定量化学分析教案

《定量化学分析》课程授课教案NO.01第一章定量分析概论【教学课题】§1.1定量分析概述、分析测试中的误差【授课班级】工业分析与检验091【教学时间】3月3日【授课地点】31＃307【教学课时】2课时【教学目的与要求】熟悉分析化学的任务与作用；掌握分析化学的分类方法，典型分析方法的特点和课程的任务与要求；了解分析化学发展。了解准确度、精密度的概念及两者间的关系；掌握误差与偏差的表示方法和有关计算；掌握误差的分类、各类误差特点和来源。【教学重点】误差与偏差的表示方法和有关计算【教学难点】误差与偏差的表示方法和有关计算【教学方式与手段】讲授为主【教学用具】课件【参考资料】（1）季剑波,凌昌都主编.《定量化学分析例题与习题》.化学工业出版社,2004年.（2）武汉大学主编.分析化学（第四版）.北京:高等教育出版社，2001年.【教学过程】一、引入新课定量分析的任务是测定物质中某种组分的含量。通过本章的学习应了解分析化学的任务与作用，掌握定量分析的过程、分析方法分类及分析结果的表示。理解准确度、精密度的概念及两者间的关系；掌握准确度、精密度的衡量方法；掌握误差的分类和来源及减免方法。理解有效数字的概念；熟练掌握有效数字的修约规则和运算规则，并能在分析测试中熟练应用这些规则正确记录实验数据和计算分析结果。掌握测定异常值检验与取舍的方法;掌握提高分析结果准确度的基本措施。二、讲授新课§1.1.1定量分析概论(一)、分析化学的任务和作用1、【定义】分析化学是发展和应用各种方法、仪器和策略，以获得有关物质在空间和时间方面组成和性质的一门科学，是研究物质化学组成的表征和测量的科学。2、【研究对象】物质或物料的组成、结构，是一门以实验为基础的学科，注重实用！3、【任务】★鉴定物质的化学组成，即What有什么？（定性分析）测量有关组分的含量，即Howmuch有多少？（定量分析）（经典、化学分析）★如何组合（结构)(仪器分析），是什么？★研究分析方法及有关理论（专业）4、【作用】(1).化学的基础课之一（四大块之一）实际上已发展成为一门独立的学科——分析科学(2).能促进学科的发展：提供组成、含量、结构的信息1）质量守恒、倍比、定比定律的发现，原子论、分子论的创立，原子量的测定、周期律的建立……，无一不是靠大量的分析数据2）与化学有关的科学领域，如生物学、农业科学、环境科学、材料学、海洋学及生命科学等，分析化学都起着重要的作用。当代科学领域的“四大理论”（即天体、地球、生命、人类的起源和演化）以及人类社会面临的“五大危机”（即资源、能源、人口、粮食、环境）问题的解决，都与分析化学这一基础学科的研究密切相关。3）科学研究(3).“四化”（现代工业、农业、国防、科学技术）离不开分析化学。现代分析化学的服务面极为广泛，可谓“天、地、人”无所不包。分析化学被称为科学技术的眼睛，是从事科学研究的基础，分析化学的水平是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一。(二)、分析方法的分类1、按任务分类(1)定性分析：其任务是鉴定物质所含的化学组成，即鉴定物质由哪些元素、原子团、官能团或化合物所组成；(2)定量分析：测定各组分的相对含量；(3)结构分析：研究所含组分的分子结构、晶体结构或形态。如：蛋白质的构象(a-螺旋、b型结构，球状蛋白的三级结构）；形态分析——物质的形态；能态分析——物质的能态等。2、按分析对象分类无机分析有机分析药物分析水质分析食品分析元素分析工业分析法庭分析等等……3、测定原理分类化学分析：以物质的化学反应为基础。仪器分析：以被测物质的物理性质和物理化学性质为基础。4、按试样用量和被测组分的含量分类（1）按试样用量分类方法固体试样质量(mg)液体试样体积(mL)常量>100>10半微量10～1001～10微量0.1～100.01～1痕量<0.1<0.01（2）按待测组分含量分常量组分(>1%)、微量组分(0.01-1%)、痕量组分(<0.01%)

（三）、分析化学的发展趋势1、析化学发展所经历的三次变革：第一次变革：19世纪末20世纪初，分析化学由一门技术发展为一门独立的学科。经典分析化学；第二次变革：20世纪40年代以后，开创了仪器分析的新时代——物理方法大发展，分析化学从经典分析化学发展成了近代分析化学；第三次变革：20世纪70年代末开始至现在，以计算机应用为主要标志的信息时代的来临，促进了分析化学的发展，同时提出了更多的课题和要求，分析化学发展到了分析科学阶段。现代分析化学。2、分析化学的发展1)提高灵敏度2）解决复杂体系的分离问题及提高分析方法的选择性3）扩展时空多维信息4）微型化及微环境的表征与测定5）形态、状态分析及表征6）生物大分子及生物活性物质的表征与测定7）非破坏性检测及遥控8）自动化与智能化§1.1.2、误差和分析数据的处理误差—分析结果与真实值之间的差值（一）、误差及其产生的原因1、系统误差(又称可测误差)——误差的主要来源系统误差—指由分析过程中某些确定的、经常性的因素而引起的误差。影响准确度，不影响精密度。系统误差的特点：重现性、单向性、可测性2、随机误差（又称偶然误差或不可测误差）随机误差——指由于一些难于控制的随机因素引起的误差。不仅影响准确度，而且影响精密度。特点：1）不确定性；2）不可测性；3）服从正态分布规律：大小相等的正误差和负误差出现的概率相等；小误差出现的概率大，大误差出现的概率小，极大误差出现的概率极小。产生原因：（1）随机因素（室温、湿度、气压、电压的微小变化等）；（2）个人辨别能力（滴定管读数的不确定性）（二）、测定值的准确度与精密度1、准确度与误差准确度表征测量值X（X）与真实值T的符合程度。准确度用误差Ea、Er表示。单次测定多次平行测定绝对误差Ea=x-TEa=-T相对误差Er=×100%=×100%Er=×100%=×100%任何测量都带有误差，测量不能获得真值，可逐渐地逼近真值。我们知道的真值有三类(相对性），相对的真值。1、理论真值（如三角形三内角和等于180o、化合物的理论组成）2、约定真值（如国际计量大会确定的长度、质量、物质的量单位、元素的相对原子质量等等）3、相对真值（如高一级精度的测量值相对于低一级精度的测量值；标准参考物质证书所给的数值）2、精密度与偏差精密度表征平行测量值的相互符合程度。反映了测定结果的再现性。精密度用偏差di表示，偏差越小说明分析结果的精密度越高。精密度的高低取决于随机误差的大小。（1）绝对偏差、平均偏差和相对平均偏差绝对偏差：平均偏差：相对平均偏差：注意：平均偏差有时不能反映数据的分散程度例如：测定铜合金中铜的质量分数（%），数据如下：甲：10.3,9.8,9.6,10.2,10.1,10.4,10.0,9.7,10.2,9.7乙：10.0,10.1,9.3,10.2,9.9,9.8,10.5,9.8,10.3,9.9=10.0%，=0.24%；=9.98%，=0.24%（2）标准偏差和相对标准偏差总体（母体）—所考察对象的全体样本（子样）—自总体中随机抽出的一组测量值样本大小（样本容量）—样本中所含测量值的数目※标准偏差比平均偏差能更正确、更灵敏地反映测定值的精密度，能更好地说明数据的分散程度。上例：S1=0.28%S2=0.33%可见S1<S2，表明第一组数据的精密度比第二组的高。即第一组数据的分散程度较小，因而较好。例1SiO2的质量分数（%）为：37.40，37.20，37.30，37.50，37.30。计算平均值，平均偏差，相对平均偏差，标准偏差和相对标准偏差。（3）平均值的标准偏差※适当地增加测定次数可减少随机误差的影响，提高测定结果的精密度。在日常分析中，一般平行测定：3－4次较高要求：5－9次最多：10－12次※过多地增加测定次数n，所费劳力、时间与所获精密度的提高相比较，是很不合算的！是不可取的。3、准确度与精密度的关系例：甲、乙、丙、丁四个分析工作者对同一铁标样（WFe=37.40%)中的铁含量进行测量，得结果如图示，比较其准确度与精密度。准确度高，精密度低准确度高，精密度高准确度低，精密度高准确度高，精密度低准确度高，精密度高准确度低，精密度高准确度低，精密度低分析工作者系统误差1、精密度是保证准确度的前提，准确度高一定要精密度高。2、精密度高，不一定准确度就高。1、精密度是保证准确度的前提，准确度高一定要精密度高。2、精密度高，不一定准确度就高。精密度是保证准确度的必要条件，但不是充分条件。甲大小乙小小丙小（碰巧）大丁大大三、课堂小结1、分析化学的任务和作用2、误差和分析数据的处理四、课堂练习：误差的正确定义是（选择一个正确答案）：Ca某一测量值与其算数平均值之差；b含有误差之值与真值之差；c测量值与其真值之差：d错误值与其真值之差。2.误差的绝对值与绝对误差是否相同？答：不相同。误差的绝对值是或，绝对误差是Ea。3.常量滴定管（25mL）读数时可估读到±0.01mL，若要求滴定的相对误差小于0.1%，在滴定时，耗用体积应控制为多少？解：∵≤0.1%，∴V≥20mL。答：耗用体积应控制为20～25mL范围。4.分析天平可称准至±0.0001g，要使称量误差不大于0.1%，至少应称取多少试样？解∵≤0.1%，∴mS≥0.2g。答：至少应称取0.2g试样。五、布置作业：P81、6P343《定量化学分析》课程授课教案NO.02第一章定量分析概论【教学课题】§1.2有效数字的修约规则和运算规则、提高分析结果准确度的方法【授课班级】工业分析与检验091【教学时间】3月04日【授课地点】31＃307【教学课时】2课时【教学目的与要求】了解有效数字的概念；掌握有效数字的修约规则和运算规则；理解并能较好地在分析测试中应用有效数字运算规则。掌握提高分析结果准确度的一般方法；掌握减小测量误差、随机误差的方法，掌握消除系统误差的方法【教学重点】有效数字的修约规则和运算规则【教学难点】在分析测试中应用有效数字运算规则【教学方式与手段】讲授为主【教学用具】课件【参考资料】（1）季剑波,凌昌都主编.《定量化学分析例题与习题》.化学工业出版社,2004年.（2）武汉大学主编.分析化学（第四版）.北京:高等教育出版社，2001年.【教学过程】一、复习旧课定量分析的任务；分析化学的任务与作用；定量分析的过程、分析方法分类；误差和偏差二、讲授新课§1.1.3定量分析结果的表示1.待测组分的化学表示形式(1)分析结果通常以待测组分的实际存在形式的含量表示。例如：测得试样中的含磷量后，根据实际情况以P、P2O5、、、等形式的含量来表示分析结果。(2)如果待测组分的实际存在形式不清楚，则分析结果最好以氧化物或元素形式的含量表示。例如，在矿石分析中，各种元素的含量常以其氧化物形式（如K2O、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、P2O5和SiO2等）的含量表示；在金属材料和有机分析中常以元素形式（Fe、Al、Cu、Zn、Sn、Cr、W和C、H、O、N、S等）的含量表示。(3)电解质溶液的分析结果常以所存在的离子的含量表示。2.待测组分含量的表示方法不同状态的试样其待测组分含量的表示方法也有所不同。（1）固体试样固体试样中待测组分的含量通常以质量分数表示。若试样中含待测组分的质量以表示，试样质量以表示，它们的比称为物质B的质量分数，以符号表示，即：计算结果数值以%表示。例如测得某水泥试样中CaO的质量分数可表示为：=59.82%。若待测组分含量很低，可采用μg/g(或10-6)、ng/g(或10-9)和pg/g(或10-12)来表示。（2）液体试样液体试样中待测组分的含量通常有如下表示方式：①物质的量浓度表示待测组分的物质的量除以试液的体积Vs，以符号表示。常用单位为mol/L。②质量分数表示待测组分的质量除以试液的质量，以符号表示。③体积分数表示待测组分的体积VB除以试液的体积Vs，以符号表示。④质量浓度表示单位体积试液中被测组分B的质量，以符号表示,单位为g/L、mg/L、μg/L或μg/mL、ng/mL、pg/mL等①。（3）气体试样气体试样中的常量或微量组分的含量常以体积分数表示。§1.1.4有效数字及其运算规则（一）、有效数字的意义和位数有效数字——实际上能测量得到的数字。它由全部准确数字和最后一位不确定数字组成。23.43、23.42、23.44mL最后一位无刻度，估计的，不是很准确，但不是臆造的，称可疑数字。**记录测定结果时，只能保留一位可疑数字。**有效数字位数的多少反映了测量的准确度例如：用分析天平称取1.0010g试样，则：若用台秤称取同一试样，其质量为1.0g，则：可见，分析天平测量的准确度比台秤要高得多。结论：在测定准确度允许的范围内，数据中有效数字的位数越多，其测定的准确度越高。计算有效数字位数时，必须注意“0”的位置。3.0042，67.325五位；0.3000，32.18%四位；0.308，2.37×105三位；0.030，pH=7.20二位；0.03，2×105一位；3600，20000不确定；※绝对值小于1的数据，与小数点相邻的“0”，只起定位作用，不是有效数字；其它的“0”，都是有效数字。※（无小数点定位），？（20000模糊，应科学计数法：1位：2´104；2位：2.0´104；3位：2.00´104）※pH、pM、pK（负对数）、对数，其有效数字的位数仅取决于小数点后数字的位数（pH=3.75，2位；[H+]=0.0020，2位；c=2.00´10-3mol·L-1，2位）※化学计算中涉及的相对原子质量、气体常数、化学计量关系中的摩尔比，摩尔数等，被认为有无限多位有效数字。※正确记录测定值，只保留一位不确定数字。注意几点：1）各种误差计算，保留一至两位有效数字；2）化学平衡计算，保留二或三位有效数字；3）分析结果报出：含量>10%，4位；1-10％，3位；<1%，2位4）乘除运算过程中，若有效数字位数最少的因数的首数为“8”或“9”，则积或商的有效数字位数可比这个因数多取一位。5）采用计算器进行计算时，一般不对中间每一步骤的计算结果进行修约，仅对最后的结果进行修约。（二）、数字修约规则――四舍六入五成双（5后面为0，看能否成双；5后面不为0，入）（三）、有效的运算规则——先修约，后计算+、-法：以小数点后位数最少者为依据。´、¸法：以有效数字位数最少者为依据。例：25.0123+23.75+3.40874=25.01+23.75+3.41=52.170.0123´26.78´2.04758=0.0123´26.8´2.05=0.6769.2´0.241÷2.878=9.2´0.241÷2.88=0.770※采用计算器进行计算时，一般不对中间每一步骤的计算结果进行修约，仅对最后的结果进行修约。§1.1.4提高分析结果准确度的方法1、选择适当的分析方法：根据试样的组成、性质及测定的准确度要求进行选择。2、减少测量的相对误差：用分析天平称量的最小质量在0.2g以上；滴定剂的体积控制在20-25mL之间。3、检验和消除系统误差（1）.对照试验——检验和消除方法误差对照试验用对照试验用标准方法和新方法对同一试样进行分析，将测定结果加以对照采用标准加入回收法进行对照，判断分析结果误差的大小用新方法对标准试样或纯物质进行分析，将测定值与标准值对照（2）.空白试验——检验和消除由试剂、溶剂、分析器皿中某些杂质引起的系统误差空白试验—指在不加试样的情况下，按照与试样测定完全相同的条件和操作方法进行的试验。（3）.校准仪器和量器——消除仪器误差（4）.改进分析方法或采用辅助方法校正测定结果4、适当增加平行测定次数，减少随机误差一般定量分析，平行测定3-4次；对测定结果的准确度要求较高时，测定次数为10次左右。※正确表示分析结果：样本平均值，样本标准偏差S（样本相对标准偏差Sr），测定次数n。三、课堂小结1、有效数字及其运算规则2、提高分析结果准确度的方法四、课堂练习：1.下列数值各有几位有效数字？0.072，36.080，4.4×10-3，6.023×1023，100，1000.00，1.0×103，pH=5.20时的[H+]。答：有效数字的位数分别是：2，5，2，4，不确定，6，2，2。2.下列情况各引起什么误差？如果是系统误差，应如何消除？a.砝码腐蚀；（会引起仪器误差，属系统误差，应校正砝码或更换。）b.称量时，试样吸收了空气的水分；（会引起操作误差，属系统误差，应重新测定，注意防止试样吸湿。）c.天平零点稍有变动；（可引起随机误差，适当增加测定次数以减小误差。）d.读取滴定管读数时，最后一位数字估测不准；（可引起随机误差，适当增加测定次数以减小误差。）五、布置作业：P341、2《定量化学分析》课程授课教案NO.03第二章滴定分析【教学课题】§2.1滴定分析法简介、标准溶液和基准物质【授课班级】工业分析与检验091【教学时间】3月09日【授课地点】31＃307【教学课时】2课时【教学目的与要求】理解滴定分析基本术语；了解滴定分析法分类；掌握滴定分析法对滴定反应的要求；掌握滴定分析中常用的四种滴定方式的特点和适用范围。了解基准物质应具备的条件，掌握滴定分析中常用基准物质的名称和使用方法；掌握标准溶液的配制方法及其适用条件；理解并掌握配制标准溶液的有关规定。【教学重点】滴定分析中常用的四种滴定方式的特点和适用范围、标准溶液的配制方法及其适用条件【教学难点】滴定分析法对滴定反应的要求、标准溶液的配制方法及其适用条件【教学方式与手段】讲授为主【教学用具】分析天平、滴定管等仪器【参考资料】（1）季剑波,凌昌都主编.《定量化学分析例题与习题》.化学工业出版社,2004年.（2）武汉大学主编.分析化学（第四版）.北京:高等教育出版社，2001年.【教学过程】一、引入新课滴定分析是定量化学分析中重要的分析方法，它以简单、快速、准确的特点而被广泛应用于常量分析中。通过本章的学习，应了解滴定分析方法的特点和分类；理解滴定分析的基本术语；掌握滴定分析对化学反应的要求和滴定的方式；掌握标准溶液的制备方法和配制标准溶液时对基准物的要求及有关规定；掌握分析化学中常用的法定计量单位；熟练掌握有关滴定分析的各种计算。在学习过程中，若能复习无机化学中化学反应方程式的配平、物质的量的概念及其有关计算对掌握本章重点内容将会有很大的帮助。标准，来自基准物二、讲授新课标准，来自基准物（一）滴定分析法简介1、滴定分析的基本术语滴定分析（titrimetry）、标准滴定溶液、滴定剂、滴定、化学计量点（stoichiometricpoint，简称计量点，以sp）、指示剂(indicator)、滴定终点(endpoint，简称终点，以ep)、终点误差(endpointerror)aA(被测组分)+bB(试剂)=p(产物)由滴定管读数计算待测组分含量。A与B恰好按反应式完全反应时，称反应到达化学计量点（sp）指示剂的变色点，称滴定终点（ep）ep¹sp，由此造成的滴定误差，称终点误差（Et），又称滴定误差。2、滴定分析法优点：准（Er£0.2%）、简、快3、滴定分析法分类：（1）酸碱滴定法：（acid-basetitrationmethod）它是以酸、碱之间质子传递反应为基础的一种滴定分析法。可用于测定酸、碱和两性物质。其基本反应为H++OH-=H2O（2）络合滴定法：(complexometry)它是以配位反应为基础的一种滴定分析法。可用于对金属离子进行测定。若采用EDTA作配位剂，其反应为式中Mn+表示金属离子，Y4-表示EDTA的阴离子。（3）氧化还原滴定法：(oxidationreductiontiration)它是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析法。可用于对具有氧化还原性质的物质或某些不具有氧化还原性质的物质进行测定，如重铬酸钾法测定铁，其反应如下：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O（4）．沉淀滴定法（precipitationtitration）它是以沉淀生成反应为基础的一种滴定分析法。可用于对Ag+、CN-、SCN-及类卤素等离子进行测定，如银量法，其反应如下：Ag++Cl-=AgCl↓4、滴定分析法对滴定反应的要求（1）反应要按一定的化学反应式进行，即反应应具有确定的化学计量关系，不发生副副反应。（2）反应必须定量进行，通常要求反应完全程度≥99.9%。（3）反应速度要快。对于速度较慢的反应，可以通过加热、增加反应物浓度、加入催化剂等措施来加快。（4）有适当的方法确定滴定的终点。5、滴定方式（1）.直接滴定法：满足滴定三要求：NaOH¯酚酞HCl（2）.置换滴定法：不满足滴定三要求中的（1）（即不定量）（3）.返滴定法：不满足滴定三要求中的（2）或（3）（4）.间接滴定法：不满足滴定三要求中的（1）扩展了滴定的应用范围扩展了滴定的应用范围（二）、标准溶液的配制和浓度的标定1、标准溶液、基准物质标准溶液：具有准确浓度的溶液（通常保留四位有效数字）基准物质（基准试剂）：用以配制标准溶液或标定标准溶液的物质。见表常用的基准物质常用的基准物质有：K2Cr2O7;Na2C2O4;H2C2O4·2H2ONa2B4O7·10H2O；CaCO3;NaCl;Na2CO3基准物质的条件：组成与化学式完全相符；纯度足够高（>99.9%）；稳定（见光不分解、不氧化、不易吸湿）；摩尔质量较大；2、标准溶液的配制：常量组分测定中，标准溶液的浓度一般为0.01-1mol•L-1；微量组分的测定，标准溶液的浓度为0.001mol•L-1。（1）、直接配制法：直接准确称取基准物质或优级纯物质，溶解后用容量瓶配制，定容。如：直接配制：K2Cr2O7、KBrO3等 溶解--转移溶解--转移--洗涤--定容--摇匀例2-1:准确称取1.4710克K2Cr2O7基准物，溶于适量水后，完全转入250.00mL容量瓶中，加水稀释至刻度。问此K2Cr2O7标准溶液的浓度为多少?（2）.间接配制法（标定法）步骤:1)配制溶液：配制成近似于所需浓度的溶液2)标定——通过滴定来确定溶液浓度的过程：用基准物质或另一种已知浓度的标准溶液来滴定。3)确定浓度：由基准物质的量（体积、浓度），计算溶液浓度。间接配制：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、Na2S2O3、I3－等。例2-2:如何配制浓度约为0.10mol•L-1的Na2S2O3溶液250mL?三、课堂小结1、滴定分析基本术语、滴定分析法分类；2、滴定分析法对滴定反应的要求；3、滴定分析中常用的四种滴定方式的特点和适用范围。4、基准物质应具备的条件，标准溶液的配制方法及其适用条件四、课堂练习：1.什么是滴定分析？2.什么是标准滴定溶液？3.什么叫化学计量点、滴定终点、终点误差？4.滴定分析对化学反应有哪些要求？五、布置作业：P481、3、61.常用的滴定方式有哪几种？各在什么情况下采用？2.用于直接配制标准溶液的基准物质应符合什么条件？3.什么叫化学计量点、滴定终点、终点误差？《定量化学分析》课程授课教案NO.04第二章滴定分析法概述【教学课题】§2.2滴定分析法计算【授课班级】工业分析与检验091【教学时间】3月11日【授课地点】31＃307【教学课时】2课时【教学目的与要求】复习分析化学中常用的法定计量单位；熟练掌握物质的量（）、物质的摩尔质量（MB）、物质的质量（mB）、物质的量浓度（）和体积（VB）间的关系；掌握标准滴定溶液浓度表示方法；理解滴定剂与被滴定剂间的计量关系；熟练掌握确定物质基本单元的方法；掌握标准滴定溶液浓度计算和待测组分含量计算方法。【教学重点】标准滴定溶液浓度计算和待测组分含量计算方法、标准滴定溶液浓度表示方法【教学难点】标准滴定溶液浓度计算和待测组分含量计算方法【教学方式与手段】案例教学【教学用具】【参考资料】（1）季剑波,凌昌都主编.《定量化学分析例题与习题》.化学工业出版社,2004年.（2）武汉大学主编.分析化学（第四版）.北京:高等教育出版社，2001年.【教学过程】一、复习旧课1.什么是滴定分析、标准滴定溶液、化学计量点、滴定终点、终点误差？2.滴定分析对化学反应有哪些要求？3.常用的滴定方式有哪几种？用于直接配制标准溶液的基准物质应符合什么条件？4.讲评作业：二、讲授新课(一)、标准滴定溶液浓度的表示方法1.物质的量浓度物质B的物质的量浓度是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量，用表示。即★基本单元：即物质B在反应中的转移质子数或得失电子数为ZB时，基本单元选1/ZB。因此有如在酸碱反应中常以NaOH、HCl、1/2H2SO4为基本单元；在氧化还原反应中常以1/2I2、Na2S2O3、1/5KMnO4、1/6KBrO3等为基本单元例如某H2SO4溶液的浓度，当选择H2SO4为基本单元时，其浓度c(H2SO4)=0.1mol/L；当选择1/2H2SO4为基本单元时，则其浓度应为c(1/2H2SO4)=0.2mol/L。2.滴定度在工矿企业的例行分析中，有时也用“滴定度”表示标准滴定溶液的浓度。滴定度是指每毫升标准滴定溶液相当于被测物质的质量（g或mg）。例如，若每毫升KMn04标准滴定溶液恰好能与0.005585gFe2+反应，则该KMn04标准滴定溶液的滴定度可表示为0.005585g/mL。如果分析的对象固定，用滴定度计算其含量时，只需将滴定度乘以所消耗标准溶液的体积即可求得被测物的质量，计算十分简便。(二)、滴定剂与被滴定剂之间的关系设滴定剂A与被测组分B发生下列反应：aA+bB=cC+dD1.根据滴定剂A与被测组分B的化学计量数的比计算由上述反应式可得因此有或如在酸性溶液中用K2Cr2O7标准滴定溶液滴定Fe2+时，滴定反应为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可得2.根据等物质的量规则计算等物质的量规则是指对于一定的化学反应，如选定适当的基本单元，那么在任何时刻所消耗的反应物的物质的量均相等。在滴定分析中，若根据滴定反应选取适当的基本单元，则滴定到达化学计量点时，被测组分的物质的量就等于所消耗标准滴定溶液的物质的量。即如上例中K2Cr2O7的电子转移数为6，以1/6K2Cr2O7为基本单元；Fe2+的电子转移数为1，以Fe2+为基本单元，则(三)、滴定分析法计算1.标准滴定溶液浓度计算（1）直接配制法【例1】准确称取基准物质K2Cr2O71.471g，溶解后定量转移至500.0mL容量瓶中。已知，计算此K2Cr2O7溶液的浓度c(K2Cr2O7)及c(1/6K2Cr2O7)。解按（2-7）式【例2】欲配制的Na2CO3标准滴定溶液250.0mL，问应称取基准试剂Na2CO3多少克？已知M（Na2CO3）=106.0g/mol解设应称取基准试剂为g，则所以=1.325g（2）标定法【例3】称取基准物草酸（H2C2O4·2H2O）0.2002g溶于水中，用NaOH溶液滴定，消耗了NaOH溶液28.52mL,计算NaOH溶液的浓度。已知M（H2C2O4·2H2O）为126.1g/mol.。解按题意滴定反应为2NaOH+H2C2O4=Na2C2O4+2H2O根据质子转移数选NaOH为基本单元，则H2C2O4的基本单元为1/2H2C2O4，按式（2-9）得代入数据得=0.1113mol/L答：该NaOH溶液的物质的量浓度为0.1113mol/L。【例4】配制0.1mol/LHCl溶液用基准试剂Na2CO3标定其浓度，试计算Na2CO3的称量范围。解用Na2CO3标定HCl溶液浓度的反应为2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O根据反应式得则/1000为保证标定的准确度，HCl溶液的消耗体积一般在30~40mL之间。可见为保证标定的准确度，基准试剂Na2CO3的称量范围①应在0.16~0.21g。（3）滴定度与物质的量浓度之间的换算设标准溶液浓度为cA，滴定度为TB/A，根据等物质的量规则（或化学计量数比）和滴定度定义，它们之间关系应为或【例5】计算c(HCl)=0.1015mol/L的HCl溶液对Na2CO3的滴定度。解反应式为2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O根据质子转移数，选HCl、1/2Na2CO3为基本单元，按（2-10）式则代入数据得=g/mL=0.005380g/mL(四)、待测组分含量计算完成一个滴定分析的全过程，可以得到三个测量数据，即称取试样的质量ms(g)、标准滴定溶液的浓度（mol/L）、滴定至终点时的标准滴定溶液消耗体积VA(mL)。若设测得试样中待测组分B的质量为mB(g)，则待测组分B的质量分数wB（数值以%表示）为（2-12）根据等物质的量规则，将式（2-8）代入式（2-12）得再利用所获得的三个测量数据，代入式（2-13）即可求出待测组分含量。【例6】用c(1/2H2SO4)=0.2020mol/L的硫酸标准滴定溶液测定Na2CO3试样的含量时，称取0.2009gNa2CO3试样，消耗18.32mL硫酸标准滴定溶液，求试样中Na2CO3的质量分数。已知M（Na2CO3）=106.0g/mol。解滴定反应式为H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O根据反应式，Na2CO3和H2SO4得失质子数分别为2，因此基本单元分别取1/2H2SO4和1/2Na2CO3。则代入数据，得=97.62答：试样中Na2CO3的质量分数为97.62%。【例7】称取铁矿石试样0.3143g溶于酸并将Fe3+还原为Fe2+。用c(1/6K2Cr2O7)=0.1200mol/L的K2Cr2O7标准滴定溶液滴定，消耗K2Cr2O7溶液21.30mL。计算试样中Fe2O3的质量分数。已知M（Fe2O3）=159.7g/mol。解滴定反应为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2OCr2O72-+6e2Cr3-Fe2O3-2e2Fe2+-e2Fe3+按等物质的量规则n(1/2Fe2O3)=n(1/6K2Cr2O7)则代入数据得=64.94答：试样中Fe2O3的质量分数为64.94%【例8】将0.2497gCaO试样溶于25.00mLc(HCl)=0.2803mol/L的HCl溶液中，剩余酸用c(NaOH)=0.2786mol/LNaOH标准滴定溶液返滴定，消耗11.64mL。求试样中CaO的质量分数。已知M（CaO）=54.08g/mol。解测定中涉及的反应式为CaO+2HCl＝CaCl2+H2OHCl+NaOH＝NaCl+H2O按题意，CaO的量是所用HCl的总量与返滴定所消耗的NaOH的量之差。即代入数据得=42.27答：试样中CaO的质量分数为42.27%。三、课堂小结1、标准滴定溶液浓度表示方法；2、滴定剂与被滴定剂间的计量关系；3、确定物质基本单元的方法；4、标准滴定溶液浓度计算和待测组分含量计算方法。四、课堂练习：五、布置作业：P487、81．欲配制cKMnO4≈0.020mol·L-1的溶液5.0×10-2mL，须称取KMnO4多少克？如何配制？应在500.0mL0.08000mol·L-1NaOH溶液中加入多少毫升0.5000mol·L-1NaOH溶液，才能使最后得到的溶液浓度为0.2000mol·L-1？2、确称取0.5877g基准试剂Na2CO3，在100mL容量瓶中配制成溶液，其浓度为多少？称取该标准溶液20.00mL标定某HC1溶液，滴定中用去HC1溶液21.96mL，计算该HCl溶液的浓度。3、称取分析纯试剂K2Cr2O714.709g，配成500.0mL溶液，试计算：（1）K2Cr2O7溶液的物质的量浓度；（2）K2Cr2O7溶液对Fe和Fe2O3的滴定度；湄洲湾职业技术学院实践课教案课程名称：《分析化学》NO：05(实验1)实验项目:实验1：分析天平称量练习实验时间:3月16、17日（共4课时）实验地点:化工实训楼分析天平实验室实验班级:工业分析09（1）实验目的与要求：1.了解分析天平的基本构造，学会分析天平的正确使用方法。2.掌握减量法称量操作，学会称量瓶与干燥器的使用。实验重点与难点:重点：减量法称量操作。难点：分析天平的正确使用方法。实验方式与手段:学生实验实验主要设备与工具:台秤分析天平（双盘电光分析天平、单盘电光分析天平）干燥器，称量瓶，小烧杯无水碳酸钠参考资料：王红云主编，《分析化学》。化学工业出版社.2003实验教学过程:实验原理天平处于平衡状态下,当被称物放在称盘上后,天平的悬挂系统由于增加了质量而下沉横梁失去原有平衡,必须减去一定质量的砝码,即用被称物替代了悬挂系统中的砝码,所减去的砝码质量与被称物的质量相当。一、外观检查1、取下天平罩，叠好置于适当位置，检查砝码盒中砝码是否齐全，夹砝码的镊子是否在盒内，圈码是否完好并正确挂在圈码钩上，读数盘的读数是否在零位。2、检查天平是否处于休止状态，天平梁和吊耳的位置是否正常。3、检查天平是否处于水平位置，若不水平，可调节天平前部下方支脚底座上的两个水平调节螺丝，使水泡水准器中的水泡位于正中。4、天平盘上如有灰尘或其它落入物体，应该用软毛刷轻扫干净。二、零点调节天平的零点是指天平空载时的平衡点，每次称量之前都要先测定天平的零点。天平的外观检查完毕后，接通电源，顺时针转动升降旋钮到底（即开启天平），此时可以看到缩微标尺的投影在光屏上移动，当标尺指针稳定后，若光屏上刻度线与标尺的0.00线不重合，可拨动升降旋钮下方的调零拉杆移动光屏使其重合，零点即调好。若光屏移动到尽头还是不能与标尺0.00线重合，应请老师通过旋转天平梁上的平衡螺丝来调整。三、示值变动性的测定示值变动性是指在不改变天平状态的情况下，多次开启天平其平衡位置的再现性，表示称量结果的可靠程度。其值越小，可靠性越高。在天平空载的情况下，多次开启天平，记下每次开启天平稳定后平衡点的读数，反复四次，其最大值和最小值的差值即为该台天平的空载示值变动性。空载示值变动性=Lo(最大值)－Lo(最小值)＝（）在天平的左、右盘上各加20g砝码，再测出天平的平衡点，如此反复测定四次，并计算出天平变动性的大小。载重示值变动性=L(最大值)－L(最小值)＝（）四、灵敏度的测定天平的灵敏度：为每增加1mg砝码时引起的天平零点与停点之间所偏移的小格数，天平越灵敏偏移的格数越多。灵敏度常用感量表示，感量是指指针偏移一格时所需的质量。1、空载灵敏度轻轻旋开旋钮以放下天平横梁，记下天平零点后，关上旋钮托起天平横梁。用镊子夹取10mg圈码，置于天平左盘的正中央。重新旋开旋钮，待指针稳定后，读取平衡点读数，关上旋钮，由平衡点和零点之差算出空盘灵敏度（小格/mg）及感量（mg/小格）。空盘灵敏度＝（）（小格/mg）2、载重灵敏度天平左右两盘各载重20g，用同样的操作测定载重时的灵敏度。天平的灵敏度是天平灵敏性的一种度量，指针移动的距离愈大，天平的灵敏度愈高。天平载重时，梁的重心将略向下移，故载重后的天平灵敏度有所下降。天平的灵敏度太高和太低都不好，其大小可通过天平背后上部的灵敏度调节螺丝（又称感量调节螺丝）进行调节。一般要求天平的灵敏度在98－102小格/10mg范围内。若低于98小格/10mg，应将灵敏度调节螺丝向上调，以升高天平梁重心，增加其灵敏度，若高于102小格/10mg，应将灵敏度调节螺丝向下调，以降低天平梁重心，降低其灵敏度。载重灵敏度＝（）（小格/mg）四、称量练习1、直接法称量练习要求：用直接法准确称取0.3±0.02g给定固体试样(称准到小数后第四位)。提示：称量纸叠成凹形，放入天平左盘中央，先称称量纸(约0.1-0.2g)，小心地加入试样到称量纸上，再称称量纸与试样总质量。注意：不要将试样撒落在桌面。2、减量法称量练习要求：用减量法准确称取二份给定的固体试样(称准到小数后第四位)。提示：先在称量瓶中装入1g左右的固体试样，盖上瓶盖后在台秤上粗称。然后放入天平左盘中央，准确称出其质量。再用纸条夹出称量瓶，小心倾斜称量瓶，轻碰瓶口，使试样落入干净的烧杯中;再放入天平左盘中央，准确称出其质量，两次称量的差值即为所称试样量。注意：若从称量瓶中倒出的药品太多，不能再倒回称量瓶中，应重新称量。天平称量操作应耐心细致，不可急于求成。实验习题1、分析天平的灵敏度主要取决天平的什么零件？称量时如何维护天平的灵敏性？2、在什么情况下用直接法称量？什么情况下用减量法称量？3、用半自动电光天平称量时，如何判断是该加码还是减码？4、为什么要注意保护玛瑙刀口？保护玛瑙刀口要注意哪些问题？5、准确进行减量法称量的关键是什么？用减量法称取试样时，若称量瓶内的试样吸湿，将对称量结果造成什么误差？若试样倾入烧杯内后再吸湿，对称量结果是否有影响？五、实验注意事项、特别提示1.开,关天平停动手钮,开,关天平侧门,加,减砝码.放,取被称物等操作,其动作都要轻,缓,切不可用力过猛,否则容易造成天平部件脱位.2.调定零点及记录称量读数后,应随手关闭天平.加减砝码和被称物必须在天平处于关闭或半开状态下调整砝码,砝码未调定时不可以全开天平3.称量读数时必须关闭两个侧门,并完全开启天平.4.微读手钮只能在0-10刻度范围内转动,不可以用力向<0或>10的方向转动.停动手钮转到半开状态的停点处,不可再用力转动5.所称物品质量不得超过天平的最大载量.6.称量完毕,应随即将天平复愿,并检查天平周围是否清洁六、教学实施经验小记通过实验室分析天平对学生进行手把手的进行指导，使学生理论与实践相结合，更好的掌握分析天平的使用。学生能对任何物品快捷，正确的进行称量。基本知识－天平的结构与使用1、天平的种类：天平是化学实验不可缺少的重要的称量仪器，种类繁多，按使用范围大体上可分为工业天平、分析天平、专用天平。按结构可分为等臂双盘阻尼天平、机械加码天平、半自动机械加码电光天平、全自动机械加码电光天平、单臂天平和电子天平。按精密度可分为精密天平、普通天平。各类天平结构各异（见下图），但其基本原理是一样的，都是根据杠杆原理制成的。现以目前广泛使用的半自动机械加码电光天平（TG328）为例说明其结构和使用方法。半机械加码天平全机械加码天平电子天平2、天平的结构：1指针2吊耳3天平梁升4调零螺丝5感量螺丝6前面1指针2吊耳3天平梁升4调零螺丝5感量螺丝6前面SHAPE门7圈码8刻度盘9支柱10托梁架11阻力盒12光屏13天平盘14盘托15垫脚螺丝16脚垫17降钮18光屏移动拉杆主要部件：天平梁：天平梁是天平的主要部件之一，梁上左、中、右各装有一个玛瑙刀口和玛瑙平板。装在梁中央的玛瑙刀刀口向下，支承于玛瑙平板上，用于支撑天平梁，又称支点刀。装在梁两边的玛瑙刀刀口向上，与吊耳上的玛瑙平板相接触，用来悬挂托盘。玛瑙刀口是天平很重要的部件，刀口的好坏直接影响到称量的精确程度。玛瑙硬度大但脆性也大，易因碰撞而损坏，故使用时应特别注意保护玛瑙刀口。指针：固定在天平梁的中央，指针随天平梁摆动而摆动，从光幕上可读出指针的位置。升降钮：是控制天平工作状态和休止状态的旋钮，位于天平正前方下部。光幕：通过光电系统使指针下端的标尺放大后，在光幕上可以清楚地读出标尺的刻度。标尺的刻度代表质量，每一大格代表1mg，每一小格代表0.1mg。天平盘和天平橱门：天平左右有两个托盘，左盘放称量物体，右盘放砝码。光电天平是比较精密的仪器，外界条件的变化如空气流动等容易影响天平的称量，为减少这些影响，称量时一定要把橱门关好。砝码与圈码：天平有砝码和圈码。砝码装在盒内，最大质量为100g，最小质量为1g。在1g以下的是用金属丝做成的圈码，安放在天平的右上角，加减的方法是用机械加码旋钮来控制，用它可以加10～990mg的质量。10mg以下的质量可直接在光幕上读出。注意：全机械加码的电光天平其加码装置在右侧，所有加码操作均通过旋转加码转盘实现，如下图所示。3、天平的称量步骤称前检查使用天平前，应先检查天平是否水平；机械加码装置是否指示0.00位置；吊耳及圈码位置是否正确，圈码是否齐全、有无跳落、缠绕；两盘是否清洁，有无异物。零点调节接通电源，缓缓开启升降旋钮，当天平指针静止后，观察投影屏上的刻度线是否与缩微标尺上的0.00mg刻度相重合。如不重合，可调节升降旋钮下面的调屏拉杆，移动投影屏位置，使之重合，即调好零点。如已将调屏拉杆调到尽头仍不能重合，则需关闭天平，调节天平梁上的平衡螺丝（初学者应在老师的指导下进行）。称量打开左侧橱门，把在台秤上粗称（为什么要粗称？）过的被称量物放在左盘中央，关闭左侧橱门；打开右侧橱门，在右盘上按粗称的重量加上砝码，关闭右侧橱门，再分别旋转圈码转盘外圈和内圈，加上粗称重量的圈码。缓慢开启天平升降旋钮，根据指针或缩微标尺偏转的方向，决定加减砝码或圈码。注意，如指向左偏转（缩微标尺会向右移动）表明砝码比物体重，应立即关闭升降旋钮，减少砝码或圈码后再称，反之则应增加砝码或圈码，反复调整直至开启升降旋钮后，投影屏上的刻度线与缩微标尺上的刻度线在0.00到10.0mg之间为止。读数当缩微标尺稳定后即可读数，其中缩微标尺上一大格为1mg，一小格为0.1mg，若刻度线在两小格之间，则按四舍五入的原则取舍，不要估读。读取读数后应立即关闭升降旋钮，不能长时间让天平处于工作状态，以保护玛瑙刀口，保证天平的灵敏性和稳定性。称量结果应立即如实记录在记录本上，不可记在手上、碎纸片上。天平的读数方法：砝码＋圈码＋微分标尺，即小数点前读砝码，小数点后第一、二位读圈码（转盘前二位），小数点后第三、四位读微分标尺。（如下图W＝17.2313g）。＋＋＝17.2313g小数点前读砝码小数点后第一、二位读圈码小数点后第三、四位读微分标尺复原称量完毕，取出被称量物，砝码放回到砝码盒里，圈码指数盘回复到0.00位置，拨下电源插头，罩好天平布罩，填写天平使用登记本，签名后方可离开。4、天平的称量方法天平的称量方法可分为直接称量法（简称直接法）和递减称量法（简称减量法）。(1)直接称量法直接称量法用于称取不易吸水、在空气中性质稳定的物质，如称量金属或合金试样。称量时先称出称量纸（硫酸纸）的质量（Ｗ1），加上试样后再称出称量纸与试样的总质量（Ｗ2）。称出的试样质量＝Ｗ2－Ｗ1。(2)减量法称量此法用于称取粉末状或容易吸水、氧化、与二氧化碳反应的物质。减量法称量应使用称量瓶，称量瓶使用前须清洗干净，干净的称量瓶（盖）都不能用手直接拿取，而要用干净的纸条套在称量瓶上夹取。称量时，先将试样装入称量瓶中，在台秤上粗称之后，放入天平中称出称量瓶与试样的总质量（Ｗ1），用纸条夹住取出称量瓶后，按图示方法小心倾出部分试样后再称出称量瓶和余下的试样的总质量（W2），称出的试样质量＝Ｗ1－W2。减量法称量时，应注意不要让试样撒落到容器外，当试样量接近要求时，将称量瓶缓慢竖起，用瓶盖轻敲瓶口，使粘在瓶口的试样落入称量瓶或容器中。盖好瓶盖，再次称量，直到倾出的试样量符合要求为止。初学者常常掌握不好量的多少，倾出超出要求的试样量，为此，可少量多次，逐渐掌握和建立起量的概念。注意：在每次旋动指数盘和取放称量瓶时，一定要先关好旋钮，使天平横梁托起。5、天平的使用规则处于承重工作状态的的天平不允许进行任何加减砝码、圈码的操作。开启升降旋钮和加减砝码、圈码时应做到“轻、缓、慢”，以免损坏机械加码装置或使圈码掉落。不能用手直接接触光电天平的部件及砝码，取砝码要用镊子夹取。不能在天平上称量热的或具有腐蚀性的物品。不能在金属托盘上直接称量药品。加减砝码的原则是“由大到小，减半加码”。不可超过天平所允许的最大载重量（200g）。每次称量结束后，认真检查天平是否休止，砝码是否齐全地放入盒内，机械加码旋钮是否恢复到零的位置。全部称量完毕后关好天平橱门，切断电源，罩上布罩，整理好台面，填写好使用记录本。不得任意移动天平位置。如发现天平有不正常情况或操作中出现故障，要报告教师。6、有效数字及其运算规则(1)有效数字有效数字是实际能够测量到的数字。物理量的测量中到底应保留几位有效数字，要根据测量仪器的精度和观察的准确度来决定。常用仪器的测量精度如下：台秤分析天平量筒移液管容量瓶滴定管温度计气压计精度±0.1g±0.0001g±0.1ml±0.01ml±0.01ml±0.01ml±0.1±0.1kpa示例12.1g5.2354g15.8ml10.00ml100.00ml25.84ml37.5101.3kpa有效数字3位5位3位4位5位4位3位4位另外，数字“0”在数字后面时是有效数字，若数字“0”在数字前面则只起定位作用，不能算作为有效数字。还有的数字，看似应为有效数字，实际是用来定位的，如pH=12.58中，实际是[H+]=10-12.58,12是用来定位的，在对数运算中它就不是有效数字。(2)有效数字的运算方法在进行数字的运算之前应先确定应保留的有效数字位数，并对数字位数进行舍弃，舍弃的原则采用GB标准（四舍六入五留双的原则），即末位小于4舍弃，末位大于6进位，末位＝5时，若进位后为偶数则进位，若进位后为奇数时则舍弃。另外不可采取递阶进位的办法对数字进行处理。如12.54568，若要求保留3位，则应为12.5，而不是12.6。加减运算应以各加减数小数点后位数最少的数字（绝对误差最大）为准，先进行舍弃后再相加减。如：28.3+0.18+6.58＝28.3+0.2+6.6＝35.1。乘除运算应以各乘除数有效数字位数最少的数字（相对误差最大）为准，自然数和某些常数不参与拟保留有效数字位数的确定，先进行舍弃后再相乘除。如下例中3为自然数，其余数字为测量值，则计算时

0.121×25.64×1.05782/3＝1.0939410269333333333333333333333(错)

0.121×25.64×1.05782/3＝0.121×25.6×1.06/3.00＝1.09（对）对数运算对数运算中，所取对数位数应与真数的有效数字位数相同,与首数无关，因为首数是用来定位的，不是有效数字。如：105×log1.35＝5.13

又如lg15.36=1.1864(是四位有效数字)

不能记为lg15.36=1.186或lg15.36=1.186396、实验数据的列表科学研究结果常以列表的形式表示出来，列表表示数据能使实验数据的规律性更加突出，看后使人一目了然，也便于后期对实验数据的处理和运算。列表时应注意以下几点：每一个表都应有简明、完整、准确的名称。表中的每一行和每一列的第一栏里应写出该行或列的数据名称和单位。表中的数据应以最简单的形式表示，公共的乘方因子应在第一栏的名称下注明。数据排列要整齐，位数和小数点要对齐。原始数据可与处理数据并列在一张表上，处理方法和运算公式应在表下方注明。实验报告示例分析化学实验报告班级_________姓名___________报告日期_____________实验一分析天平称量练习实验日期年月日室温℃天平名称天平编号一、目的要求：1、熟悉天平的结构、使用和维护方法。2、分析天平的直接法和减量法称量练习。二、实验步骤：（根据实际情况书写）三、数据记录与结果处理：1、天平检查结果：天平灵敏度空载灵敏度：载重灵敏度：

天平变动性空盘变动性：载重变动性：2、试样的称量：（按列表要求，以列表的形式表示）（1）、物品的准确称量物品质量(克)其他物品质量(克)小毛刷1镊子3钥匙4（2）、试样的准确称量：直接称量法0.1000克无水碳酸钠试样：三份0.2618克邻苯二甲酸氢钾基准：三份（3）、试样的准确称量：减量法准确称取0.1克左右的无水碳酸钠基准：三份编号1234称量瓶与Na2CO3质量／g第一次第二次Na2CO3净重结果与讨论:湄洲湾职业技术学院实践课教案课程名称：《分析化学》NO：06(02)实验项目:实验二：滴定分析基本操作实验时间:3.18实验地点:化工实训楼203分析化学实验室实验班级:工业分析09（1）实验目的与要求：认识滴定分析常用仪器（滴定管、容量瓶、移液管）。掌握常用分析仪器的正确洗涤方法和操作技术。练习正确读数。实验重点与难点:重点：练习滴定管、移液管、容量瓶的准备和使用。难点：酸碱滴定管的排气泡，移液管吸、放液体、一滴滴加、半滴滴加。实验方式与手段:学生实验实验主要设备与工具:酸、碱滴定管，移液管，容量瓶，洗耳球，锥形瓶，洗瓶，凡士林参考资料：王红云主编，《分析化学》。化学工业出版社.2003实验教学过程:预习要求常用分析仪器的洗涤。滴定管、移液管、容量瓶的准备和使用。本实验内容，写好预习报告。提问酸式滴定管和碱式滴管如何赶气泡？如果气泡没有除掉对结果有何影响？滴定管没用标准溶液润洗，对测定结果会有什么影响？滴定前为什么要将溶液液面调节在零刻度附近？移液管残余的少量溶液，最后是否应该吹出？讲解内容给学生讲解对分析实验的要求，注意事项，以及分析实验室规则等。分析仪器的洗涤：分析仪器的洗涤方法，洗涤干净的判断标准。提醒学生节约自来水和蒸馏水。滴定管的准备（示范）：检漏；酸式滴定管涂凡士林；洗涤；赶气泡；用待装溶液润洗；装溶液；赶气泡，调初始液面；读数。示范一滴、半滴的加入，摇锥形瓶的方法，酸、碱管的正确操作。移液管的准备（示范）：洗涤；吸液；调节液面；放溶液于锥形瓶中；容量瓶的准备（示范）：检漏；洗涤；定容。要求本次实验重点是练习滴定管和移液管的操作，为下次实验作准备。教师应逐个对学生的操作进行检查，及时纠正错操作。实验前准备示范用的酸、碱滴定管，移液管，容量瓶，洗耳球，锥形瓶，洗瓶，凡士林六、注意事项1、在做实验之前，必须熟悉分析实验室的要求、规则，注意事项等。2、酸、碱滴定管的检漏、排气泡的正确使用方法。3、移液管、洗耳球的正确使用及吸、放液体的方法。七、讨论学习：实验中，哪些因素容易造成误差？如何能提高实验的准确度？应从哪方面考虑？八、拓展学习：实验中误差的主要来源，产生误差的主要来源。湄洲湾职业技术学院实践课教案课程名称：《定量化学分析》NO：07(实验3)实验项目:实验三：容量仪器的校准实验时间:3月23日（共2课时）实验地点:化工实训楼分析化学实验室实验班级:工业分析09（1）实验目的与要求：1、了解容量仪器校准的意义和方法。2、初步掌握移液管的校准和容量瓶与移液管间相对校准的操作。3、掌握滴定管、容量瓶、移液管的使用方法。4、进一步熟悉分析天平的称量操作。实验重点与难点:重点：滴定管、容量瓶、移液管的使用方法。难点：容量仪器校准的方法。实验方式与手段:学生实验实验主要设备与工具:分析天平，滴定管（50mL），容量瓶（100mL），移液管（25mL），锥形瓶（50mL），温度计参考资料：王红云主编，《分析化学》。化学工业出版社.2003实验教学过程:一、原理滴定管，移液管和容量瓶是分析实验中常用的玻璃量器，都具有刻度和标称容量。量器产品都允许有一定的容量误差。在准确度要求较高的分析测试中，对自己使用的一套量器进行校准是完全必要的。校准的方法有称量法和相对校准法。称量法的原理是：用分析天平称量被较量器中量入和量出的纯水的质量m，再根据纯水的密度ρ计算出被较量器的实际容量。由于玻璃的热胀冷缩，所以在不同温度下，量器的容积也不同。因此，规定使用玻璃量器的标准温度为20℃。各种量器上表出的刻度和容量，称为在标准温度20℃量器时的标称容量，但是，在实际校准工作中，容器中水的质量是在室温下和空气中称量的。因此必须考虑如下三方面的影响：（1）由于空气浮力使质量改变的校正（2）由于水的密度随温度而改变的校正；（3）由于玻璃容器本身容积随温度而改变的校正。考虑了上述的影响，可得出20℃容量为1L的玻璃容器，在不同温度时所盛水的质量（见附表a）。根据此计算量器的校正值十分方便。

如某支25ml移液管在25℃放出的纯水的质量为24.921g；密度为0.99617g/mL，计算该移液管在20℃时的实际容积。

V20=则这支移液管的校正值为

25.02mL-25.00mL=+0.02mL

需要特别指出的是：校准不当和使用不当都产生容积误差的主要原因，其误差甚至可能超过允许或量器本身的误差。因而在校准时务必正确、仔细地进行操作，尽量减小校准误差。凡是使用校准值的，其允许次数不应少于两次，且两次校准数据的偏差应不超过该量器允许的1/4，并取其平均值作为校准值。有时，只要求两种容器之间有一定的比例关系，而不许要知道它们各自的准确体积，这时可用容量相对校准法。经常配套使用的移液管和容量瓶，采用相对校准法更为重要。例如，用25mL移液管取蒸馏水于干净且倒立晾干的100mL容量瓶中，到第4次重复操作后，观察瓶颈处水的弯月面下缘是否刚好与刻线上缘相切，若不切，应重新作一记号为标线，以后此移液管和容量瓶配套使用时就用标准的标线。二、试剂和仪器分析天平，滴定管（50mL），容量瓶（100mL），移液管（25mL），锥形瓶）（50mL），温度计，无水碳酸钠三、步骤1、

滴定管的校准（称量法）将已洗净且外表干燥的带磨口玻璃塞的锥形瓶①放在分析天平上称量，得空瓶质量m瓶，记录至0.001g位。再将已洗净的滴定管盛满纯水，调至0.00mL刻度处，从滴定管中放出一定体积（记为V，）如放出5mL的纯水于已称量的锥形瓶中②，塞紧塞子，称出“瓶+水”的质量，两次质量之差即为放出之水的质量m水+瓶。用同法称量滴定管从0到10mL，0到15mL，0到20mL，0到25mL，等刻度间的m水，用实验水温③时水的密度来除每次m水，即可得到滴定管各部分的实际容量V20。重复校准一次，两次相应区间的水质量相差应小于0.02g（为什么），求出平均值，并计算校准值

ΔV（V20-V0）。以V0为横坐标，ΔV为纵坐标，绘制滴定管校准曲线。移液管和容量瓶也可用称量法进行校准。校准容量瓶时，当然不必用锥形瓶，且称准至0.001g即可。2、

移液管和容量瓶的相对校准用洁净的25mL移液管移取纯水于干净且晾干的100mL容量瓶中，重复操作4次，观察液面的弯月面下缘是否恰好与标线上缘相切，如不则用胶布在瓶颈上另作标记，以后实验中，此移液管和容量瓶配套使用时，应以新标记为准。四、原始数据记录：1、校准酸式滴定管V0（mL）m水+瓶（g）m瓶（g）m水（g）V20（mL）ΔV（mL）0.00～5.000.00～10.000.00～15.000.00～2.00……

2、校准移液管移液管容积容量瓶质量瓶与水的质量水的质量实际容积校准值25.0025.003、容量瓶与移液管的相对校准附表a

不同温度下1L水（20℃）的质量（在空气中用黄铜砝码称量）t(℃)m(g)t(℃)m(g)t（℃）m（g）10998.3919997.3428995.4411998.3320997.1829995.1812998.2421997.00309954.9113998.1522996.8031994.6414998.0423996.6032994.3415997.9224996.3833994.0616997.7825996.1734993.7517997.6426995.9335993.4518997.5127995.6936

注：①拿取锥形瓶时，可如拿取称量瓶那样用纸条（三层以上）套取。②锥形瓶磨口部位不要沾到水。③测量实验水温时，须将温度计插入水中后才读数，读数时温度计球部位仍浸在水中。思考题1、校正滴定管时，为何锥形瓶和水的质量只需称到0.001g？2、容量瓶校准时为什么要晾干？在用容量瓶配制标准溶液时是否也要晾干？3、分段校准滴定管时，为什么每次都要从0.00mL开始？《定量化学分析》课程授课教案NO.08第三章酸碱滴定法【教学课题】§3.1概述、酸碱解离平衡、酸碱溶液pH值的计算【授课班级】工业分析与检验091【教学时间】3月25日【授课地点】31＃307【教学课时】2课时【教学目的与要求】理解酸碱质子理论对酸和碱的定义；理解水的自递作用、离解常数等基本概念；掌握活度、浓度、活度系数、酸度和酸浓度的关系；理解分布系数的概念及应用，掌握酸碱水溶液中[H+]的计算；【教学重点】[H+]的计算【教学难点】活度、浓度、活度系数、酸度和酸浓度的关系【教学方式与手段】讲授为主【教学用具】常用指示剂【参考资料】（1）季剑波,凌昌都主编.《定量化学分析例题与习题》.化学工业出版社,2004年.（2）武汉大学主编.分析化学（第四版）.北京:高等教育出版社，2001年.【教学过程】一、酸碱溶液的酸度和酸浓度1．酸碱质子理论酸碱质子理论定义：凡是能给出质子（H+，proton）的物质就是酸；凡是能接受质子的物质就是碱。按照酸碱质子理论，当酸失去一个质子而形成的碱称为该酸的共轭碱；而碱获得一个质子后就生成了该碱的共轭酸。由得失一个质子而发生共轭关系的一对酸碱称为共轭酸碱对(conjugateacid-basepair)，也可直接称为酸碱对，即酸⇌质子+碱例如：HAc⇌H++Ac-HAc是Ac-的共轭酸，Ac-是HAc的共轭碱。由此可见，酸碱可以是阳离子、阴离子，也可以是中性分子。2．酸碱离解常数（1）水的质子自递作用水分子具有两性作用。也就是说，一个水分子可以从另一个水分子中夺取质子而形成H3O+和OH-，即H2O（碱1）+H2O（酸2）⇌H3O+（酸1）+OH-（碱2）即水分子之间存在质子的的传递作用，称为水的质子自递作用。这个作用的平衡常数称为水的质子自递常数（autooprolysisconstant），用Kw表示，即Kw=[H3O+][OH-]（3-5）水合质子H3O+也常常简写作H+，因此水的质子自递常数常简写为Kw=[H+][OH-]（3-6）这个常数就是水的离子积，在25℃时约等于10-14。于是Kw=10-14，pKw=14（2）酸碱离解常数（略）（3）酸碱反应实质酸碱反应是酸、碱离解反应或水的质子自递反应的逆反应，其反应的平衡常数称为酸碱反应常数，用Kt表示。对于强酸与强碱的反应来说，其反应实质为H++OH-＝H2O强碱与弱酸的反应实质为：HA+OH-＝A-+H2O强酸与弱碱的反应实质为：A-+H+＝HA因此，在水溶液中，强酸强碱之间反应的平衡常数Kt最大，反应最完全；而其它类型的酸碱反应，其平衡常数Kt值则取决于相应的Ka与Kb值。3．浓度（concentration）、活度(activity)与离子强度(ionicstrength)（了解）由于在进行平衡公式的推导过程中，我们总是假定溶液处于理想状态，即假定溶液中各种离子都是孤立的，离子与离子之间，离子与溶剂之间，均不存在相互的作用力。而实际上这种理想的状态是不存在的，在溶液中不同电荷的离子之间存在着相互吸引的作用力，相同电荷的离子间则存在相互排斥的作用力，甚至离子与溶剂分子之间也可能存在相互吸引或相互排斥的作用力。因此，在电解质溶液中，由于离子之间以及离子与溶剂之间的相互作用，使得离子在化学反应中表现出的有效浓度与其真实的浓度之间存在一定差别。离子在化学反应中起作用的有效浓度称为离子的活度，以表示，它与离子浓度c的关系是（3-11）式中称为离子的活度系数（activtycoefficient），其大小代表了离子间力对离子化学作用能力影响的大小，也是衡量实际溶液与理想溶液之间差别的尺度。对于浓度极低的电解质溶液，由于离子的总浓度很低，离子间相距甚远，因此可忽略离子间的相互作用，将其视为理想溶液，即，。而对于浓度较高的电解质溶液，由于离子的总浓度较高，离子间的距离减小，离子作用变大，因此＜1，<c。所以，严格意义上讲，各种离子平衡常数的计算不能用离子浓度，而应当使用离子活度。显然，要想利用离子活度代替离子浓度进行各类平衡常数的计算，就必须了解离子活度系数的影响因素。由于活度系数代表的是离子间力的影响因素，因此活度系数的大小不仅与溶液中各种离子的总浓度有关，也与离子所带的电荷数有关。离子强度就是综合考虑溶液中各种离子的浓度与其电荷数的物理量，用I表示。其计算式为（3-12）式中，c1，c2，…，cn是溶液中各种离子的浓度，z1，z2，…，zn是溶液中各种离子所带的电荷数。显然，电解质溶液的离子强度I越大，离子的活度系数就越小，所以离子的活度也越小，与离子浓度的差别也就越大，因此用浓度代替活度所产生的偏差也就越大。4．酸度与酸的浓度酸度与酸的浓度在概念上是完全不同的。酸度是指溶液中H+的浓度或活度，常用pH表示；而酸的浓度则是指单位体积溶液中所含某种酸的物质的量（mol），包括未解离的与已解离的酸的浓度。同样，碱度与碱的浓度在概念上也是完全不同的。碱度一般用pH表示，有时也用pOH表示。在实际应用过程中，一般用表示酸或碱的浓度，而用[]表示酸或碱的平衡浓度。二、酸碱水溶液中H+浓度计算1．分布系数与分布曲线当共轭酸碱对处于离解平衡时，溶液中存在多种酸碱成分，此时它们的浓度称为平衡浓度，各