分析化学实验教案.doc
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1、如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流分析化学实验教案【精品文档】第 42 页分析化学实验1. 教学目标:分析化学实验是化学系本、专科学生必修的基础课之一。分析化学实验主要包括滴定分析、重量分析和光度分析等内容。增加了部分提高研究型实验和综合性设计性实验,以提高学生综合运用知识的能力。本大纲依据高等师范院校分析化学实验教学大纲,并结合本系的教学实际编写而成。2. 教学要求: 通过本课程的学习和操作训练,加深对分析化学基础理论、基本概念的理解,掌握分析化学教学大纲中所规定的化学实验的原理和方法.正确和较熟练地掌握分析化学实验的基本操作,初步具有处理物质的分离、分析和实验数据的能力.培养学生实事
2、求是的科学态度和认真细致的工作作风,为将来从事教学、科研等实际工作打下坚实的基础.3上课安排时间: 第三学期课时:75 3学时/周学分: 34.重点与难点 分析天平的使用,酸碱滴定基本原理和操作,重量分析的原理和基本操作,络合滴定的基本原理和基本操作,氧化还原滴定的基本原理和基本操作,分光光度法的基本原理和基本操作等。5.训练设计方案通过对分析天平的使用、酸碱滴定基本原理、重量分析的原理、络合滴定的基本原理、氧化还原滴定的基本原理以及分光光度法的基本原理等化学分析方法的学习,掌握它们在化学分析中的具体应用;并通过对基本分析操作方法的训练,提高学生的实验能力,为他们毕业后从事生产实践、教学科研和
3、进一步深造奠定坚实的基础实验一、滴定分析仪器与基本操作一、 实验目的1.熟悉分析化学实验室规则和安全守则,了解分析化学实验课的基本要求2通过看录像和教师讲解,熟悉常用滴定分析仪器的使用方法和容量器皿的校正方法3. 熟悉常用仪器的洗涤和干燥方法。二主要试剂和仪器(1)分析化学实验常用仪器一套。(2)K2Cr2O7(s),H2SO4(浓)、NaOH(s)、去污粉、丙酮、无水乙醇、乙醚。三、对分析化学实验课的要求和成绩评定分析化学实验是一门重要的基础课,在工农业生产、科学研究及国民经济各部门中起着重要的作用。通过本课程的学习,可进一步加深对分析化学基础理论、基本知识的理解。要求同学们能正确和熟练的掌
4、握分析化学实验的基本操作技能,提高观察、分析和解决实际问题的能力,培养严谨的工作作风和实事求是的科学态度,树立严格的“量”的概念,为将来从事化学教学和科研等工作打下坚定的基础。 1、具体要求:(1)实验前预习并写出预习报告包括题目、原理、步骤、列表并查好有关数据,了解实验注意事项。(2)严格按操作规程操作,仔细观察实验现象,及时如实的记录现象和数据。(3)善于思考,能运用所学知识解释实验现象和有关问题。(4)室内干净,台面整齐、卫生(5)注意安全。水、电、化学试剂、废酸及废碱液的处理等。 (6)实验报告 包括题目、目的、原理(简单地用文字、化学反应式、计算式说明)、主要试剂和仪器、步骤(简单流
5、程)、数据及分析结果的处理(表格式)、问题讨论。 2、成绩评定 包括(1)预习,占10%。 (2)实验态度、操作 、实验报告(包括书写是否认真、结果的准确度、精密度、有效数字等)。占60% 。(3)期末考核。占30四、分析化学实验基础知识1、 玻璃器皿的洗刷要求:内外壁被水均匀润湿而不挂水珠(1) 烧杯、量筒、锥形瓶、量杯等, 用毛刷蘸去污粉(由碳酸钠、白土、细砂等混合而成)或合成洗涤剂刷洗自来水洗净蒸馏水润洗 (本着“少量、多次”的原则) 3次(2) 滴定管、移液管、吸量管、容量瓶等,有精确刻度用0.2%0.5%的合成洗涤液或铬酸洗液浸泡几分钟(铬酸洗液收回)自来水洗净蒸馏水润洗3次(3)
6、光度分析用的比色皿,由光学玻璃或石英制成,可用热的HCl-乙醇浸泡自来水洗净去离子水洗净 常用洗涤剂:(1)铬酸洗液 K2Cr2O7-H2SO4 10g K2Cr2O7 +20ml水加热搅拌溶解冷却慢慢加入200ml浓硫酸贮存于玻璃瓶中。具有强酸性、强氧化性,对有机物、油污等的去污能力特别强。 有效:暗红色 失效:绿色 (2)合成洗涤剂、稀HCI、NaOH-KMnO4 ,乙醇稀HCI ,NaOH/乙醇溶液(去有机物效果较好)。等2.玻璃仪器的干燥(1)空气晾干,叫又风干。(2)烤干:将仪器外壁擦干后用小火烘烤(不停转动仪器,使其受热均匀)。适用于试管、烧杯、蒸发皿等仪器的干燥。(3)烘干:将仪
7、器放在金属托盘上置于烘箱中,控制温度在105左右烘干。但不能用于精密度高的容量仪器的烘干。(4)吹干:用电吹风吹干。3分析用水蒸馏水、去离子水、石英亚沸蒸馏水 去离子后又蒸馏的水4 化学试剂规格IUPAC分五级:A B C D E我国:试剂级别中文名称英文名称标签颜色用途一级试剂优级纯GR深绿色精密分析实验二级试剂分析纯AR红色一般分析实验三级试剂化学纯CR蓝色一般化学实验生化试剂 BR咖啡色生化实验特殊用途的化学试剂:光谱纯试剂、色谱纯试剂五、滴定分析仪器与基本操作1、滴定管酸式:装酸、中性、氧化性物质 HCI,AgNO3,KMnO4,K2Cr2O7碱式:装碱、非氧化性物质 NaOH,Na2
8、S2O3容量:100ml,50ml,25ml,10ml,1ml(1) 检查酸式:活塞转动是否灵活?漏水? 涂凡士林碱式:胶管老化?漏水? 更换胶管、玻璃珠(2) 洗涤自来水洗涤液自来水蒸馏水(3) 装滴定剂摇匀溶液润洗滴定管23次(1015ml/次)装液(零刻度以上)(4) 排气泡,调零并记录初始读数(5) 滴定酸式:勿顶活塞,防漏液 用手腕摇动锥形瓶碱式:挤压玻璃珠偏上部位,防气泡。近终点时,要“半滴”操作冲洗(6) 观察颜色变化和读数滴定管垂直,视线与刻度平行,读至小数点后两位(7) 排液、洗涤 酸式滴定管长期放置夹纸片2、容量瓶 配制一定体积标准溶液用 容量:1000ml,500ml,2
9、50ml, 100ml,50ml等 检查:漏水?刻度线离瓶口太近吗?系橡皮筋? 配好溶液贴标签 溶液长期保存试剂瓶 长期放置夹纸片3、移液管、吸量管 用于准确移取一定体积的溶液容量:25ml,20ml,10ml, 5ml,2ml,1ml等贴标签 洗涤:自来水洗涤液自来水蒸馏水润洗23次 移液放液(容器倾斜30沿器壁垂直放液停15秒)4容量仪器的校准滴定管、移液管和容量瓶,是分析化学实验中常用的玻璃量器,都具有刻度和标称容量(称为在标准温度20时的标称容量)。其产品允许有一定的容量误差。在准确度要求较高的分析实验中,应进行校准。方法:(1)称量法 用被校量器量入或量出一定体积的纯水,用分析天平称
10、量其质量为m(盛纯水的容器事先应凉干并称量),再根据纯水的密度,计算出被校量器的实际容量。 要考虑以下三方面的影响(1)空气浮力使质量改变(2)水的密度随温度而改变(3)玻璃容器本身的容积随温度而改变。经校正,得出20容量为1L的玻璃容器,在不同温度时所盛水的质量(P161列表38),据此计算量器的校正值。 如某只25ml移液管在25时放出的纯水的质量为24.921g, 密度为0.99617g.ml-1,则该移液管在20时的实际容积为: 该移液管的校正值为:25.02 ml-25.00 ml= + 0.02 ml 注意:a.校正时务必要正确、仔细,尽量减小校正误差。 b.校正次数2次,取其平均
11、值作为校正值。要求两次校准数据的偏差不超过该量器允许的。 (2) 相对校准法 只要求两种容器之间有一定的比例关系,而无需知道它们的各自准确体积时,用相对校准法。 如配套使用的移液管和容量瓶。 方法:如用25 ml移液管移取蒸馏水于干净且凉干的100ml容量瓶中,到第四此重复操作后,观察瓶颈处水的弯月面下缘是否仍然刚好与刻线上缘相切。若不相切,应重新作一记号为标线。六、实验步骤1.按仪器清单认领分析化学实验所需要的仪器,熟悉其名称和规格。检查并维护好酸碱滴定管、容量瓶等。2.洗涤已领取的仪器提示: 1。从此次实验开始,每次实验结束前,应将称量瓶洗干净,开盖放在培养皿中晾干,为下次实验做准备。2强
12、调进实验室,要注意安全,讲究卫生.七、思考题1 在进行滴定管的校准以及移液管和容量瓶相对校准时,所用的锥形瓶和容量瓶是否都需要事先干燥?滴定管和移液管需要么? 答:锥形瓶和容量瓶需要事先干燥,滴定管和移液管不需要。实验二、滴定分析基本操作练习一、实验目的1、 掌握NaOH、HCI标准溶液的配制、保存方法2、 通过练习滴定操作,初步掌握半滴操作和用甲基橙、酚酞指示剂确定终点的方法二、 实验原理1NaOH和HCI标准溶液的配制标准溶液是指已知准确浓度的溶液。由于NaOH固体易吸收空气中的CO2和水分,浓盐酸易挥发,故只能选用标定法(间接法)来配制,即先配成近似浓度的溶液, 再用基准物质或已知准确浓
13、度的标准溶液标定其准确浓度。其浓度一般在0.011molL-1之间,通常配制0.1molL-1的溶液。思考:如何配制不含CO32-的NaOH溶液?方法(1).用小烧杯于台秤上称取较理论计算量稍多的NaOH,用不含CO2蒸馏水迅速冲洗两次,溶解并定溶。(2).制备饱和NaOH(50, Na2CO3基本不溶)待Na2CO3下沉后,取上层清液用不含CO2的蒸馏水稀释.(3).于NaOH溶液中,加少量Ba(OH)2或BaCI2,取上层清液用不含CO2的蒸馏水稀释.2. 01 MHCI和0.1MNaOH的相互滴定H+ + OH- = H2O 滴定的突跃范围:pH=4.3-9.7指示剂:甲基橙(pH=3.
14、1-4.4)或酚酞(pH=8.0-9.6) 红 黄 无 红当指示剂一定时,用一定浓度的HCI和NaOH相互滴定,指示剂变色时,所消耗的体积比VHCI/VNaOH不变,与被滴定溶液的体积无关。借此可检验滴定操作技术和判断终点的能力。三.主要试剂和仪器 1.浓HCI; 2. HCI溶液:6mol.L-1; 3.固体NaOH ; 4.甲基橙溶液:1g.L-1; 5酚酞:2g.L-1乙醇溶液;6. 500 ml试剂瓶2个(一个带玻璃塞, 另一个带橡胶塞)四.实验步骤1 01 MHCI和0.1MNaOH标准溶液的配制(1)0.1 mol.L-1HCI500ml计算:V浓HCI0.1500/124.2 m
15、l用10 ml的洁净量筒量取约4.5 ml浓HCI(为什么? 因为浓盐酸易挥发,实际浓度小于12 molL-1,故应量取稍多于计算量的HCI.) 倒入盛有400 ml水的试剂瓶中,加蒸馏水至500 ml,盖上玻璃塞,充分摇匀。贴好标签,写好试剂名称,浓度(空一格,留待填写准确浓度)、配制日期、班级、姓名等项。(2)(2) 0.1mol.L-1NaOH500ml 计算:m NaOH=0.10.540=2.0 g 用台秤迅速称取约2.1 g NaOH(为什么?) 于100mL小烧杯中,加约30mL无CO2的去离子水溶解,然后转移至试剂瓶中,用去离子水稀释至500mL,摇匀后,用橡皮塞塞紧。贴好标签
16、,备用。 2.酸碱溶液的相互滴定 洗净酸、碱式滴定管,检查不漏水。(1)用0.1 mol.L-1 NaOH润洗碱式滴定管23次(每次用量510mL)装液至“0”刻度线以上-排除管尖的气泡调整液面至0.00刻度或稍下处,静置1min后,记录初始读数,并记录在报告本上。 (2) 用0.1mol.L-1HCI润洗酸式滴定管23次装液-排气泡,调零并记录初始读数 (3)碱管放出20.00 mlNaOH250ml锥形瓶-用HCI滴定至橙色.反复练习至熟练. (4) 碱管放出20.00 mlNaOH(10ml/分钟)250ml锥形瓶-用HCI滴定至橙色-记录读数-计算VHCI/VNaOH.平行作3份(颜色
17、一致),要求Er0.1% (5)移液管吸取25.00ml0.1mol.L-1HCI250ml锥形瓶-用0.1 mol.L-1 NaOH滴定至微红色(30S内不褪色)-记录读数-平行作3份,要求最大VNaOH0.04 ml注意(1)体积读数要读至小数点后两位(2)滴定速度:不要成流水线(3)近终点时,半滴操作-洗瓶冲洗五数据记录与结果的处理,采用表格式 (1)HCI滴定NaOH(指示剂:甲基橙)滴定号码记录项目123VNaOH/mlVHCI/mlVHCI/VNaOH相对偏差/%平均相对偏差/%(2) NaOH滴定HCI (指示剂:酚酞)滴定号码记录项目123VNaOH/mlVHCI/ml/mln
18、次间VNaOH/ml最大绝对差值 六思考题P159_1601-4题 1配制NaOH溶液时,应选用何种天平称取试剂?为什么? 2HCI和NaOH溶液能直接配制准确浓度吗?为什么? 3在滴定分析实验中,滴定管和移液管为何需用滴定剂和待移取的溶液润洗几次?锥形瓶是否也要用滴定剂润洗? 4HCI和NaOH溶液定量反应完全后,生成NaCI和水,为什么用HCI滴定NaOH时,采用甲基橙指示剂,而用NaOH滴定HCI时,使用酚酞或其它合适的指示剂?答案:1.感量为0.1g的台秤.因为是粗配溶液 2.不能.因浓HCI易挥发,浓度不确定.NaOH易吸收空气中的CO2和水分. 3.(1)防止待移取的溶液浓度被稀释
19、(2)不能.相当于多加了滴定剂,在滴定之前,这部分滴定剂已和待测物质发生了反应,影响分析结果的准确度. 4.因为用HCINaOH 指示剂:甲基橙 黄橙 突跃范围PH=4.3-9.7 PH=4.4 4.0 摇动锥形瓶中的NaOH时, CO2影响大(PH5时),用甲基橙可有效消除CO2的影响.用酚酞指示剂,会多消耗NaOH,产生较大误差. 用NaOH HCI, CO2影响小(滴定管液面与空气接触少),指示剂:酚酞由无色红色,易观察;而甲基橙,由红色黄色,难观察. 七实验指导:1.强调 HCI和NaOH溶液的配制方法间接法, 计算, 称量(台秤)或量取(量筒), 粗配, 贴标签 2.加强滴定操作及终
20、点确定的指导 3.强调实验报告的书写 分析数据和结果的处理-有效数字-单位-计算式-误差分析实验三、分析天平称量练习一.实验目的1. 通过看录像,熟悉半自动电光分析天平的构造和使用方法2掌握半自动电光分析天平和电子分析天平的基本操作及常用的称量方法,做到快而准。3. 培养准确.整齐.简明的记录实验原始数据的习惯。二、实验原理1半自动电光分析天平的构造原理及使用天平是根据杠杆原理制成的,它用已知质量的砝码来衡量被称物体的质量。 基本构造: (1)天平梁是天平的主要部件,在梁的中下方装有细长而垂直的指针,梁的中间和等距离的两端装有三个玛瑙三棱体,中间三棱体刀口向下,两端三棱体刀口向上,三个刀口的棱
21、边完全平行且位于同一水平面上。梁的两边装有两个平衡螺丝,用来调整梁的平衡位置(也即调节零点)。(2)吊耳和称盘两个承重刀上各挂一吊耳,吊耳的上钩挂着称盘,在称盘和吊耳之间装有空气阻尼器。空气阻尼器的内筒比外筒略小,两圆筒间有均匀的空隙,内筒能自由地上下移动。当天平启动时,利用筒内空气的阻力产生阻尼作用,使天平很快达到平衡。(3开关旋钮(升降枢)和盘托升降枢:用于启动和关闭天平。启动时,顺时针旋转开关旋钮,带动升降枢,控制与其连接的托叶下降,天平梁放下,刀口与刀承相承接,天平处于工作状态。关闭时,逆时针旋转开关旋钮,使托叶升起,天平梁被托起,刀口与刀承脱离,天平处于关闭状态。盘托:安在称盘下方的
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