物質(zhì)的定量分析教學(xué)設(shè)計(jì)

1、專題6 物質(zhì)的定量分析教學(xué)設(shè)計(jì) 課題一 食醋總酸含量的測(cè)定一、教學(xué)目標(biāo)1、掌握移液管和容量瓶的正確使用方法。2、 學(xué)會(huì)使用滴定管進(jìn)行滴定操作。3、了解酸堿滴定中指示劑的選擇方法。4、初步學(xué)會(huì)用滴定法測(cè)定液體試樣中的總酸或總堿。5、初步認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)記錄及處理在化學(xué)學(xué)習(xí)、科學(xué)研究和日常生活中的應(yīng)用。二、教學(xué)重難點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施三、教學(xué)過(guò)程（一）、實(shí)驗(yàn)原理食醋的酸味主要來(lái)自其中的醋酸等有機(jī)酸。食醋總酸含量是指每100ml食醋中含酸（以醋酸計(jì)）的質(zhì)量，也稱食醋的酸度。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定釀造食醋總酸含量不得低于3.5g/100ml。本實(shí)驗(yàn)利用滴定分析法，用已知濃度的氫氧化鈉溶液滴定待測(cè)食醋樣品溶

2、液，可測(cè)定食醋的總酸含量。滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH3COOH+NaOH CH3COONa + H2O 由于是強(qiáng)堿滴定弱酸，滴定的pH突變?cè)趬A性范圍內(nèi)，理論上滴定終點(diǎn)的pH在8.7左右。通常用酚酞作指示劑，滴至溶液呈粉紅色且30s內(nèi)不褪色，表明達(dá)到滴定終點(diǎn)。（二）、實(shí)驗(yàn)樣品與儀器待測(cè)樣品：杭州香醋（白米醋）儀器：移液管、容量瓶、堿式滴定管、酸式滴定管、錐形瓶、鐵架臺(tái)、滴定管夾、洗耳球、玻璃棒。試劑：濃度約為0.100moLL-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液、0.1%酚酞溶液,蒸餾水。（三）、實(shí)驗(yàn)步驟1配制待測(cè)食醋溶液用25mL移液管吸取市售食醋25mL，置于250mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻即得待

3、測(cè)食醋溶液。2將酸式滴定管洗凈后，每次用3-4ml待測(cè)食醋溶液潤(rùn)洗3次，然后加待測(cè)食醋溶液，使液面高于“0”刻度。把滴定管夾在滴定管上（活塞把向右）。輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)活塞，放出少量酸液，使尖嘴內(nèi)充滿酸液，并使液面達(dá)到“0”或“0”刻度一下。靜置1-2min，讀取刻度數(shù)據(jù)（應(yīng)讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位數(shù)字），記錄為待測(cè)食醋體積的初讀數(shù)。3將堿式滴定管洗凈后，每次用3-4mlNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗3次，然后加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，排除橡皮管內(nèi)的氣泡后，使液面位于“0”刻度或“0”刻度以下。靜置后，讀取刻度數(shù)據(jù)，記錄為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的初讀數(shù)。4從酸式滴定管中放出Vml（25ml）待測(cè)食醋到洗凈的錐形瓶中，加2-3

4、滴酚酞溶液。讀取滴定管中食醋的刻度數(shù)據(jù)，記錄為待測(cè)食醋體積的終讀數(shù)。5、將盛有待測(cè)食醋的錐形瓶置于堿式滴定管下，擠壓堿式滴定管的玻璃球，使滴定管的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入錐形瓶中，邊加邊搖動(dòng)錐形瓶，將要到達(dá)終點(diǎn)時(shí)應(yīng)減慢加入堿液的速度，當(dāng)溶液的顏色變?yōu)榉奂t色且在半分鐘內(nèi)不褪色，即達(dá)到滴定終點(diǎn)。靜置后，讀取NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的刻度數(shù)據(jù)，記錄為NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的終讀數(shù)。（四）、數(shù)據(jù)記錄、處理與結(jié)論氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度c（NaOH）= 0.1000 moLL-1實(shí)驗(yàn)次數(shù) 第一次第二次第三次待測(cè)食醋的體積初讀數(shù)/mL待測(cè)食醋的體積終讀數(shù)/mL待測(cè)食醋的體積V(CH3COOH)/mL氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積初

5、讀數(shù)/mL氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積終讀數(shù)/mL氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V(NaOH)/mL實(shí)驗(yàn)測(cè)得食醋總酸含量(g/100mL)食醋總酸含量的平均值(g/100mL)相對(duì)平均偏差%注：100ml食醋中所含醋酸的質(zhì)量為：M(CH3COOH)=c(NaOH)v(NaOH)M(CH3COOH)100/V250/25(五)、注意事項(xiàng)（1）由于NaOH固體易吸收空氣中的CO2和水分，不能直接配制堿標(biāo)準(zhǔn)溶液，而必須用標(biāo)定法。（2）白醋和米醋可以直接滴定，一般的食醋由于顏色較深不利于滴定終點(diǎn)的判斷，可稀釋后用中性活性炭脫色后再行滴定（脫色比較麻煩且效果也不甚理想）。（3）為消除CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，減少實(shí)驗(yàn)誤差，

6、配制NaOH溶液和稀釋食醋的蒸餾水在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)加熱煮沸23分鐘，以盡可能除去溶解的CO2，并快速冷卻至室溫。(4) 幾個(gè)關(guān)健實(shí)驗(yàn)操作：移液管尖嘴殘留液體的處理滴定前后堿式滴定管中不能有氣泡滴定管使用前要用待盛放的溶液潤(rùn)洗 錐形瓶不能用待測(cè)液潤(rùn)洗滴定終點(diǎn)的判斷讀數(shù)時(shí)是否平視課后練習(xí)：1、在一支25ml的酸式滴定管中盛入0.1molL-1的鹽酸，其液面恰好在5ml刻度處，若把滴定管中的溶液全部放入燒杯中，然后以0.1molL-1的NaOH溶液進(jìn)行中和，則所需NaOH溶液的體積（ ）A、大于20ml B、小于2Oml C、等于2Oml D、等于5ml2、為慶祝奧運(yùn)圣火成功登頂珠峰，某班舉行了聯(lián)歡晚會(huì)。

7、晚會(huì)上趙東同學(xué)將一張白紙展示給大家，然后用噴壺向紙上噴了一些無(wú)色液體，“奧運(yùn)成功!中國(guó)加油！”的紅色大字立刻顯現(xiàn)于紙上。他所用的顯色反應(yīng)是下列哪一組？（ ）A、酚酞-鹽酸溶液 B、酚酞-氫氧化鈉溶液C、石蕊-氫氧化鈉溶液 D、碘水-淀粉溶液3、下列說(shuō)法不正確的是（ ）A、滴定管使用前可用所盛裝溶液潤(rùn)洗，錐形瓶只能用蒸餾水潤(rùn)洗B、NaOH溶液最好保存在塑料瓶中，若用玻璃瓶保存，需用橡膠塞或軟木塞塞緊瓶口，不可用玻璃塞C、KMnO4溶液顯中性，故既可用酸式滴定管盛裝，又可用堿式滴定管盛裝D、金屬Al、Zn都與NaOH溶液反應(yīng)放出H2，用NaOH溶液不能將兩者區(qū)分4、準(zhǔn)確量取25.00mlKMnO4

8、溶液于錐形瓶中并用某無(wú)色未知濃度的A溶液進(jìn)行滴定，所選儀器和指示劑均正確的是（ ）A、50ml酸式滴定管；甲基橙B、50ml堿式滴定管；酚酞C、50ml量筒；石蕊D、50ml酸式滴定管；不用指示劑5、取體積相同（0.025L）的兩份0.10 molL-1的NaOH溶液，把其中一份放在空氣中一段時(shí)間后，溶液的PH （填“增大”、“減小”或“不變”），其原因是 。用已知濃度的H2SO4溶液中和上述兩份溶液，若中和第一份（在空氣中放置了一段時(shí)間）所消耗H2SO4溶液的體積為VA，另一份消耗H2SO4溶液的體積為VB，則：（1）以甲基橙作指示劑時(shí)，VA與VB的關(guān)系是 ；（2）以酚酞為指示劑時(shí)，VA與V

9、B的關(guān)系是 ；（已知：甲基橙變色是在即酸性條件，酚酞變色是在PH=8.2-10即堿性條件）6、某燒堿樣品中含有少量與酸不反應(yīng)的可溶性雜質(zhì)，為了測(cè)定其純度，進(jìn)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燒堿溶液于錐形瓶中并滴加幾滴甲基橙作指示劑；C、在天平上準(zhǔn)確稱取燒堿樣品mg，在燒杯中加蒸餾水溶解；D、將物質(zhì)的量濃度為c molL-1H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入酸式滴定管,調(diào)整液面，記下開始刻度數(shù)為V1ml；E、在錐形瓶下墊一張白紙，滴定到終點(diǎn)，記錄酸式滴定管此時(shí)刻度數(shù)為V2ml回答下列問(wèn)題：（1）正確的操作步驟的順序是（用字母填寫） D 。(2)滴定管讀數(shù)應(yīng)注意 。（3

10、）操作D中液面應(yīng)調(diào)整到 ，尖嘴部分應(yīng) 。（4）滴定到終點(diǎn)時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)溶液的PH約為 ，終點(diǎn)時(shí)顏色變化是 。（5）若酸式滴定管沒有用標(biāo)準(zhǔn)H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果有何影響 （填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”，其他操作均正確）。（6）該燒堿樣品的純度計(jì)算式是 。7、準(zhǔn)確移取25.00ml某未知濃度的鹽酸于一潔凈錐形瓶中，然后用0.20 molL-1的NaOH溶液滴定（指示劑為酚酞）。滴定結(jié)果如下：NaOH溶液起始讀數(shù)NaOH溶液終點(diǎn)讀數(shù)第一次0.01ml18.20ml第二次0.20ml18.41ml(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可計(jì)算出鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 molL-1。（2）若操作有誤，則導(dǎo)致待測(cè)鹽

11、酸濃度偏低的錯(cuò)誤操作是 。（填字母）A、滴定管用蒸餾水洗后未用標(biāo)準(zhǔn)堿液潤(rùn)洗，而直接裝入標(biāo)準(zhǔn)堿液B、滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定后氣泡消失C、滴定管讀數(shù)時(shí)，滴定前仰視滴定后俯視D、待測(cè)液中指示劑酚酞加得太多 molL-1的NaOH溶液于錐形瓶中，滴入酚酞指示劑，然后用未知濃度的鹽酸（裝在酸式滴定管中），是否也可測(cè)定出鹽酸的物質(zhì)的量濃度 （填“是”或“否”）。8、實(shí)驗(yàn)室常利用甲醛法測(cè)定(NH4)2SO4樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其反應(yīng)原理為：4NH4+6HCHO=3H+6H2O+(CH2)6N4H+滴定時(shí)，1mol(CH2)6N4H+與1molH+相當(dāng)，然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的酸。某興趣小組

12、用甲醛法進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：步驟 稱取樣品1.5000g。步驟 將樣品溶解后，完全轉(zhuǎn)移到250ml容量瓶中，定容，充分搖勻。步驟 移取25.00ml樣品溶液于250ml錐形瓶中，加入10ml20的中性甲醛溶液，搖勻，靜置5min后，加入1-2滴酚酞試液，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。按上述操作方法再重復(fù)2次。（1） 根據(jù)步驟3填空：堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，則測(cè)得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù) （填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）。錐形瓶用蒸餾水洗滌后，水未倒盡，則滴定時(shí)用去NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積 （填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）。滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，酚酞指示劑由 色變成 色

13、。（2） 滴定結(jié)果如下表所示：滴定次數(shù)待測(cè)溶液的體積/ml標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積滴定前刻度/ml滴定后刻度/ml125.001.0221.03225.002.0021.99325.000.2020.20若NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.1010 molL-1，則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。課題2 鍍鋅鐵皮鍍層厚度的測(cè)定一、教學(xué)目標(biāo)1、學(xué)會(huì)用電子天平稱量物質(zhì)的質(zhì)量。2、學(xué)會(huì)用化學(xué)方法測(cè)定鍍鋅鐵皮鋅鍍層的厚度。3、了解測(cè)定過(guò)程中產(chǎn)生誤差的原因，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。4、學(xué)會(huì)書學(xué)定量測(cè)定與分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告二、教學(xué)重難點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施三、教學(xué)過(guò)程（一）、實(shí)驗(yàn)的基本原理稱量與酸反應(yīng)前后鍍鋅鐵皮腐質(zhì)量（分別為

14、m1、m2）,兩者之差就是鋅鍍層的質(zhì)量(m=m1-m2),則鋅的體積為V=(m1-m2)/ ，為鋅的密度，一般為714gcm-3。若已知鋅鍍層單側(cè)的面積(S)，那么鋅鍍層單側(cè)的厚度就用公式h =m/(2S)來(lái)計(jì)算。（二）、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)鍍鋅鐵皮與鹽酸的反應(yīng)1、實(shí)驗(yàn)原理：鍍鋅鐵皮在鹽酸中構(gòu)成原電池，鋅與鹽酸先反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)氣泡迅速減少時(shí)，鋅已基本反應(yīng)完。2、實(shí)驗(yàn)樣品與儀器樣品：鍍鋅鐵皮（約5cm5cm）3片儀器：燒杯、酒精燈、火柴、三腳架、石棉網(wǎng)、鑷子、玻璃棒、尺（精度為0.1cm）、電子天平（0.001g）。試劑：6molL-1鹽酸。3、實(shí)驗(yàn)步驟：（1）.取三塊鍍鋅鐵皮(A、B、C，截自同一塊鍍鋅鐵皮

15、)，分別量出它們的長(zhǎng)度與寬度。 （2）用電子天平分別稱量三塊鍍鋅鐵皮（A、B、C）的質(zhì)量。（3）將鍍鋅鐵皮A放入燒杯中，加入約40mL 6molL-1鹽酸。反應(yīng)時(shí)用玻璃棒小心翻動(dòng)鍍鋅鐵皮，使鐵皮兩邊鋅鍍層都充分反應(yīng)，到反應(yīng)速率突然減小時(shí)（產(chǎn)生氣泡的速率變得極慢），立即將未反應(yīng)的鐵皮取出，用自來(lái)水沖洗掉附著的酸液。（4）將鐵片放在石棉網(wǎng)上，用酒精燈小火烘干，冷卻后用電子天平稱量。（5）分別用B、C重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟3、4。（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，求出鍍鋅鐵皮的鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度。（7）記錄與結(jié)論 數(shù)據(jù)記錄 數(shù)據(jù)處理鍍鋅鐵皮A，長(zhǎng) ，寬 鍍鋅鐵皮B，長(zhǎng) ，寬 鍍鋅鐵皮C，長(zhǎng) ，寬 鍍鋅鐵皮A，m1

16、（A）= g鍍鋅鐵皮B，m1（B）= g鍍鋅鐵皮C，m1（C）= g鍍鋅鐵皮A，m2（A）= g鍍鋅鐵皮B，m2（B）= g 鍍鋅鐵皮鍍鋅鐵皮厚度（單側(cè)）/cm鋅鍍層平均厚度（單側(cè)）/cm相對(duì)平均差/%鍍鋅鐵皮A鍍鋅鐵皮B鍍鋅鐵皮C（三）介紹鋅鍍層質(zhì)量的其他方法1、:鍍鋅鐵皮與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理：鋅能溶于強(qiáng)堿溶液而鐵不能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Zn + 2NaOH + 2H2O= Na2Zn(OH)4 + H2實(shí)驗(yàn)步驟：（1）.取三塊鍍鋅鐵皮(A、B、C，截自同一塊鍍鋅鐵皮)，分別量出它們的長(zhǎng)度與寬度。 (2)用電子天平分別稱量三塊鍍鋅鐵皮（A、B、C）的質(zhì)量。(3)將

17、鍍鋅鐵皮A放入燒杯中，加入約40mL 6molL-1氫氧化鈉。反應(yīng)時(shí)用玻璃棒小心翻動(dòng)鍍鋅鐵皮，使鐵皮兩邊鋅鍍層都充分反應(yīng)，到反應(yīng)速率為零（幾乎不產(chǎn)生氣泡）時(shí)，將未反應(yīng)的鐵皮取出，用自來(lái)水沖洗掉附著的堿液。(4)將鐵片放在石棉網(wǎng)上，用酒精燈小火烘干，冷卻后用電子天平稱量。(5)分別用B、C重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟3、4。(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，求出鍍鋅鐵皮的鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： 數(shù)據(jù)記錄 數(shù)據(jù)處理鍍鋅鐵皮A，長(zhǎng) ，寬 cm鍍鋅鐵皮B，長(zhǎng) ，寬 cm鍍鋅鐵皮C，長(zhǎng)5.05cm，寬5.05 cm鍍鋅鐵皮A，m1（A）= g鍍鋅鐵皮B，m1（B）= g鍍鋅鐵皮C，m1（C）= g鍍鋅鐵皮A，m

18、2（A）= g鍍鋅鐵皮B，m2（B）= g鍍鋅鐵皮C，m2（C）= g 鍍鋅鐵皮鍍鋅鐵皮厚度（單側(cè)）/cm鋅鍍層平均厚度（單側(cè)）/cm相對(duì)平均差/%鍍鋅鐵皮A鍍鋅鐵皮B鍍鋅鐵皮C（四）、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、電子天平要小心使用：因電子天平屬精密儀器，應(yīng)要求學(xué)生小心使用防止損壞。2、電子天平要準(zhǔn)確讀數(shù)：由于電子天平精密度高，稍有影響（比如對(duì)著它大聲說(shuō)話）都有可能使它的讀數(shù)發(fā)生變化。所以要等在不受外界影響的情況下，天平顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定下來(lái)后再讀數(shù)。3、要及時(shí)記錄數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)對(duì)定量分析實(shí)驗(yàn)是至關(guān)重要的。如果前面有任何一處數(shù)據(jù)忘記記錄，都會(huì)使后續(xù)實(shí)驗(yàn)喪失意義。4、鍍鋅鐵片反應(yīng)前后質(zhì)量的精確測(cè)量與讀數(shù)。5、如何判斷

19、鍍鋅鐵皮鋅片恰好反應(yīng)完，鐵片基本沒反應(yīng)6、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確記錄與處理及誤差分析。課后練習(xí)：1、下列金屬既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的是（ ）A、鐵 B、鋁 C、鋅 D、鎂2、電子天平的精度是（ ）A、0.01g B、0.001g C、0.1g D、0.001mg3、用酸溶法測(cè)定鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的實(shí)驗(yàn)中，如果將40ml6 molL-1的鹽酸溶液改為足量的0.6 molL-1的鹽酸溶液，結(jié)果是（ ）A、因?yàn)榉磻?yīng)速率慢，將難以判斷反應(yīng)終點(diǎn)B、因?yàn)殄儗尤芙獠煌耆瑢⑹箿y(cè)量結(jié)果偏低C、因?yàn)辂}酸足量，將會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高D、因?yàn)辂}酸濃度太稀，鍍層無(wú)法溶解，實(shí)驗(yàn)不能完成4、稱量甲、乙兩物體的質(zhì)量，先將甲物體放于托盤天平右盤進(jìn)行稱量，再將乙物體放在左盤進(jìn)行稱量，若兩次都使用了砝碼，且砝碼和游碼的 讀數(shù)均相等，則甲、乙兩物質(zhì)的實(shí)際質(zhì)量的大小關(guān)系是（ ）A、甲小于乙 B、甲等于乙 C、甲大于乙 D、不能確定5、某同學(xué)測(cè)定鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度，步驟如下：（1）測(cè)量三塊鍍鋅鐵皮的長(zhǎng)度與寬度。（2）用電子天平分別測(cè)量三塊鍍鋅鐵皮的質(zhì)量。（3）將鍍鋅鐵皮放入燒杯中，加入鹽酸，反應(yīng)時(shí)應(yīng)小心將鐵皮翻動(dòng)，該操作的目的是 。若沒有此類操作，則測(cè)得的鋅鍍層厚度 。當(dāng)反應(yīng)速率突然減小時(shí)，立即取出鐵皮并 ，該操作的目的是 。（