无机与分析化学理论教案.pdf

无机与分析化学教案课目、课题绪论教 学 目 的1理解无机化学和分析化学的定义；和要求2了解化学化学与人类文明、社会发展的关系；3了解无机及分析化学在各专业的应用。重点教学重点：分析方法的分类难点教学难点：分析方法的分类教 学 进 程绪论（含 章 节第一节无机及分析化学的任务和应用教学内容、教学方法、辅助手段、一无机及分析化学的任务(10min)无机化学及分析化学的定义：师生互动、1.无机化学：是研究除碳氢化合物及其大多数衍生物以外的所有元素及其时间分配、板书设计）化合物的组成、性质、结构和反应的学科。2.分析化学：是研究物质化学组成及其分析方法的一门学科。二、无机及分析化学的应用(20min)1.在精细化学品中的应用2.在药学中的应用3.在食品中的应用4.在农业科学中的应用第1次课2 学时第二节分析方法的分类一、结构分析、定性分析和定量分析(20min)二、化学分析和仪器分析(10min)1化学分析2仪器分析第三节无机及分析化学的学习方法一重视课堂，认真听讲(10min)二重视实验，事实求是(10min)三培养自学和独立解决问题的能力(10min)Pg3：2.3.无机化学侯新初主编无机及分析化学司文会主编无机及分析化学是一门非常重要的学科,要学好该课程,需做到:1重视课堂，认真听讲;2重视实验，事实求是;3培养自学和独立解决问题的能力作业主要参考资料课 后 自 我总结分析1无机与分析化学教案课目、课题第一章 物质的结构 第一节 原子结构一.原子核外电子的运动状态二.原子轨道能级图教 学 目 的1熟悉原子的组成、描述核外电子运动状态的四个量子数；和要求2熟悉原子轨道能级图重点教学重点：四个量子数的关系难点教学难点：电子云、核外电子的运动状态教 学 进 程第一章物质的结构（含 章 节第一节原子结构教学内容、教学方法、一、原子核外电子的运动状态辅助手段、原子是由原子核与核外电子组成的，核电荷数=质子数=核外电子数师生互动、（一）电子云的概念(5min)时间分配、板书设计）（二）四个量子数：核外电子运动状态常用四个量子数来描述：主量子数（n）；副量子数（）；磁量子数（m）；自旋量子数（ms）。1主量子数（n）-表示电子所属电子层(20min)取值：1.2.3.4.5-n(正整数)电子层:K.L.M.N.O-2.角量子数(1)-表示电子所属亚层(20min)取值：O.1.2.3.-(n-1)s.p.d.f-3.磁量子数（m）-表示原子轨道在空间的伸展方向(20min)取值：O.1.2.3-l4.自旋量子数(ms)(5min)取值：1/2、1/2n.l.m 三者间的关系：nl+1 lm【课堂练习】(5min)下列组量子数中，哪些不合理？（1）n=3 l=1 m=+1 ms=+12（2）n=2 l=2 m=-1 ms=-12（3）n=3 l=1 m=+1 ms=-12（4）n=2 l=0 m=-1 ms=-12【例 1-1】【例 1-2】二、原子轨道能级图(15min)（一）屏蔽效应和钻穿效应（二）原子轨道近似能级图第2次课2 学时2作业主要参考资料课 后 自 我总结分析无机化学侯新初主编无机及分析化学司文会主编原子是由原子核与核外电子组成的，核电荷数=质子数=核外电子数描述核外电子运动状态的四个量子数：主量子数（n，描述核外电子运动离核远近的数值），副量子数（l，描述电子云形状的数值），磁量子数（m，描述电子云在空间的伸展方向的数值），自旋量子数（ms，描述电子自旋方向的数值）。N、l、m 三者关系：nl1 lm无机与分析化学教案（课时备课）课目、课题第一章 物质的结构 第一节 原子结构教 学 目 的1掌握原子核外电子的排布和要求2掌握元素周期律和元素周期表3熟悉元素周期表，能根据元素的原子序数判断该元素在元素周期表的位置重点教学重点：核外电子的排布、元素周期表难点教学难点：核外电子的排布教 学 进 程（含 章 节三、原子核外电子排布：“两原理”.“一规则”教学内容、教学方法、1、能量最低原理电子进人轨道时从最低能级依次向高能级填充。(20min)辅助手段、【实例】4B22师生互动、电子排布式：1s 2s时间分配、轨道式：板书设计）2s2p第3次课2 学时1s2、泡利不相溶原理在同一个电子中不可能有四个量子数完全相同的电子。(20min)【实例】H23、洪特规则电子进人等价轨道时，尽可能占据多的轨道且自旋平行。（(15min)【实例】7N电子排布式：1s 2s轨道式：2p222s1s3最稳定状态:357半充满：p.d.f61014全充满：p.d.f000全空：p.d.f四、元素周期律和元素周期表（一）周期(15min)(1)元素所在的周期数最高能级数主量子数（n）(2)每一周期元素的数目相应能级中所有轨道所能容纳的电子数（二）族(10min)主族：族数最外层电子数（nsnp）最高化合价副族：族数(n-1)dns，价电子数810 个归B 族，超过10 个则把十位去掉，个位数目为副族数。价电子：主族最外层电子副族除最外层电子，还可以是次外层电子，甚至是更进一层的电子。（三）区(10min)区价电子构型族1-2s nsA-A21-6p ns npA-A 和 O 族1-91-2d (n-1)d nsB-B 和族101-2ds (n-1)d nsB-B1-140-22f (n-2)f(n-1)d ns La 系 Ac 系【堂上练习】分别写出33As、24Cr的电子排布式并指出它们在元素周期表中的位置(周期、族；区)？【例 1-3】无机化学侯新初主编无机及分析化学司文会主编原子核外电子排布规律：保利不相容原理、能量最低原理、洪特规则及其特例元素周期表的结构：七个周期（元素所处的周期序数=元素原子的电子层数）、十六个族（七个主族和一个零族；七个副族和一个第八族）、四个区（s、p、d、f 区）作业主要参考资料课 后 自 我总结分析4无机与分析化学教案（课时备课）课目、课题第一章 物质的结构 第二节 分子结构教 学 目 的1理解现代公价键理论的要点和要求2了解化学键的类型3了解离子键的形成及其特点共价键的形成以及共价键理论4理解共价键的形成以及共价键理论5掌握分子间作用力与分子极性的关系重点教学重点：共价键的形成、杂化轨道理论、分子间作用力的判断难点教学难点：杂化轨道理论教 学 进 程第二节分子结构（含 章 节教学内容、一、化学键教学方法、（一）离子键(5min)辅助手段、（二）共价键(30min)师生互动、时间分配、1.现代共价键理论板书设计）（1）现代共价键理论的要点自旋方向相反的两个成单电子可以形成共价键。一个电子有几个成单的电子，便可和自旋方向相反的电子配对形键。成键电子的原子轨道重叠越多，形成的共价键越牢固。（2）共价键的特征方向性饱和性（3）共价键的类型键-“头碰头”重合键-“肩并肩”重合【动画】键的形成；键的形成2.杂化轨道理论（0.5 学时）（1）杂化轨道理论要点【动画】SP3杂化、SP2杂化、SP 杂化NH3分子的空间构型H2O 分子的空间构型【教具】SP3杂化、SP2杂化、SP 杂化模型甲烷的分子模型（2）杂化类型与分子的空间构型杂化类型分子空间构型实例SP直线型BeCl2SP3平面三角型BCl3SP3正四面体型CH4SP3不等性三角锥型NH3第4次课2 学时5V 字型H2O【注意】原子间的替换【堂上提问】CCl4、SO2分子是什么空间构型？二、分子间作用力和氢键(一)分子的极性(10min)非极性键 非极性分子结构对称极性键结构不对称非极性分子极性分子作业主要参考资料课 后 自 我总结分析(二)分子间作用力(20min)1.取向力2.诱导力3.色散力【规律】极极性分子间：存在取向力、诱导力、色散力。极非极性分子间：存在诱导力、色散力。非非极性分子间：只存在色散力。(三)氢键(25min)1.氢键形成的条件；(a)成键的一方必须有 H;(b)成键的另一方的原子电负性大而半径小，而且具有孤对电子。2.氢键对物质性质的影响:（a）分子间氢键溶沸点升高(b)分子内氢键溶沸点降低【例】例：指出下列各组物质的分子间存在何种作用力？(a)CCl4和 CH4(b)Br2和 H2O(c)H2O 和 C2H5OHP20一.二.三无机化学侯新初主编无机及分析化学司文会主编化学键包括有离子键、共价键和金属键。现代价键理论的基本要点：有自旋方向相反的成单电子的两个原子才可形成共价键；共价键具有饱和性和方向性。杂化轨道理论的基本要点：只有同一原子能量相近的轨道，才能杂化成杂化轨道；轨道的杂化分等性杂化和不等性杂化；杂化轨道的成键能力更强，电子云更集中，轨道分布更分散，能量更低；杂化轨道仍属于原子轨道。分子的极性：双原子分子的极性与化学键的极性一致，多原子分子是否有极性与分子的空间构型有关分子间力：分为取向力、诱导力和色散力三种。极性分子间存在取向力、诱导力和色散力；极性与非极性分子间存在诱导力和色散力；非极性分子之间存6在色散力。氢键：是指在分子中与电负性大的原子X 以共价键相连的 H 原子，和另一分子中一个电负性大的 Y 原子之间，形成的一种特殊的分子间力。化学反应速率是以单位时间内某反应物浓度的减少或某生成物浓度的增加来表示，影响因素有：浓度、压强、温度和催化剂。无机与分析化学教案（课时备课）课目、课题第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 第二节 化学平衡教 学 目 的1了解化学反应速率的概念和表示方法和要求2理解化学反应的活化能与反应热3掌握影响化学反应速率的因素4理解化学平衡的意义重点教学重点：化学反应速率的定义以及影响化学反应速率的因素难点教学难点：化学反应的活化能与反应热.教 学 进 程（含 章 节第二章 化学反应速率与化学平衡教学内容、第一节化学反应速率教学方法、辅助手段、一、化学反应速率的概念及其表示方法(10min)师生互动、aA+bB=dD+eE时间分配、C某反应物或某生成物板书设计）表示式：第 5 次课2 学时t二、化学反应速率理论(25min)（一）有效碰撞理论（二）过渡态理论三、影响化学反应速率的因素（一）浓度(20min)【结论】反应物浓度增大，反应速率加快。1.基元反应和非基元反应2.质量作用定律aA+bB=dD+eE基元反应：abv kCACB（二）温度(20min)7【结论】温度升高，反应速率加快。主要原因：增加了活化分子的百分数。【课堂提问】食物放在冰箱里为什么能保存较长的时间？（三）催化剂(5min)【结论】加催化剂能加快反应速率。说明：1.催化剂的作用降低反应的活化能而改变反应速率。2.催化剂只能加快反应速率，缩短反应到达平衡的时间，但不能改变转化率。3.对同一反应，催化剂同等程度地影响了正、负反应的速率，所以催化剂不能影响化学平衡移动。第二节化学平衡一、可逆反应与化学平衡(10min)1.可逆反应概念【可逆反应】在同一条件下，既能向一个方向进行，又能向相反方向进行的化学反应。作业主要参考资料课 后 自 我总结分析2NH3N2 +3H22.化学平衡特征：（1）动态平衡。（2）正逆反应速率相等。（3）平衡时各组分浓度保持恒定。（4）化学平衡是有条件的。外界条件改变，原平衡就被破坏。无机化学侯新初主编药用基础化学胡运昌主编可逆反应处于化学平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，各反应物和生成物浓度保持恒定。化学平衡是有条件的、暂时的、相对的平衡，会随着条件的改变而移动。无机与分析化学教案（课时备课）课目、课题教 学 目 的和要求重点难点教 学 进 程第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡1掌握化学平衡常数表示2理解化学平衡的相关计算教学重点：化学平衡的相关计算教学难点：化学平衡的相关计算第6 次课2 学时8（含 章 节教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）二、化学平衡常数(K)（一）化学平衡常数的表达式（化学平衡定律）(20min)aA+bBKcEe DdAaBbdD+eE物理意义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比是一个常数。对于气相反应，则有：KpPDd .PEePAa.PBb2NH3【实例】N2 +3H2平衡常数表达式：KcNH32N2 H23（二）化学平衡常数的意义(10min)1.平衡常 K 与物质的本性有关，与温度有关，与浓度无关。2.固体与纯液态的物质的浓度是一个常数，不用写进平衡常数表达式中。三、化学平衡的有关计算（一）有关平衡常数的计算1利用平衡体系中各物质的浓度，求平衡常数及初始浓度(20min)【例 2-2】2利用平衡常数，求体系中各物质的浓度及反应物的转化率(20min)【例 2-3】（二）有关可逆反应方向的判断(20min)【反应商】任意状态下，生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比。aA+bB作业主要CA.CB【说明】C任意状态下浓度平衡时浓度QK反应处于平衡状态Q K反应逆向进行无机化学侯新初主编QCDd.CEeabdD+eE9参考资料课 后 自 我总结分析药用基础化学胡运昌主编在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物浓度系数幂的乘积与反应物浓度系数幂的乘积之比是一个常数，叫化学平衡常数（Kc）。化学平衡常数只与温度有关，与浓度无关。三种类型的有关化学平衡的计算：已知平衡浓度计算平衡常数；已知平衡浓度计算反应物初始浓度；已知平衡常数、反应物初始浓度，计算各物质的平衡浓度及某反应物的平衡转化率。QKc体系处于平衡状态QKc反应正向进行QKc反应逆向进行如果改变影响平衡的任一条件（如浓度、压强或温度），平衡就向着减弱这种改变的方向移动。无机与分析化学教案（课时备课）课目、课题第二章 化学反应速率与化学平衡 第三节 化学平衡的移动第三章 分散系与溶液 第一节分散系 第二节 溶液浓度的表示方法教 学 目 的1掌握浓度、压强、稳定对化学平衡移动的影响，以及催化剂与化学平衡的关和要求系。2了解分散系的概念和分类3掌握溶液组成的表示方法及溶液的配制重点教学重点：化学平衡的移动、影响化学平衡移动的因素 溶液浓度的表示方法（特难点别是物质的量浓度、质量摩尔浓度）及有关的换算；教学难点：化学平衡的移动、质量摩尔浓度教 学 进 程第三节化学平衡的移动（含 章 节【概念】由于外界条件的改变，使可逆反应从原来的平衡状态转变到新的平衡教学内容、状态的过程叫做化学平衡移动。(5min)教学方法、外界条件：浓度、压强、温度辅助手段、一、浓度对化学平衡的影响(10min)师生互动、【结论】在其它条件不变时，增大反应物的浓度或减少产物的浓度，化学平衡时间分配、向正反应方向移动。反之向逆反应方向移动。板书设计）【例 4】二、压力对化学平衡的影响(10min)首要条件：有气体参加的反应。1.反应前后气体分子数相等（n=O）-压强对平衡没有影响。第7次课2 学时2NO(g)N2(g)+O2(g)2.反应前后气体分子数相等（n O）103NH3(g)N2(g)+3H2(g)【结论】在气体条件不变时，压强增大，化学平衡向气体分子数少的一方移动；压强减少，化学平衡向气体分子数多的一方移动。三、温度对化学平衡的影响(15min)温度对化学平衡的影响与前两种情况有本质的不同温度：改变平衡常数的数值。【结论】升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热方向移动。【原因】升高温度时，正向反应的速率和逆向反应的速率都会增大，但是增大的倍数不同，吸热反应速率增大的倍数要大于放热反应速率增大的倍数；降低温度时，正逆反应速率都减小，但吸热反应速率减小的倍数更大，这是因为吸热反应的活化能总是大于放热反应的活化能，而温度的变化对活化能较大的吸热反应的反应速率影响较大。四、催化剂与化学平衡(5min)【结论】催化剂不会影响化学平衡移动。【原因】催化剂在影响正反应速率的同时，也同等程度的影响逆反应的速率。区别浓度和压强：只影响化学平衡移动。第三章分散系与溶液第一节分散系一、分散系的概念(5min)二、分散系的分类(5min)第二节溶液浓度的表示方法一、物质的量浓度(5min)【概念】单位体积（升）溶液所含溶质的量（摩尔）来表示的浓度。cBnBV【例 3-1】二、质量摩尔浓度(15min)【概念】用每千克溶剂所含溶质的量（摩尔）来表示的浓度。bBnBmB【例 3-2】三、摩尔分数(5min)【概念】某物质i的物质的量ni占整个物系总的物质的量n的分数称为该物质i的摩尔分数，符号为xi。xinin四、质量分数(5min)11【概念】溶质的质量与溶液的质量之比称为质量分数。Bm溶质m溶液五、质量浓度(5min)【概念】用溶质 B 的质量（mB）与溶液的体积（V）之比B表示。BmBV作业主要参考资料课 后 自 我总结分析【例 3-3】Pg32：四.1.3.无机化学侯新初主编药用基础化学胡运昌主编常用的溶液组成的表示方法有 6 种：物质的量浓度、质量浓度、质量摩尔浓度、质量分数、体积分数和摩尔分数。溶液的稀释与混合要掌握一个原则：稀释或混合前后，溶液中溶质总的量不变，要注意前后单位一致。无机与分析化学教案（课时备课）课目、课题教 学 目 的和要求重点难点教 学 进 程（含 章 节教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）第三章 分散系与溶液 第三节 稀溶液的依数性1理解稀溶液的依数性2掌握四个依数性的计算公式教学重点：稀溶液的依数性以及有关的计算教学难点：稀溶液的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高产生原因第8 次课2 学时第三节稀溶液的依数性溶液：1 由溶质的本性决定（如颜色、导电性）2.由溶质的粒子数（浓度）决定，与本性无关（例如蒸气压、沸点、凝固点、渗透压等）因为这类性质的变化依赖于溶液的粒子数而且又只适用于稀溶液，所以将这类性质称为稀溶液的依数性。稀溶液的依数性：蒸气压的下降凝固点的下降沸点的上升渗透现象【适用条件】难挥发、非电解质、稀溶液。一、溶液的蒸气压下降(20min)（一）溶剂的蒸气压12（二）溶液的蒸气压下降 1.下降原因：溶质分子占据一部分液面，单位面积水分子数减少。2.拉乌尔定律：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压（P）等于纯00溶剂的蒸气压（P）乘于溶剂的摩尔分数（X）。P=P0XA或：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。(推导过程不要求)P=KbB二、溶液的沸点升高(20min)（一）液体的沸点（二）溶液的沸点升高（图12）Tb=KbbB三、溶液的凝固点下降(20min)（一）纯液体的凝固点【概念】是指在一定外压下，该物质的液相蒸气压与固相蒸气压相等时的温度，即其液相和固相能平衡共存时的温度。（二）溶液的凝固点降低T Tf f K Kf fb bB B K Kf fMMB BmB10001000MBmAKfmBTfmA10001000【应用】测分子量【例 3-5】【例 3-6】四、渗透压(30min)（一）渗透现象与渗透压 1.渗透现象（演示实验）【概念】（1）半透膜：只允许溶剂分子通过而不允许溶质分子通过的物质（薄膜）。（2）渗透现象：溶剂分子通过半透膜向另一方扩散的现象。【渗透产生的特定条件】（1）有半透膜存在。（2）膜的两侧液体存在浓度差。【产生渗透现象的原因】单位体积的溶液中溶剂的分子数目不同。【渗透方向】稀溶液浓溶液纯溶剂溶液【提问】渗透产生后，纯溶剂（或稀溶液）的水位会不会无限升高？2.渗透压（）：达到渗透平衡时，液面所产生的压力。（二）溶液的渗透压与浓度、温度的关系（范特荷甫公式）V VnRTnRT13RTRTcRTcRT单位：-Pa 或 kPa V-L c-mol/L R-8.314kPa.L.mol.KT-K是稀溶液，cbB b bB BRTRT【引伸】i ib bB BRTRT上式表示：在一定的温度下，溶液的渗透压，只取决与单位体积溶液中所含溶质的“物质的量”（或粒子数），而与溶质的本性无关。【说明】非电解质：i1强电解质：i电解质的粒子数【例】葡萄糖、蔗糖（非电解质）i1强电解质：NaCli2CaCl2i3【例 3-7】【说明】对于强电解质，四个依数性的公式都要加上粒子数i。【堂上练习】根据沸点由高到低排列下列各化合物：（1）0.1mol/L NaCl 溶液（2）0.1mol/L CaCl2溶液（3）0.1mol/L 葡萄糖溶液（4）1mol/L KCl溶液(5)1mol/L醋酸溶液（6）1mol/L NaSO2溶液作业主要参考资料课 后 自 我总结分析无机化学侯新初主编药用基础化学胡运昌主编难挥发电解质的稀溶液有 4 个依数性：蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低、渗透压，其依数性公式为：Tb=iKbbB、Tf=iKfbB、=icRT=ibBRT（i为校正系数，对于非电解质来说，i=1，对于强电解质来说，i 等于一“分子”强电解质在溶液中电离出的离子个数。渗透现象产生的条件为：有半透膜存在和膜两侧液体存在渗透浓度差。渗透方向是溶剂分子从溶剂通过膜进入溶液，或由稀溶液进入浓溶液。-1-1nV无机与分析化学教案（课时备课）课目、课题第三章 分散系与溶液 第三节 稀溶液的依数性第四章 元素及其化合物 第一节 非金属元素及其化合物教 学 目 的1掌握胶体的重要性质；和要求2了解胶体的一些用途，能用胶体知识解释日常生活和自然现象。3认识表面现象，了解表面张力和表面活性剂的有关概念。4认识非金属元素及其化合物,并掌握其主要性质。第9 次课2 学时14重点难点教学重点：胶体的重要性质。教学难点：胶体的重要性质。教 学 进 程第四节胶体（含 章 节教学内容、一、胶体的性质(10min)教学方法、1.丁达尔效应(胶体的光学性质)辅助手段、2.布朗运动(胶体的动力学性质)师生互动、3.布朗运动(胶体的动力学性质)时间分配、二、胶体的分类(5min)板书设计）三、胶体的稳定性(5min)1布朗运动2胶粒带电四、聚沉(10min)1加入电解质2加入带相反电荷的胶体3加热第五节表面现象一、表面张力与表面能二、表面活性剂（自学）第四章 元素及其化合物第一节 非金属元素及其化合物一卤素及其化合物(10min)1、卤素单质2、卤化氢和氢卤酸的性质3、氯的含氧酸及其盐二氧、硫及其化合物 15min)1、氧及其化合物2、硫及其化合物三氮、磷、砷及其化合物(15min)1.氮及其化合物2、磷及其化合物3、砷及其化合物四、碳、硅、硼及其化合物(20min)1、碳及其化合物2、硅及其化合物3、硼及其化合物15作业主要参考资料课 后 自 我总结分析Pg46：一.二.三.四无机化学侯新初主编药用基础化学胡运昌主编课堂小结：胶体的性质:1.丁达尔效应(胶体的光学性质)2.布朗运动(胶体的动力学性质)3.布朗运动(胶体的动力学性质)无机与分析化学教案（课时备课）课目、课题第四章 元素及其化合物 第二节 金属元素及其化合物第五章 分析化学概论 第一节 误差和分析数据的处理教 学 目 的1认识金属元素及其化合物,掌握其重要性质；和要求2掌握系统误差和偶然误差产生的原因及减免方法。重点教学重点：金属元素及其化合物的重要性质、准确度与精密度的表示方法及两难点者之间的关系；系统误差和偶然误差产生的原因及减免方法。教学难点：准确度与精密度的的关系；系统误差和偶然误差产生的原因。教 学 进 程第二节 金属元素及其化合物（含 章 节一概述(5min)教学内容、二铁、锌、铝及其化合物(20min)教学方法、1.铁及其化合物辅助手段、2、锌及其化合物师生互动、3、铝及其化合物时间分配、三铜、银、汞及其化合物(15min)板书设计）1.铜及其化合物2银及其化合物3、汞及其化合物四铬、铅及其化合物(15min)1、铬及其化合物2、铅及其化合物第10 次课2 学时第五章 分析化学概论第一节误差和分析数据的处理一、误差及其类型(一)系统误差(20min)产生原因：确定因素造成的，如方法、仪器、试剂等。特点：对分析结果影响比较固定，大小和正负固定16方法误差：分析方法本身不完善引起仪器误差：仪器不够准确或未经校准所引起试剂误差：试剂或纯化水中含有杂质所引起操作误差：操作者主观因素所引起(二)偶然误差(10min)产生原因：偶然因素造成的，如温度、气压等变化。特点：对分析结果影响不固定，但服从正态分布规律：绝对值相等的正负误差出现的概率基本相等；小误差出现的概率大，大误差出现的概率小，特别大的误差出现的概率极小。注：错误、过失、粗心大意或不遵守操作规程，不属误差之列。师生互动师生互动(5min)下列哪些是系统误差？偶然误差？过失？滴定管、移液管未经校准（系统误差）试剂含有干扰离子（系统误差）天平不等臂（系统误差）读错砝码（过失）电压偶有波动（偶然误差）作业主要参考资料课 后 自 我总结分析P65一.二.三无机化学侯新初主编药用基础化学胡运昌主编课堂小结：误差是客观存在的，产生的原因是多方面的，分为系统误差、偶然误差。要求会判断误差类型。准确度用误差表示，精密度用偏差表示。一般测定结果，用相对平均偏差表示精密度即可；分析要求较高时，用标准偏差表示。要求计算各种偏差。精密度与准确度都高的测量结果才是可靠的。无机与分析化学教案（课时备课）第 11 次课学时：2课目、课题教学目的和要求第五章第一节 误差和分析数据的处理第二节滴定分析法1掌握有效数字及其运算规则；2掌握准确度与精密度的表示方法及二者之间的关系173掌握滴定分析法的概念和分类。重点难点教学过程(含章节教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、课时分配、板书设计)教学重点：有效数字及其运算规则。教学难点：有效数字的运算。二、误差和偏差(30min)（一）准确度与误差准确度：分析结果与真实值接近程度，用误差表示。绝对误差：Ei xi xtE相对误差：Eri100%xt 师生互动师生互动1用万分之一的分析天平称量两样品：一份0.0045 g，另一份0.5537 g，两样品称量的绝对误差是多少？相等吗？哪份准确些？两样品称量的绝对误差是相等的，同为 0.0001 g，第二份准确些，因第二份真实值大。2电子天平可称准至0.1mg，要使试样称量误差不大于 0.1%，至少要称取试样的质量多少 g？0.0001 g/0.1%=0.1 g（二）精密度和偏差精密度：在相同的条件下，多次平行测定相互接近的程度，用偏差表示。绝对偏差：di xi x相对偏差：drdi100%xn平均偏差：d di1ixi1ni x(d1 d2.di)nn相对平均偏差：dr【例 5-2】d100%x（三）准确度与精密度的关系：(10min)精密度高，准确度不一定高；在消除系统误差的前提下，精密度高，准确度才会高；高精密度是获得高准确度的必要条件（前提）；精密度与准确度都高的测量结果才是可靠的。三、减少误差的方法(15min)（一）分析方法的选择：18常量组分的测定一般选择化学分析法微量组分的测定一般选择仪器分析法（二）减少测量误差（三）减少系统误差对照试验：减免方法、试剂和条件控制不当引入的误差空白试验：消除试剂、纯化水或器皿带入的杂质引起的误差校准仪器：减免仪器误差内检和外检：消除操作者之间或环境、仪器之间存在的系统误差（四）减少偶然误差：增加平行测定次数取平均值作为测定结果。思考：1.准确度、精密度的含义是什么？2.如何减少系统误差和偶然误差？四、有效数字及其运算规则(35min)（一）有效数字1有效数字的概念有效数字是指实际上能测量到的数字，包括所有准确数字和最后一位可疑数字。例如：托盘天平称出12.5 g；电子天平称出0.3528 g；移液管20.00ml；滴定管 20.56 ml。2位数“0”在数字（19）前的不是有效数字；数字（19）中间或之后的“0”是有效数字。如，0.10200.1020、25.0025.00，四位有效数字。对数：小数点后数字的位数，小数点前不属于有效数字。如，pH=12.6868 或 8.0202，两位有效数字。10 的方次表示的数。如，8.0238.02310-3，四位有效数字。师生互动师生互动 11.001；0.2000；0.001234 均为四位有效数字。2H 1.31011，pH=9.75，两位有效数字。Ka=1.7510-5，pKa=4.757，三位有效数字。3.000456 4.56104067800.00 6.7810425.00ml 0.02500 L1.05L 1.05103ml注意：倍数或分数视为无误差数字。1相对原子质量，3相对分子质量2练习：指出下列数字的有效数字的位数19（1）156.03五位（2）0.00430三位（3）200.30五位（4）1.76105三位（5）pH=7.05两位（6）1000 不定（7）pK=8.47两位（8）56.30%四位（二）有效数字修约1有效数字的记录：记录测量数据时，只保留一位可疑只保留一位可疑数字。如，电子天平称出0.3528 8 g2有效数字的修约规则：采取“四舍六入五留双四舍六入五留双”的原则，4 要舍，6 要进。5 后有不为 0 的数要进位；5 后无数或零，则 5 前为偶数，要舍去，5 前为奇数，要进位。【例】将下列数字修约为两位有效数字1.66371.24971.35021.45001.050.750解：1.6637 1.71.2497 1.21.3502 1.41.4500 1.41.05 1.00.750 0.75注意：修约应一次修约到所需位数，不能分次修约。（三）有效数字的运算规则(1)加减法有效数字的位数以小数点后位数最少的数字为依据，计算结果小数点后位数与小数点后位数最少的一致。可先计算再修约，也可先修约再计算。例：计算 1.234+15.86+0.2345-6.345解：在四个数字中，应以 15.86 为准，其余数字小数点后修约为两位后再计算。1.234+15.86+0.2345-6.345=1.23+15.86+0.23-6.34=10.98(2)乘除法有效数字的位数以有效数字位数最少的数字为依据，结果有效数字位数与最少的一致。例：0.012420.131.2360.012420.11.24 0.1382.2352.24(3)先修约后运算，首位为 8、9，有效数字可多保留一位，最后结果仍以实际位数为准。（四）有效数字及运算在分析化学中的运用1.正确记录实验数据如：托盘天平称量记为：10.5g；万分之一的分析天平称量记为：0.5000g；用量筒量取一定量体积的溶液记为：20ml；用移液管量取20一定量体积的溶液记为：20.00ml。2正确表示分析结果数据多为四位分析结果：四位精密度、准确度：一位，最多取两位，修约必须进位。【练习】1计算(2.236 1.1581397)/(1.040 0.200)的结果。2测定某物质的含量，做 5 次实验，其结果为：10.48%，10.37%，10.47%，10.43%，10.40%。求平均值、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、相对标准偏差。3有效数字的含义是什么？作业主要参考资料分析化学.严拯宇主编.南京:东南大学出版社,2005课后自我总结分析无机与分析化学教案（课时备课）第 12 次课学时：2课目、课题教学目的和要求重点难点第五章第二节滴定分析法1掌握标准溶液的配制和标定2掌握滴定分析法的相关计算。教学重点：标准溶液的配制和标定；滴定分析法的相关计算。教学难点：滴定分析法的相关计算。教学过程第二节滴定分析法(含章节一、滴定分析法的概念(25min)教学内滴定液、滴定、化学计量点、指示剂、滴定终点、终点误差、基容、教学方法、辅准物质助手段、二、滴定分析法的分类(10min)师生互酸碱滴定法动、课时非水酸碱滴定法分配、板沉淀滴定法书设计)配位滴定法氧化还原滴定法21三、滴定分析法对化学反应的要求(15min)四、滴定方式(15min)直接滴定法返滴定法置换滴定法间接滴定法五标准溶液的配制与标定(25min)1.直接配制法适用于基准物质。优点:快捷、方便、不需标定。2.间接配制法（标定法）（1）基准物质标定法（2）标准溶液标定法师生互动师生互动1.配制盐酸标准溶液，只要用移液管准确移取一定量的浓盐酸，再准确加水稀释至一定体积，得到的盐酸浓度是准确的。这种说法对吗?答案：错2.下列物质哪些可用直接配制标准溶液？A、氢氧化钠B、无水碳酸钠C、浓硫酸D、高锰酸钾答案：B作业主要参考资料分析化学.严拯宇主编.南京:东南大学出版社,2005课后自我总结分析无机与分析化学教案（课时备课）课目、课题教学目的和要第五章第二节滴定分析法第六章酸碱平衡与酸碱滴定法第一节酸碱质子理论1.掌握滴定分析法的计算2.理解酸碱质子理论第 13 次课2 学时22求重点难点教学进程（含章节教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）教学重点：溶液的酸碱性与pH 的关系；弱电解质的电离平衡教学难点：弱电解质的电离平衡六滴定分析法的计算(40min)（一）滴定分析计算依据：aA+bB=cC+dD则：nA:nB=a:b（二）滴定分析计算示例：1利用基准物质标定待测溶液amB103cAbMBVA【例 5-4】2利用标准溶液标定待测溶液的浓度cBVBacAbVA【例 5-5】3待测组分百分含量的计算B%mB100%mS(cV)A MB 10-300b 100B=00ams【例 5-6】第六章酸碱平衡与酸碱滴定法第一节酸碱质子理论【经典酸碱理论】(10min)要点：在水溶液中，电离时产生的阳离子全部是H的化合物称为酸；在水溶液中，电离时产生的阴离子全部是的化合物称为酸。缺陷：1.有很大的局限性只限制在水溶液中。+2.事实上很多不含 H 或 OH 的化合物也表现出酸性或碱性。例如：NH4Cl（酸性），Na2CO3（碱性），用经典酸碱理论就无法解释。一、酸碱质子理论（扩大了酸碱的范围）(25min)【酸碱的定义】+凡能给出质子（H）的物质都是酸；凡能接受质子（H）的物质都是碱。酸与碱的关系：酸HB碱 质子B H+23HClCl H+Ac H+NH3H+HAcNH4H2OHO H+-这种关系称为共轭关系。右边的碱是左边酸的共轭碱；左边的酸是右边碱的共轭酸。两组成共轭酸碱对（两者之间只相差一个H+）例如：HAc Ac【说明】1.酸碱可以是分子，也可以是阴离子或阳离子。2.酸碱具有相对性。H2S H HSHS H S2酸碱酸碱3.盐都是酸碱。在 NH4Ac 中，NH4为酸，Ac为碱。4.较强的酸，则它对应的共轭碱的碱性必定较弱。反之亦然。二酸碱反应的实质(15min)酸碱反应的实质就是两个共轭酸碱对之间的质之传递反应。酸碱半反应1酸1+碱 H2酸碱半反应2碱1H+酸2碱1 酸2总反应（两个半反应相加）酸1 碱2H+HAc+例：NH3HAc-H+NH4+总反应HAc NH3酸碱反应的范围：（自学）1.电离（1）酸的电离（2）碱的电离AcNH4H24（3 3）水的电离）水的电离文字与表格【教学内容【教学内容】文字的注释和编辑功能表格样式及表格创建【教学重点与难点】【教学重点与难点】文字样式的创建单行文字和多行文字的创建编辑文字表格的创建3.1实例1-文字例例 3-13-1 绘制如图 3-1 所示的标题栏。图 3-1 标题栏绘图步骤分解：绘图步骤分解：1.1.绘制标题栏图框绘制标题栏图框使用“矩形”命令、“直线”命令、“偏移”命令、“修剪”命令，按图中标注尺寸绘制标栏图框，如图 3-2 所示。25图 3-2 标题栏图框2.2.设置文字样式设置文字样式在工程图样中输入文字，必须符合国家标准，国家标准（GB/146911993）中规定的文字样式：汉字为长仿宋体，字体宽度约等于字体高度的 2/3，字体高度有20mm、14mm、10 mm、7 mm、5 mm、3.5 mm、2.5 mm、1.8 mm 八种，汉字高度不小于 3.5 mm。字母和数字可写为直体或斜体，若文字采用斜体，须向右倾斜，与水平基线约成 75。（1）常用创建“文字样式”命令启动方式如下：命令行：STYLE 或 ST下拉菜单：“格式”“文字样式”文字样式”功能区：“注释”选项卡“文字”面板“功能区：“默认”选项卡“注释”面板“（2）操作步骤如下：启动文字样式命令，打开“文字样式”对话框，单击“新建”按钮，打开“新建文字式”对话框，如图 所示。采用