醫(yī)用化學(無機)實驗教案

1、醫(yī)用化學（無機）實驗教案醫(yī)用化學（無機）實驗教案重慶醫(yī)科大學重慶醫(yī)科大學 了解氧化態(tài)、還原態(tài)濃度的變化對電極電勢的影響了解氧化態(tài)、還原態(tài)濃度的變化對電極電勢的影響 熟悉反應(yīng)物濃度及介質(zhì)對氧化還原反應(yīng)的影響熟悉反應(yīng)物濃度及介質(zhì)對氧化還原反應(yīng)的影響 掌握電極的本性對氧化還原反應(yīng)的影響掌握電極的本性對氧化還原反應(yīng)的影響 實驗十二實驗十二 氧化還原與電化學氧化還原與電化學實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?23一一二、實驗原理二、實驗原理電極電勢電極電勢( )的大小表示電對中氧化態(tài)或還原態(tài)物質(zhì)得失電子的能力。的大小表示電對中氧化態(tài)或還原態(tài)物質(zhì)得失電子的能力。對于一給定電極反應(yīng)：對于一給定電極反應(yīng)：Ox+ne Red，在

2、，在25(298K)時，按時，按Nernst方程可表示為：方程可表示為：溫度、電極的本性和電極反應(yīng)中物質(zhì)的濃度都是影響電極電勢的因溫度、電極的本性和電極反應(yīng)中物質(zhì)的濃度都是影響電極電勢的因素。素。 在一定溫度下，電對的在一定溫度下，電對的 越大，氧化態(tài)物質(zhì)的氧化能力越強；電對越大，氧化態(tài)物質(zhì)的氧化能力越強；電對的的 越小，則其還原態(tài)物質(zhì)的還原能力越強。氧化還原反應(yīng)自發(fā)進越小，則其還原態(tài)物質(zhì)的還原能力越強。氧化還原反應(yīng)自發(fā)進行的方向，總是由兩電對中電極電勢較高的氧化態(tài)氧化電極電勢較行的方向，總是由兩電對中電極電勢較高的氧化態(tài)氧化電極電勢較低的還原態(tài)。所以，自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)的方向，可由比較電

3、低的還原態(tài)。所以，自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)的方向，可由比較電對的電極電勢的大小加以判斷，即：對的電極電勢的大小加以判斷，即：Relg05916. 0Reln298dOxndOxnFR還原劑氧化劑三、實驗儀器與試劑三、實驗儀器與試劑儀器儀器試劑試劑50mL燒杯，燒杯，5cm表面皿，表面皿，8cm表面皿，伏特計，鋅電表面皿，伏特計，鋅電極片，銅電極片，導線、試管，鹽橋極片，銅電極片，導線、試管，鹽橋0.1molL-1 K3Fe(CN)6，6molL-1 HAc，6molL-1 NaOH，2molL-1 HNO3，濃，濃HNO3，濃，濃NH3H2O，CCl4(C.P.)，飽和碘水，飽和溴水，飽和碘水，

4、飽和溴水，0.01molL-1 鄰鄰菲咯啉，紅色石蕊試紙菲咯啉，紅色石蕊試紙Creativity四、實驗操作四、實驗操作 1. 電極電勢與氧化還原反應(yīng)電極電勢與氧化還原反應(yīng) (1) 取溶液取溶液0.1molL-1KI溶液溶液10滴，加入滴，加入0.1molL-1FeCl3溶液溶液2滴，混勻，加入滴，混勻，加入CCl410滴，充分振蕩，觀察滴，充分振蕩，觀察CCl4層的顏色層的顏色變化。然后加入變化。然后加入5mL蒸餾水及蒸餾水及0.1molL-1K3Fe(CN)6溶液溶液2滴，觀察水層顏色變化。滴，觀察水層顏色變化。 (2) 用用0.1molL-1KBr溶液代替溶液代替KI溶液，進行上述實驗，

5、反應(yīng)溶液，進行上述實驗，反應(yīng)能否發(fā)生能否發(fā)生(是否有明顯變化是否有明顯變化)？為什么？為什么？ (3) 分別用飽和碘水和飽和溴水分別用飽和碘水和飽和溴水3滴與滴與0.1molL-1FeSO4溶液溶液6滴作用，振蕩，觀察溶液是否褪色。滴作用，振蕩，觀察溶液是否褪色。 根據(jù)以上實驗，定性比較三電對的電極電勢相對大小，并從根據(jù)以上實驗，定性比較三電對的電極電勢相對大小，并從教材上查表比較，以此說明電極電勢與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系。教材上查表比較，以此說明電極電勢與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系。 四、實驗操作四、實驗操作 2. 介質(zhì)對氧化還原反應(yīng)的影響介質(zhì)對氧化還原反應(yīng)的影響 (1) 取取0.1molL-1FeSO

6、4溶液溶液10滴，加滴，加0.01molL-1 鄰菲咯鄰菲咯啉溶液啉溶液10滴，振蕩，待溶液變?yōu)榻奂t色后，加入滴，振蕩，待溶液變?yōu)榻奂t色后，加入0.1molL-1KClO3溶液溶液4滴滴5滴，觀察有無變化？再邊振滴，觀察有無變化？再邊振蕩邊滴加蕩邊滴加3molL-1 H2SO4，有何變化？在這一氧化還原反，有何變化？在這一氧化還原反應(yīng)中應(yīng)中H2SO4起何作用？起何作用？ (2) 向兩支各盛有向兩支各盛有10滴滴0.1molL-1KBr溶液的試管中，分別溶液的試管中，分別加入加入10滴滴3molL-1 H2SO4溶液和溶液和10滴滴6molL-1HAc溶液，溶液，然后往這兩支試管中各滴入然后往這

7、兩支試管中各滴入1滴滴2滴滴0.01molL-1 KMnO4溶液，振搖，比較兩溶液褪色的快慢。寫出反應(yīng)方程式并溶液，振搖，比較兩溶液褪色的快慢。寫出反應(yīng)方程式并作簡要解釋。作簡要解釋。四、實驗操作四、實驗操作3. 濃度對氧化還原反應(yīng)的影響濃度對氧化還原反應(yīng)的影響(1) 濃度對電極電勢及電池電動勢的影響濃度對電極電勢及電池電動勢的影響1）測出圖）測出圖3-1原電池兩極間的電勢差原電池兩極間的電勢差(原電池的電動原電池的電動勢勢) 2）在盛有）在盛有CuSO4的燒杯中邊攪拌邊滴加濃氨水，的燒杯中邊攪拌邊滴加濃氨水，直至沉淀完全溶解直至沉淀完全溶解 ,與另一未加濃氨水的與另一未加濃氨水的ZnSO4/

8、Zn電極組成原電池，測量該原電池兩電極組成原電池，測量該原電池兩極間的電勢差極間的電勢差3）在盛有）在盛有ZnSO4的燒杯中邊攪拌邊滴加濃氨水，的燒杯中邊攪拌邊滴加濃氨水，直至沉淀完全溶解，與另一未加濃氨水的直至沉淀完全溶解，與另一未加濃氨水的CuSO4/Cu電極組成原電池，測量該原電池的電極組成原電池，測量該原電池的電動勢電動勢 比較以上三次所測電勢差比較以上三次所測電勢差(原電池之電動勢原電池之電動勢)，歸納出濃度對電極電勢的影響。歸納出濃度對電極電勢的影響。 圖圖3-1原電池示意圖原電池示意圖四、實驗操作四、實驗操作 (2) 濃度對氧化還原產(chǎn)物的影響濃度對氧化還原產(chǎn)物的影響 向兩支裝有少量鋅粒的試管分別加入向兩支裝有少量鋅粒的試管分別加入2mL濃濃HNO3和和2mL 2molL-1HNO3溶液，比較二者所發(fā)生的現(xiàn)象，并用氣室溶液，比較二者所發(fā)生的現(xiàn)象，并用氣室法法(見實驗見實驗“配位化合物的生成和性質(zhì)配位化合物的生成和性質(zhì)”)檢驗稀檢驗稀HNO3被被Zn還原的產(chǎn)物中是否有還原的產(chǎn)物中是否有NH4+ 生成。生成。 Zn + 4HNO3(濃濃) = Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Zn + 10HNO3(稀稀) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3