。将lgKMY对pH值作图，得到酸效应曲线。图中金属离子位置所对应的pH值，就是滴定这种金属时所允许的最小pH值，见下图：EDTA的酸效应曲线从酸效应曲线上，可以查到定量滴定某种金属离子的最低pH值，而且可以预计可能存在的干扰离子，并且可以通过控制酸度进行分别滴定。【练习】让学生巩固练习课后习题二。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。补充作业：1．填空题（1）配位滴定完全的条件为。（2）在配位滴定中，都要控制一定pH值范围，若酸度过高则，若酸度过低则。（3）酸效应曲线在配位滴定中的作用为、和。2．计算题称纯CaCO30.4206g，用盐酸溶解并冲洗到500.0mL，用移液管移取50.00mL溶液，用VEDTA＝38.84mL滴定到终点，求EDTA的物质的量的浓度，若配制此溶液1L，需称取Na2H2Y·2H2O多少克？【课题】第四单元配位滴定法4.3金属指示剂和EDTA标准溶液的标定【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，2023【教学目标】1．知识目标：掌握金属指示剂的作用原理和选择条件；掌握EDTA标准溶液的标定的方法。2．能力目标：会选用配位滴定指示剂，能进行EDTA标准溶液的标定。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：配位滴定指示剂选用和EDTA标准溶液的标定。教学难点：EDTA标准溶液的标定。【教学媒体及教学方法】分析天平、容量分析的基本仪器、金属锌粉（固体A·R或G·R）、EDTA标准溶液、氨水（1∶1）、二甲酚橙指示剂（0.2%水溶液）、六次甲基四胺溶液（20%，pH＝5.5）、HCl（1∶l）。实验、讲授、讨论相结合的教学方法。【课时安排】3课时【教学建议】建议本次课在分析实验室完成。通过教师分析，引导学生理解金属指示剂的作用原理和选择条件；借助EDTA标准溶液的标定的实验，使学生进一步系统的理解配位滴定控制酸度条件的必要性，掌握控制酸度的方法和选用金属指示剂的方法，巩固掌握标准溶液制备的原理和操作，充分做到理论和实践的统一。【教学过程】一、金属指示剂的作用原理【建议】以EDTA标准溶液滴定镁离子为例，来加以说明。此实验以铬黑T为指示剂，在pH＝10的缓冲溶液中为兰色，与镁离子配合后生成红色配合物，反应如下：Mg2＋＋HIn2－＝MgIn－＋H＋（纯蓝）（红色）MgIn－＋HY＝MgY2－＋HIn2－（红色）（纯蓝）pH＜6.3红；pH＝8～11兰（通常在此范围内）；pH＞12橙。直到MgIn－完全转变为MgY2－，同时游离出兰色的HIn2－。溶液由红色变为兰色，即为滴定终点。二、金属指示剂应具备的条件【建议】学生自学后讨论。从上述实例可以看出，金属指示剂必须具备下列几个条件：1．指示剂本身的颜色与金属离子和指示剂生成络合物的颜色有鲜明的不同。2．指示剂与金属离子生成的络合物稳定性应适当的小于EDTA与金属离子形成的配合物的稳定性。指示剂与金属离子生成的络合物稳定性应符合：lgK’MIn＞4lgK’MY－lgK’MIn≥23．指示剂显色反应迅速灵敏，有良好的变色可逆性。4．指示剂不与被测金属离子产生封闭现象。5．指示剂应比较稳定，便于储藏和使用。三、常用金属指示剂【建议】问题引导，学生自学。铬黑T、钙指示剂、二甲酚橙指示剂，适用测定的酸度条件、金属离子以及颜色变化。四、EDTA标准溶液的标定【分析】教师引到学生分析实验步骤，加深对本单元学过理论知识的理解。然后让学生根据实验步骤，独立完成实验操作。1.锌标准溶液的配制准确称取纯金属锌（含Zn99.9%以上）0.33～0.35克，置于100mL烧杯中，加入5～6mLl∶lHCl溶液，盖上表面皿，待完全溶解后，定量地转移至250mL容量瓶中稀释至刻度，并摇匀，计算其浓度。2.EDTA溶液的标定以Zn为基准物标定：移取25.00mL锌标准溶液于250mL锥形瓶中，加水约30mL，2～3滴二甲酚橙指示剂；先加1∶1氨水至溶液由黄色刚变橙色（不能多加），而后再滴加20%六次甲基四胺溶液，呈稳定的紫红色；再多加3mL（先加氨水调节酸度是为了节约六次甲基四胺，因其价较贵）用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为黄色，即为终点。平行标定2～3次。3.计算CEDTA＝【总结】实验过程中出现的问题。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。在布置作业前，可简要总结本节课的内容，指出需要注意的问题。作业：1．练习课后习题一、二、三。2．实践作业：练习配制EDTA标准溶液并标定其浓度的操作。【课题】第四单元配位滴定法4.4提高配位滴定的选择性【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，2023【教学目标】1．知识目标：理解采用控制溶液酸度消除干扰的方法；了解加入掩蔽剂消除干扰的方法。2．能力目标：能通过控制溶液酸度，来进行两个金属离子的选择性滴定。3．情感目标：通过培养学生解决生产中实际问题，激发学生学习化工分析的兴趣。【教学重点、难点】教学重点：控制溶液酸度消除干扰和加入掩蔽剂消除干扰。教学难点：控制溶液酸度消除干扰。【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】教师通过复习前面学过的酸度对配位滴定的影响等内容，引导学生来分析理解采用控制溶液酸度消除干扰的方法，并结合实例加以讲解。用问题引导，让学生自学加入掩蔽剂消除干扰的方法。【教学过程】【复习】用配位滴定法测定某个金属离子的酸度条件是如何确定的？教师通过复习提问对前面知识加以回顾，并延伸分析讲授下面内容。一、控制溶液酸度如溶液中含有两种浓度相近的金属离子M和N，要想准确滴定M离子而N不干扰要求：[例3]若溶液中含有Bi3+和Pb2+两种离子，其浓度分别为0.01mol·L-1，问能否通过控制溶液酸度的方法，单独滴定Bi3+而Pb2+不干扰？解：查表4-1得，则：=9.975故利用控制溶液酸度的方法，可以滴定Bi3+而Pb2+不干扰。测定Bi3＋酸度条件的确定如下：（1）准确滴定Bi3＋的最高酸度，查酸效应曲线，pH≥0.7。若pH＜0.7就不能定量滴定Bi3＋。（2）最低酸度，即Pb2＋不干扰滴定时的酸度。但是，滴定时pH也不能太大，因为pH太高，Pb2＋可能干扰Bi3＋的测定。再则pH＝2时Bi3＋就开始发生水解而析出沉淀。因此，测定Bi3＋最适宜的酸度为pH＝0.7～2。二、使用掩蔽剂【建议】借助实例，分析三种掩蔽法即可，不必做过细的概念介绍。1．配位掩蔽法如，用EDTA测定水中的Ca2+、Mg2+时，Fe3+、Al3+干扰测定，加入三乙醇胺作掩蔽剂，掩蔽Fe3+、Al3+，三乙醇胺与Fe3+、Al3+能形成稳定的配合物，且不与Ca2+、Mg2+作用，以消除Fe3+、Al3+对EDTA滴定的影响。常用的掩蔽剂见表4-4。2．沉淀掩蔽法如，在Ca2+、Mg2+共存的溶液中，加入溶液，使pH>12，Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，而不干扰Ca2+的测定。3．氧化还原掩蔽法如，Bi3+与Fe3+共存的离子中Bi3+的测定，可用盐酸羟胺将Fe3+还原为Fe2+，Fe2+和Bi3+与EDTA配位化合物的稳定常数相差很大，可避免干扰。【练习】巩固练习课后习题二2、习题三2三、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。作业：练习课后习题一、二、三。【课题】第四单元配位滴定法4.5配位滴定的方式及应用【教材版本】田海洲.金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材——化工分析.北京：高等教育出版社，2023【教学目标】1．知识目标：掌握水的硬度测定方法；理解含量测定方法；理解铝盐中铝含量的测定；理解镍盐中镍含量的测定。2．能力目标：学会水的硬度测定方法及操作。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：水的硬度测定方法和含量、铝含量、镍含量的测定。教学难点：含量、铝含量、镍含量的测定原理的理解。【教学媒体及教学方法】分析天平、烧杯、表面皿、滴定管、移液管、容量瓶、锥形瓶；EDTA标准溶液（0.02mol/L）、氨性缓冲溶液（pH＝10.0，将20gNH4Cl溶解于少量水中，加入100mL浓氨水，用水稀释至1L）、三乙醇胺溶液（1∶1），HCl溶液（1∶l）、0.5%铬黑T指示剂（称取0.5克铬黑T，加20mL三乙醇胺，用水稀释至100mL）。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】本此课要在分析实验室上。通过实验特别是水的硬度测定，让学生感受配位滴定在工业生产中的应用，引导学生理解配位滴定的方式，进一步理解含量、铝含量、镍含量的测定的原理。充分做到理论与实践统一，提高学生学习兴趣。【教学过程】一、水的硬度测定和直接滴定法通过水的硬度测定实验，使学生学会水的硬度的测定方法，引导学生理解直接滴定法。帮助学生分析一下实验步骤，有学生独立完成操作。【实验】工业用水总硬度的测定1.测定步骤：移取水样50mL于250mL锥形瓶中，加氨性缓冲溶液5毫升、1∶1三乙醇胺溶液5mL，铬黑T指示剂1～3滴，用EDTA标准溶液滴定至由紫红色变为蓝色，即为终点。平行测定2～3次。2.计算：以mg/L表示分析结果:【总结】实验过程中出现的问题。二、含量测定和间接滴定法【建议】通过分析测定原理，引导学生理解间接滴定法。将在一定条件下沉淀为MgNH4PO4,过滤，将沉淀溶解，调节pH=10,用铬黑T作指示剂，以EDTA标准溶液滴定沉淀中的Mg2+，由Mg2+的含量，间接计算出的含量。测定原理为：+H+=Mg2++NH4++HPO42-Mg2++H2Y2-=MgY2-+2H+计算式为：三、铝盐中铝含量的测定和置换滴定法【建议】通过分析测定原理，引导学生理解间接滴定法。1.置换出金属离子如果待测离子M与EDTA形成的配合物不稳定或反应进行不完全，那么可用M置换配合物NL中的N，再用EDTA滴定N，由此计算被测例子M的含量。其反应式可表示为：M+NY=ML+NN+Y=NY2.置换出EDTA【建议】通过分析测定原理，引导学生理解间接滴定法。Al3+与EDTA配位反应缓慢，且样品中含有的杂质易干扰Al3+的测定，故常用置换滴定法测定其含量。先调节待测溶液的pH在3~4，加入过量的EDTA标准溶液，煮沸，使Al3+与EDTA反应完全，冷却后，调节溶液酸度，使pH在5~6，用二甲酚橙为指示剂，用锌的标准溶液滴定剩余的EDTA，溶液由亮黄色变为紫红色，再加入配位剂NH4F四、镍盐中镍含量的测定和返滴定法【建议】通过分析测定原理，引导学生理解间接滴定法。因Ni2+与EDTA的配位反应速度缓慢，故镍盐不能用EDTA直接滴定，通常采用返滴定法。即先在待测试液中加入一定量过量的EDTA标准溶液，调节溶液的pH=5，煮沸，使Ni2+与EDTA定量配位后，用PAN为指示剂，以CuSO4标准溶液滴定剩余的EDTA，溶液由绿色变为蓝紫色为滴定终点。由CuSO4标准溶液用量和浓度、EDTA标准溶液的体积和浓度计算得Ni2+的含量。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】第五单元沉淀滴定法5.1概述和莫尔法【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，2023【教学目标】1．知识目标：了解沉淀滴定对反应条件的要求；掌握莫尔法的原理、条件及应用。2．能力目标：能利用莫尔法测定水中的氯离子。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：莫尔法的原理、条件及应用。教学难点：水中的氯离子的测定。【教学媒体及教学方法】仪器：移液管，酸式滴定管、容量瓶、锥形瓶、分析天平等。试剂：分析纯NaCl、AgNO3，K2CrO4等。采用实验、自学、讲授、讨论相结合的教学方法。【课时安排】3课时【教学建议】通过水中氯离子含量的测定实验，分析讲授莫尔法的原理、条件及应用。做到学以致用，提高学生学习兴趣。【教学过程】一、沉淀滴定概述【建议】问题引导，学生自学。1.沉淀滴定反应的条件（1）沉淀反应必须按照一定的化学方程式定量进行。（2）反应速度快，不生成饱和溶液。（3）沉淀溶解度小，如有共沉淀时，不能影响分析结果。（4）有适当的指示剂确定终点。2.银量法分类银量法是指利用生成难溶性银盐的反应进行沉淀滴定的方法。用银量法可以测定Cl-，Br-，SCN-，Ag+等离子及一些含有卤素的有机化合物。按照所选指示剂的不同，银量法又可分为莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法三种。二、莫尔法【建议】以氯离子的的测定为例，分析讲授莫尔法的原理、条件。1．莫尔法原理用铬酸钾（K2CrO4）作指示剂，用AgNO3标准滴定溶液进行滴定的银量法称为莫尔法。主要用于测定氯化物和溴化物的含量。例如：用AgNO3标准溶液滴定Cl-，反应如下：终点前：Ag++Cl-=AgCl↓(白色)终点时：2Ag++CrO42-=Ag2CrO4↓(砖红色)2．滴定条件（1）溶液的酸度滴定溶液应为中性或弱酸性pH＝6.5～10.5。（2）指示剂的用量通过计算可知，指示剂的用量理论上应为1.2×10-2M，但是，在实际测定中，由于CrO42-本身显黄色，当浓度较高时颜色较深，影响终点的观察观察；因此，指示剂的浓度应比理论值要低一些。实际上用[CrO42-]的浓度为5.0×10-3（3）充分摇动试液：因生成AgCl沉淀易吸附溶液中还未反应的Cl-,使终点提前。（4）离子干扰：凡与Ag＋生成微溶化合物或配合物的阴离子都干扰测定，应预先分离。如PO43-、AsO43-、CO32-、S2-、C2O42-等。三、水中的氯离子含量的测定【建议】教师引领学生先讨论一下整个实验步骤，以巩固上面所讲的理论知识，然后由学生独立完成实验操作。1．AgNO3标准溶液的配制与标定（1）0.1mol/LAgNO3溶液的配制市售的硝酸银常含有杂质，如Ag、Ag2O、HNO3等，因此配成溶液后必须用基准物质进行标定。溶解8.5克AgNO3于500mL（2）AgNO3标准溶液的标定准确称取0.45～0.50克基准试剂NaCl于小烧杯中，定量转移至100mL容量瓶中，稀释至刻度。取此溶液25mL三份，分别置于250mL锥形瓶中，加水25mL，加K2CrO4溶液lmL，在充分摇动下，用AgNO3溶液滴之呈砖红色，即为终点。记录AgNO3溶液的用量，根据NaCl的量和AgNO3溶液的用量，计算AgNO3计算：2．水中氯化物的测定（1）准确吸取含有氯化物的水样50mL，置于25