課題1食醋總酸含量的測定課件

1、專題6 物質(zhì)的定量分析浙江省北侖中學(xué) 於開陽本專題在實驗化學(xué)中的地位和作用 在化學(xué)研究中，我們不僅需要知道化學(xué)物質(zhì)的組成元素、組成成分，而且需要知道某物質(zhì)組成元素、組成成分的含量，這就需要用定量分析的方法來測定。定量分析在科學(xué)研究中的重要性是不言而喻的。 本專題以融生活和化學(xué)知識于一體的兩個課題為主線，介紹定量分析的一般過程、定量分析實驗方案的設(shè)計方法、常用定量分析儀器的使用方法，以及如何記錄和處理實驗數(shù)據(jù)等內(nèi)容。 課 題1 食醋總酸含量的測定一、本課題的教學(xué)目標(biāo)實驗新特點1.移液管的使用2.指示劑的選擇3.相對平均偏差的計算4.涉及滴定曲線5.運用中和滴定原理設(shè)計實驗方案解決實際問題（與舊人

2、教版比較）實驗原理 1.化學(xué)反應(yīng)原理： CH3COOH+NaOH = CH3COONa + H2O HnA（有機酸）+nNaOH = NanA + nH2O3實驗數(shù)據(jù)的處理： m（CH3COOH） = c（NaOH）V（NaOH）M（CH3COOH）100mL食醋中所含醋酸的質(zhì)量為：m（CH3COOH） = c（NaOH）V（NaOH）M（CH3COOH） 根據(jù)3次接近的平行測定值，可計算食醋中總酸含量的平均值。平均相對偏差的計算絕對偏差（di）表示測定值（xi）與平均值（x）之差： di=xi-x， x=平均偏差（d）為各個單個偏差的平均值： d= = 相對平均偏差：Rd = 100% x1

3、+ x2+x3+xnnd1+ d2+d3+dnn|x1-x|+|x2-x|+|x3-x|+|xn-x|nnd實驗準(zhǔn)備實驗方案實驗方案 儀器的洗滌溶液的裝配NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液配制中和滴定指示劑的選擇滴定與記錄數(shù)據(jù)處理與結(jié)論數(shù)據(jù)處理誤差分析記錄與結(jié)論NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度c（NaOH）= 0.1000 mol/L實驗次數(shù)第一次第二次第三次待測食醋的體積初讀數(shù)/mL待測食醋的體積終讀數(shù)/mL待測食醋的體積V（CH3COOH）/mL252525NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積初讀數(shù)/mL2.002.322.14NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積終讀數(shù)/mL22.6823.0422.85NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V（NaOH）/mL

4、20.6820.7220.71實驗測得的食醋總酸含量（g/100mL）4.9634.9734.907食醋總酸含量的平均值（g/100mL） 4.968相對平均偏差/% 0.067%食醋的選擇1.白醋:效果較好2.香醋:稀釋10倍3.陳醋: 顏色很深，影響終點判斷注意事項 消除CO2對實驗的影響配制NaOH溶液和稀釋食醋的蒸餾水在實驗前應(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。（1）移液管尖嘴殘留液體的處理（2）滴定前后堿式滴定管中不能有氣泡（3）滴定管使用前要用待盛放的溶液潤洗 錐形瓶不能用待測液潤洗（4）滴定終點的判斷（5）讀數(shù)時是否平視幾個關(guān)健實驗操作交流與討論 可結(jié)

5、合教學(xué)參考102頁的說明。 拓展課題6-1 配制并標(biāo)定氫氧化鈉溶液（1）配制NaOH飽和溶液，放置一段時間后，吸取上 層清液，稀釋到約0.1mol/L，即可得NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。（2）用鄰苯二甲酸氫鉀（HOOCC6H4COOK）作為基準(zhǔn)物質(zhì)，以酚酞作為指示劑，標(biāo)定上述NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。 m/M = c（NaOH）V（NaOH） 記錄與結(jié)論實驗次數(shù)第一次第二次第三次鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量/g0.5620.5510.574氫氧化鈉溶液的體積初讀數(shù)/ml2.005.802.00氫氧化鈉溶液的體積終讀數(shù)/ml27.9831.5528.89氫氧化鈉溶液的體積/ml25.9825.7526.89氫氧化鈉溶液的

6、濃度/mol/L0.094510.095540.09577氫氧化鈉溶液的平均值 0.09526平均相對偏差 0.14%實驗幾點說明1.鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量的稱量可以用分析天平。2.氫氧化鈉溶液的稀釋應(yīng)用新煮沸而又迅速冷卻的蒸餾水。3.鄰苯二甲酸氫鉀的溶解應(yīng)小心振蕩，需要一定的時間。4.從相對平均偏差來看，實驗結(jié)果在誤差范圍之內(nèi)，建議教師氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度采用0.1000mol/L。5.教師應(yīng)對學(xué)生說明有效數(shù)字的運算方法。教學(xué)建議1課時分配第一課時：食酸的分類，食醋總酸含量的測定原理， 滴定過程中pH的變化以及實驗數(shù)據(jù)的處 理方法。第二課時：通過氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定，復(fù)習(xí)滴定管的使用

7、和中和滴定操作，練習(xí)移液管的使用。第三課時：課題方案的設(shè)計與論證。完成食酸總酸含量測定的實驗與評價。分組公布實驗方案，說出各自的困惑各組對各種方案進行質(zhì)疑與評價學(xué)生設(shè)計實驗方案實驗與評價初步實施實驗方案 細化實驗方案 432561食酸總酸含量的測定2教學(xué)設(shè)計思路（課題方案設(shè)計教學(xué)）課 題 2鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定知識與技能學(xué)會用電子天平稱量物質(zhì)的質(zhì)量。學(xué)會用化學(xué)方法測定鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度。了解測定過程中產(chǎn)生誤差的原因，并能對實驗中的數(shù)據(jù)進行處理。學(xué)會書寫定量測定與分析實驗報告。過程與方法通過實驗使學(xué)生進一步掌握定量分析的一般方法。情感、態(tài)度、價值觀提高學(xué)生的實驗興趣，培養(yǎng)學(xué)生勤與創(chuàng)新、敢與

8、實踐的科學(xué) 品質(zhì)。教學(xué)目標(biāo) 在“知識預(yù)備”部分的教學(xué)中，教師首先要引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)和探究鋅、鐵的性質(zhì)，復(fù)習(xí)原電池反應(yīng)、電鍍的工作原理，使學(xué)生不僅掌握教材上介紹的測定原理和測定方法，而且讓學(xué)生嘗試自己設(shè)計多種實驗方案，并進行預(yù)備實驗，找出較好的測定方法。在數(shù)據(jù)記錄與處理的教學(xué)中，建議教師提醒學(xué)生注意數(shù)據(jù)的記錄、誤差和有效數(shù)字的運算規(guī)則。教學(xué)建議h =m/(2S)實驗原理m：用_測量反應(yīng)前后的質(zhì)量 用_來溶解鐵皮表面的鋅鍍層電子天平(0.001g)6 mol/LHCl引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計方案鍍鋅鐵片在HCl中產(chǎn)生H2的速率由快迅速轉(zhuǎn)慢實驗現(xiàn)象說明： 1、該現(xiàn)象非常明顯，學(xué)生很容易做出判斷 2、不宜用硫酸替代鹽

9、酸做該實驗 3、耗時短，大約2分鐘即可完成1、鍍鋅鐵片反應(yīng)前后質(zhì)量的精確測量與讀數(shù)。2、鋅在酸中完全溶解后，產(chǎn)生氫氣顯著變慢，準(zhǔn)確判斷鋅完全反應(yīng)是本實驗最重要的一環(huán)。若判斷過早則會使鋅未完全溶解；若過遲會使鐵部分溶解，都會增加實驗誤差。3、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確記錄與處理及誤差分析。操作要點記錄與結(jié)論數(shù)據(jù)記錄 數(shù)據(jù)處理鐵片A，長 5.00 cm寬5.06cm鐵片A，長 4.92cm寬4.90cm鐵片A，長 4.98cm寬5.00cm鍍鋅鐵片A，m1（）=5.464克鍍鋅鐵片B，m1（）=5.255克鍍鋅鐵片C，m1（）=5.429鐵片A，m（）=5.322鐵片B，m（）=5.121鐵片C，m（）=5.29

10、0鍍鋅鐵片單側(cè)厚度/mm平均厚度/mm相當(dāng)平均偏差/%鍍鋅鐵片A0.03930.03910.34%鍍鋅鐵片B0.0389鍍鋅鐵片C0.0391一些思考 在本課題中，用到了精度達0.001g的電子天平。由于在以前的化學(xué)實驗中并不需要該儀器，所以一般來講相當(dāng)學(xué)校目前可能并不具有該實驗儀器，再加上該儀器價格不菲及相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)可能沒有及時給予重視，則很可能造成經(jīng)費不寬裕的地區(qū)或?qū)W校放棄對該儀器的配備。如果是這樣，該實驗則無法開展，就會迫使實驗成為“紙上談兵”。我嘗試了省新課程培訓(xùn)時介紹的方法：方法是用螺旋測微器直接測量鐵片反應(yīng)前后的厚度，則厚度差的1/2即為鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度 (h)。具體比較見下表。用

11、螺旋測微器測鐵片的厚度數(shù)據(jù)記錄鍍鋅鐵皮質(zhì)量(g)面積(mm2)厚度*(mm)反應(yīng)前5.46425300.284反應(yīng)后5.322o.203數(shù)據(jù)處理鋅鍍層厚度(mm)依據(jù)h =m/(2S)(鋅的密度=7.14g/cm3)h =(6.4645.322)/(27.1410-32530)=0.0393mm鋅鍍層厚度(mm)依據(jù)厚度差的1/2即為鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度(h)h =(0.2840.203)/2=0.0405mm注：測定厚度為四次測定(鐵皮上均勻取四個點)的平均值數(shù)據(jù)與結(jié)論附：教參提供其它實驗方案方案1：將鍍鋅鐵片投入足量的6mol/L的鹽酸中，使其完全溶解，通過測量生成氫氣的體積，計算出鐵片上

12、鋅的質(zhì)量。評價：實驗耗時長方案2：將鍍鋅鐵片投入足量的3 mol/L一硫酸亞鐵溶液中，過一段時間后，取出鐵片，用水沖、洗烘干后，再稱量。評價：幾乎不反應(yīng)方案3：將鍍鋅鐵片投入足量的6mol/L鹽酸中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入過量的NaOH溶液，將沉淀過濾，待濾渣烘干、灼燒后，再稱量。評價：操作麻煩，實驗精確度不高方案4：將鍍鋅鐵片投入足量的6 molL-1NaOH溶液中，待充分反應(yīng)后，取出鐵片，用水沖洗、烘干后，再稱量。評價：操作簡單，原理科學(xué)，但反應(yīng)速率太小方案5：將鍍鋅鐵片與另一塊純鐵片用一根導(dǎo)線連接起來，放入盛有3molL-1硫酸亞鐵溶液的燒杯中，過一段時間后，取出鐵片，用水沖洗

13、、烘干后，再稱量。評價：設(shè)計合理，但終點不好判斷方案6：將鍍鋅鐵片與石墨用一根導(dǎo)線連接起來，放入盛有6molL-1NaOH溶液中，當(dāng)石墨棒過一段時間后，取出鐵片，用水沖洗、烘干后，再稱量。評價：操作簡單，但耗時長拓展課題6-2 水果中維生素C含量的測定1、維生素C標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 將5片100mg的維生素C藥片投入到盛有50ml蒸餾水的燒杯中，當(dāng)Vc藥品全部溶解后，轉(zhuǎn)移到250ml容量瓶中，并稀釋到刻度。2、橙汁的準(zhǔn)備 取鮮橙若干，榨汁，過濾備用。3、Vc藥片中Vc含量的測定 移取20ml Vc 標(biāo)準(zhǔn)液注入250ml錐形瓶中，加入1ml0.1mol/L鹽酸，再加入1-2ml淀粉溶液，用0.010mol/L碘水滴定，直至溶液顯藍色且半分鐘不褪色，記錄消耗碘水體積。重復(fù)兩次，取平均值。4、橙汁中Vc含量的測定 移取20ml 橙汁注入250ml錐形瓶中，加入1ml0.1mol/L鹽酸，再加入1-2ml淀粉溶液，用0.010mol/L碘水滴定，直至溶液顯藍色且半分鐘不褪色，記錄消耗碘水體積。重復(fù)兩次，取平均值。記錄與結(jié)論編號滴定前的讀數(shù)/ml滴定前的讀數(shù)/ml消耗碘液體積/ml消耗碘液體積的平均值/ml維生素C標(biāo)準(zhǔn)溶液 13.2627.3624.1024.07 22.2826.4224.14橙汁