《2017-2018学年人教版选修6 第三单元课题二 物质含量的测定 教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年人教版选修6 第三单元课题二 物质含量的测定 教案（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题二 物质含量的测定一、教学设计本课题是在学生学习了对物质进行定性检测的基础上进一步介绍对物质的定量检测，使学生全面了解对物质检测的基本原理、过程和方法。定量检测通常在定性检测的基础上进行，在了解了物质的组分之后，往往还需要确切知道其各组分的含量，如药品中有效成分的含量，空气中有害气体是否超标，自来水是否符合国家饮用水标准，工业生产中原料和产品的检验、生产过程的控制，定量检测都起着“眼睛”的作用。本课题通过酸碱中和滴定法和比色法的学习使学生了解定量检测的基本特点、实验原理和方法，并通过教材所提供的实践活动（用中和滴定法测定氢氧化钠溶液的浓度、用比色法测定硫酸亚铁铵的纯度）和本课题所安排的三个
2、实验，体验定量检测的实验方法和思路，认识定量分析在工农业生产、日常生活和科学研究中的重要作用，初步形成运用定量实验解决实际问题的能力。并培养学生严谨细致、务实求真的科学精神。本课题教学重点：中和滴定法和比色法的实验原理和基本操作本课题教学难点：中和滴定法实验的基本操作具体教学建议如下：1在阅读教材和查阅相关资料的基础上，从学生已有的知识基础和生活经验出发，引导他们讨论定量检测在生产、生活和科研中的重要作用，定量检测和定性检测的关系等问题，从而明确从量的方面研究物质组成和化学反应的重要意义，树立准确的“量”的概念，提高分析问题和解决问题的能力。2采用自学和问题解决的教学模式突破本节的教学重点酸碱
3、中和滴定法中和滴定法由于其操作简便快速，反应可定量完成，是广泛采用的一种常量分析法，有很大的实用价值。酸碱中和滴定法的实验原理和相关的计算是学生比较熟悉的，不熟悉的是该实验方法所用的仪器（酸、碱滴定管）、滴定的基本操作、指示剂的选择、测量误差的讨论等。因此，本节的教学应结合教材中的【实践活动】和【思考与交流】，围绕三个问题：实验原理和定量计算方法、实验基本操作、实验评价和误差分析展开教学过程。通过学生自学、思考、讨论、交流、归纳整理并实际进行中和滴定操作，从而掌握本节的教学重点。3用自学、讲述和实验探究的教学策略进行比色法教学在学生自学和教师讲解比色法的实验原理的基础上，引导他们利用教材中的实
4、践活动：用比色法测定自制硫酸亚铁铵的纯度，进行实验探究，从中体验用比色法测得物质微量组分的实验原理和方法。4 引导学生列表比较中和滴定法和比色法两种实验方法的原理、特点、操作步骤和适用范围，从中掌握本节的教学重点，并学会运用分类、比较、归纳、概括等对信息加工的方法。教学设计参考（一）中和滴定法教学（2课时完成）创设问题情境：在学生自学本课题教材的基础上，组织他们讨论为什么要对物质进行定量检测，定量检测在生产、生活和科学研究等方面的重要作用。引入本课题要学习的两种定量检测方法。提出问题，引导学生从下述三个方面去自学思考：1实验原理（1）酸碱中和滴定法的实验原理是什么？（2）运用该方法测定的两个关
5、键问题是什么？（3）怎样利用酸碱中和反应计算未知浓度的酸或碱的物质的量浓度？2操作步骤（1）中和滴定所用的实验仪器酸、碱滴定管的构造、特点和使用方法。（2）进行中和滴定前需要做哪些准备？（3）怎样选择酸碱指示剂？（4）怎样进行中和滴定的实验操作？3实验结果数据处理（1）为什么要多次重复同样的滴定操作？为什么计算时要取所耗用标准液体积的平均值？（2）哪些操作步骤会引起实验误差？问题探索：在教师引导下组织学生自学、思考、讨论、交流。问题解决：从上述三个方面分别进行归纳总结，使学生对中和滴定法有一完整的认识。说明：1实验原理（1）酸碱中和滴定指的是用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或
6、酸）的实验方法。其原理是在酸碱中和反应中，使用一种已知物质的量浓度的酸（或碱）溶液跟未知浓度的碱（或酸）溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据化学方程式中酸和碱完全中和时物质的量的比值，而得出未知浓度的碱（或酸）的物质的量浓度。（2）完成中和滴定实验的两个关键问题准确测定参加中和反应的酸、碱溶液的体积；这就要求用精确度较高的仪器来量取溶液的体积，且需要正确使用酸碱滴定管量取酸、碱溶液的体积。准确判断中和反应是否恰好完全反应。这需要选择适当的酸碱指示剂，通过颜色变化指示反应恰好完成，且滴定量控制适当。2操作步骤（1）由学生自己总结出进行中和滴定前所要做的准备工作滴定管的检漏洗涤润洗装液读数（2）
7、酸碱指示剂的选择滴定至酸碱恰好完全中和时称达到滴定终点。需选用变色明显，变色范围的pH与恰好中和时的pH相吻合的酸碱指示剂。强酸与强碱的中和反应通常选用甲基橙或酚酞作指示剂。 用已知浓度的强碱滴定未知浓度的强酸一般选用酚酞做指示剂；用已知浓度的强酸滴定未知浓度的强碱一般选用甲基橙做指示剂。（3）中和滴定操作教师边讲边演示中和滴定操作，使学生明确操作要点和注意事项。其操作步骤可简单概括为：一手控制滴定管，一手摇动锥形瓶，眼睛注视溶液颜色变化，滴速先快后慢，接近终点，一滴一摇，最后一滴溶液颜色30秒不改变，滴定达到终点，准确读出溶液体积。（再重复两次同样的滴定操作）可用计算机演示把0100 0 m
8、ol/L的氢氧化钠溶液逐滴加入2000 mL 01 mol/L的盐酸溶液时，溶液的pH变化曲线和指示剂的变色情况。使学生感知在滴定终点前后，溶液pH发生突变。3实验结果及误差分析（1） 取3次测定的标准液的体积的平均值，进行计算。计算时保留的有效数字要与仪器的精确度相符合。（2） 会引起中和滴定误差的操作引导学生讨论下述操作对滴定结果的影响：未用标准液润洗滴定管；未用待测液润洗滴定管；用待测液润洗锥形瓶；读取滴定管溶液体积读数时，仰视或俯视；滴定前滴定管尖嘴有气泡。问题应用：学生做教材中【实践活动】的实验：用中和滴定法测定氢氧化钠溶液的浓度。（二）比色法教学（用1课时完成）问题提出：学生自学阅
9、读教材，思考下列问题：1什么是比色法？比色法的主要特点是什么？2比色法实验的主要步骤。如何配制用于比色的标准液（也叫标准色阶）。3怎样用比色法测定自制硫酸亚铁铵的纯度？写出实验的主要操作步骤。讨论交流：引导学生主要讨论上述1、2两个问题，明确比色法的主要特点和实验的主要步骤。归纳讲解：1教师简单扼要讲解比色法的实验原理、发展方向和应用范围。溶液呈现的颜色是由于溶液对不同波长的光选择性吸收的结果，且光的吸收程度与溶液的浓度有关。因此，可用已知不同浓度的显色物质所配成的颜色逐渐变化的溶液，组成标准色阶。将待测液在同样条件下显色，与标准色阶相比较，便可知待测液的浓度大小。2比色法实验的主要操作步骤显
10、色和比色实验探究：学生做教材【实践活动】用比色法测定自制硫酸亚铁铵的纯度。总结评价：引导学生讨论、比较中和滴定法和比色法的原理、特点和适用范围。二、活动建议【实践活动1】用中和滴定法测定氢氧化钠溶液的浓度1安排本实践活动的目的是使学生了解和熟悉中和滴定所用的实验仪器酸、碱滴定管的构造、特点和使用方法；掌握中和滴定的操作步骤；体验定量检测的一般过程。2根据教学的实际情况该活动可分别放在两课时中完成。第一课时完成活动1练习使用滴定管。使学生熟悉酸碱滴定管的构造和学会控制滴定管滴加液体、量取液体的体积、润洗滴定管、练习滴定管的检漏、装液、调零等一系列的基本操作。第二课时进行活动2、3、4的内容。让学
11、生进行完整、连续的中和滴定操作。3学会根据所记录的实验数据，计算待测氢氧化钠溶液的物质的量浓度。并评价自己实验的准确度，讨论可能造成误差的原因。【思考与交流1】在学习中和滴定实验原理和实验操作之后，本【思考与交流】引导学生深入地思考一些关键问题，使学生既了解中和滴定实验操作的主要步骤，又知道为什么要这样做，即对定量分析有一个初步的认识，同时学会分析造成测量误差的原因。1“量”是定量检测中最基本和重要的概念，无论是实验原理和实际操作都与“量”紧密联系在一起。定量检测不仅要测得物质的成分，还要准确测定物质中某组分的含量，因此，除了分析测定所依据的化学原理的正确性以外，还要保证所采取的实验方法和所用
12、的仪器具有一定的准确度和精确度。对测试结果的处理也有一定的要求，其有效数字与仪器的精确度一致。2中和滴定实验中，滴定管在装液前都要用标准液或待测液润洗。如未用标准液润洗，残留滴定管内的蒸馏水会将所装标准液稀释，所用标准液的体积增加，测试结果偏高；如未用待测液润洗，测试结果偏低。装待测液的锥形瓶不能做类似处理，否则会使待测液的体积增加，测试结果偏高。3中和滴定的准确度主要取决于酸碱反应进行的程度，因此指示剂的选择是其关键所在。所选择的指示剂的变色范围恰好在溶液的pH突变范围之内，能比较准确指示出滴定终点。在滴定操作中，标准液应先快后慢地滴加，边滴边振荡锥形瓶，眼睛始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化，
13、当接近滴定终点时，应逐滴加入溶液，直至加入最后一滴标准液时，溶液颜色发生突变，且在30秒内不褪色，即达滴定终点。4精确的定量实验通常要取多次实验数据的平均值来保证结果的正确性，减小测量误差。但因操作错误带来的误差不应包括在内，因此，偏离较大的数据应该舍弃。中和滴定的另一关键操作是要准确量取标准液和待测液的体积，所选定量仪器要符合实验的精确度要求。量筒的精确度不高，不符合中和滴定的实验要求。而滴定管可准确量取01 mL的溶液，可估读到001 mL，符合定量实验的要求。【思考与交流2】可放在本课题的最后完成。学生做完比色法的实验后，引导他们分析、比较中和滴定法和比色法的实验原理，特点、操作步骤和适
14、用范围，对本课题进行总结。【实践活动2】用比色法测定自制硫酸亚铁铵的纯度1实验室按配制标准溶液的要求制成三级标准色阶。2学生将自制硫酸亚铁铵按操作要求配成待测溶液，与标准色阶比色，得出产品的纯度级别。3总结用比色法定量检测的主要步骤。【思考与交流3】1标准液是用比色法定量测定待测液所含待测溶质的量的依据，所配标准液的物质的量浓度是比较准确的。所以对仪器的精确度要求较高。而待测液的浓度要经与标准液比色后确定，因此待测液的配制对仪器的精确度要求不高。2可设计用强氧化剂氧化硫酸亚铁铵来检验其稳定性，操作步骤如下：（1） 取以上实验所配同样体积的待测液，倒入大试管中，加入一定量的新制氯水，振荡后观察溶
15、液颜色变化。将反应后的溶液与标准色阶比较，如溶液颜色加深，说明硫酸亚铁铵可被强氧化剂氧化。（2） 可选用其他强氧化剂氧化硫酸亚铁铵溶液，观察实验现象并得出实验结论。三、实验说明实验3-4 酸碱滴定曲线的测绘1实验目标（1）学习并初步掌握pH计的使用方法。（2）深入了解中和反应的原理和过程，明确滴定终点选择的科学依据和实验事实。练习中和滴定的实验操作。（3）学习实验数据的图示处理方法，培养学生认真、严谨的科学态度。2预习指导（1）pH计的正确使用与电极保养目前实验室使用的电极都是复合电极，其优点是使用方便，不受氧化性或还原性物质的影响，且平衡速率较快。使用时，将电极加液口上所套的橡胶套和下端的橡皮套取下，以保持电极内氯化钾溶液的液压差。电极的使用与维护简介：复合电极不用时，充分浸泡在3 mol/L氯化钾溶液中。切忌用洗涤液或其他吸水性试剂浸洗。使用前，检查玻璃电极前端的球泡。正常情况下，电极应该透明而无裂纹；球泡内要充满溶液，不能有气泡存在。测量浓度较大的溶液时，尽量
