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1、定量实验与基础定量分析 一、教学目标 复习物质的量浓度溶液配制和中和滴定的原理及操作，熟练掌握教材中定量实验的基本方法。 二、能力培养通过将中和滴定的方法迁移应用，使学生初步掌握定量分析中常用的容量分析（滴定分析）和重量分析，培养学生：能运用已存储知识，迁移、转换、重组，使问题得到解决的应用能力；分析实验结果和处理实验数据，得出正确结论的能力；设计简单实验方案，评价方案的能力。 三、科学思想通过解决实际问题，激发学生学习兴趣，培养学生严谨求实的科学态度及灵活、发散、有序的思维品质。 科学方法：定量分析方法。 四、重点、难点（1）熟练掌握物质的量浓度溶液配制和中和滴定两个定量实验的基本操作及对测
2、量结果的分析。 （2）通过解决测量混合物含量的实际问题，培养学生将存储的知识迁移、转换、重组的实践能力，尝试和体会定量分析的方法。 五、教学过程设计-教师活动 【提出要求】现有一个0.53g的工业纯碱样品（含少量不与酸反应的杂质），需测定样品中Na2CO3的质量分数，请设计初步方案。 1分实验小组进行讨论。 2小组代表发言，投影方案。 3评价、归纳，确定方案。 学生活动 思考，小组讨论，代表发言，评价补充，完善确定。 方案一 基本方法： 配制标准浓度的酸溶液。 将样品溶在水中，用标准酸溶液进行滴定。 测量消耗酸溶液的体积，计算Na2CO3的质量分数。 方案二 基本方法：在样品中加入足量的强酸溶
3、液，使CO2气体全部逸出。 用吸收剂吸收逸出的CO2气体。 根据吸收齐质量的增加Na2CO3，计算的质量分数。 方案三 基本方法： 在样品溶液中加足量的氯化钙溶液，使其沉淀完全。 过滤后，将沉淀进行洗涤、烘干。 称量纯净、干燥的沉淀质量，计算Na2CO3的质量分数。 【提出要求】采用方案一，两人一组准备测定。 分组商议，用滴定法测定样品含量，有哪些主要实验步骤。 （1）配制标准浓度的酸溶液。 （2）用标准酸溶液滴定样品溶液。 【设问】采用滴定法测定样品含量，首先需配制标准浓度的酸溶液，某实验室限于条件，只能用稀释法将5.00molL-1的酸溶液配制成标准浓度为0.200 molL-1的酸溶液1
4、00 mL，应选用哪些试剂与仪器？ 甲回答：设需5.00 molL-1的盐酸体积为x 根据计算： 5.00 molL-1x=0.200 molL-1100mL x=4mL 所以选择： 仪器：10 mL量筒；100 mL容量瓶；50 mL烧杯；玻璃棒；胶头滴管。 试剂：5.00 molL-1盐酸；蒸馏水。 乙回答：不能用量筒，因为量筒是粗量器，其精确度只有0.1mL，而滴定管的精确度为0.01mL，所以应该选择25mL的酸式滴定管。 确定所选仪器为：25 mL酸式滴定管；100 mL容量瓶；胶头滴管。 【评价】 甲生能通过计算选择仪器的规格，很好。乙生还考虑到仪器的精确度，更为全面。 【引导质疑
5、】能否用硫酸溶液配制标准酸溶液？ 思考后回答。 否，因硫酸是二元酸，第二步电离不完全，会造成一些误差。 确定所选试剂为： 5.00molL-1盐酸；蒸馏水。 【提出要求】两人一组，开始配制0.200 molL-1标准浓度的盐酸溶液。 两人配合，动手操作，用已选定的仪器和试剂，配制100 mL，0.200 molL-1盐酸溶液。 在教室中巡视，与学生交流答疑。 丙生操作：用酸式滴定管取液时，起始液面定为0刻度，然后量取4.00mL盐酸溶液于容量瓶中。 丁生操作：用酸式滴定管取液时，起始液面定为21mL，将管中所有溶液放入容量瓶中。 列举丙生、丁生量取酸液的操作过程，请学生加以评价。 学生回答：
6、丙生的操作是正确的。而丁生将起始液面定在21mL，此时管内酸液的体积大于4mL（包括刻度线以下的部分），因此不能全部放出，只能将酸液放至25mL处。 【引导质疑】哪些不正确的操作会引起误差？对测量结果有何影响？ 思考，讨论。 归纳，补充，完善成下表。 【提出要求】下面我们就用刚配好的0.200 molL-1的盐酸溶液滴定样品的水溶液，请选择滴定时所需仪器及其规格，滴定时所需试剂。 思考，查找，选择仪器和试剂并将其摆在实验桌上。 试剂：测定样品；0.200 molL-1盐酸溶液；蒸馏水；甲基橙试液。 仪器：50 mL酸式滴定管；锥形瓶；滴定架。 【引导质疑】（1）为何选用50 mL的酸式滴定管？
7、 思考，讨论，回答。 （1）假设样品中全部为碳酸钠，进行估算： 设消耗盐酸的体积为x 0.200 molL-1x=0.05mol2 x=50mL 由于样品中仅含有少量杂质，所以滴定时消耗盐酸的体积一定大于25mL，小于50mL。 （2）为何选用甲基橙做指示剂？可否选用酚酞？ （2）甲基橙由黄色变为红色时，pH接近4，此时样品中的碳酸钠已反应完全，二氧化碳已全部逸出。据滴定曲线所示，盐酸的体积仅超过半滴。若用酚酞做滴定指示剂，变色时，pH8，此时样品溶液中碳酸钠未反应完全，二氧化碳未能全部逸出。 （3）是否需要测定溶解样品的蒸馏水的体积？ （3）将样品溶解在蒸馏水中时，溶质碳酸钠的物质的量已确定
8、，与加入蒸馏水的多少无关，无需测量溶液体积。 【提出要求】开始进行滴定。 教师在教室内巡视，与学生交流、探讨。 答疑、指导。 两人一组进行操作。 记录数据： 【引导质疑】在滴定过程中，哪些操作不当，会形成误差？对测量结果有何影响？ 思考，讨论，归纳如下： 【提出要求】用已测定的盐酸溶液的体积数据计算样品中碳酸钠的质量分数。 【提出要求】下面采用方案二，测定样品中碳酸钠的质量分数。 该方案的核心是测量反应中逸出的二氧化碳的质量，请选用试剂，选择主要仪器，设计实验装置（先不连接）。 思考，讨论。 选择试剂，仪器。 A-主要反应发生装置：烧瓶和分液漏斗；试剂：样品和硫酸。 B-干燥装置：大试管；试剂
9、：浓硫酸。 C-吸收装置；干燥管、U型管；试剂：碱石灰。 【引导质疑】（1）为什么选用硫酸与样品反应逸出二氧化碳？能否改用盐酸？ 思考，讨论，回答： （1）硫酸不易挥发，逸出的二氧化碳比较纯净，只需干燥除去水蒸气即可吸收。若用盐酸，二氧化碳中会混有氯化氢气体，尚需除去，使装置复杂化，而且在吸收氯化氢气体的同时，二氧化碳气体难免消耗，增大误差。 （2）二氧化碳气体密度较大，怎样保证硫酸与碳酸钠反应完全后，二氧化碳气体能够从发生装置中全部逸出？ （2）可用气囊向发生装置中鼓入不与二氧化碳反应的气体，如：稀有气体、氮气等，加大压强，使二氧化碳气体全部逸出，被碱石灰吸收。 （3）从经济和取气简便的角度
10、考虑，能否鼓入空气？若鼓入空气，装置是否需要改进？ （3）可以鼓入空气，但空气中含有少量二氧化碳和其他酸性气体（因环境被污染），需要在发生装置前面增加一个盛有氢氧化钠溶液的洗气装置。 两人一组，动手连接装置【引导质疑】用以上装置进行测量，应该如何操作？正确的操作顺序是什么？ 请同学们进行讨论，拟出初步方案，写在投影片上。 （1）思考，分组讨论。 （2）小组代表发言，投影本组方案。 （3）相互评价，补充。 形成初步方案，正确的操作顺序是： A检查装置的气密性 B取ng样品装入烧瓶中 C在干燥管和U型管内填满碱石灰 D称量U型管质量（m1） E缓缓加入稀硫酸至不再产生气体为止 F打开止水夹 G缓缓
11、鼓入空气数分钟 H关闭止水夹 I称量U型管质量（m2） 【引导质疑】加入硫酸前，发生装置中存有空气，是否会影响测量的准确度？如何处理？ 思考，讨论，回答。 在加入硫酸前，先鼓入一定量已除去二氧化碳的空气，使其充满烧瓶。 修改原方案，正确的操作顺序是： A、B、C、D、F、G、H、E、F、G、H、I 【提出要求】开始动手实验，测量二氧化碳的质量，然后进行计算（样品中碳酸钠的质量分数）。 两人一组进行实验操作，记录实验数据。 【提出要求】因实验室条件有限，方案三所设计的测量方法，有兴趣的同学可在课外小组活动时实践。 现在请比较这三个方案在设计思路上有何特点？ 思考，讨论，回答。 方案一特点：是测量
12、与样品反应的标准酸溶液的体积。 方案二特点：是将被测成分转化为气体，测量气体的质量。 方案三特点：是将被测成分转化为沉淀，测量沉淀的质量。 【小结】测定物质中某组分的含量，在分析化学中称为定量分析。 方案一测定的是标准酸溶液的体积，习惯称为容量分析。 方案二和方案三均测定的是成分转换物（气体或沉淀）的质量，习惯称为重量分析。 倾听，思考，记录。 【引导设问】容量分析和重量分析在操作和装置上各有所长，但是都会产生误差。 请分析、归纳两种常用的定量分析的方法中，产生误差的主要原因是什么？ 分组讨论后，师生共同归纳小结。 小结： 1方法本身存在缺陷 （1）在容量法的滴定分析中，反应进行不完全，或者反应终点与滴定终点不相符合会造成误差。 （2）在重量分析中，由于沉淀尚有微量溶解或沉淀不完全会造成误差。 （3）在重量分析中，由于气体吸收不完全会造成误差。 2仪器精确度不够，试剂纯度不够 （1）容量分析和重量分析中都可能用到天平、量筒等粗量器，精度不够会造成误差。 （2）滴定分析中所用的标准酸溶液的精确度不够等。 3操作方法不够准确、规范 （1）在观察指示剂变色时，会产生偏深、偏浅的视觉误差。 （2）读取刻度时，会产生偏高、偏低的视觉误差。 （3）溶解、洗涤、转移和过滤时，溅洒或操作不够充分会使测量物质损失而造成误差。 ?
