化工分析教案

《化工分析》电子教案【课题】第一单元绪论【教材版本】田海洲.金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材——化工分析.北京：高等教育出版社，2009【教学目标】1．知识目标：了解化工分析的任务和作用；了解化工分析的种类；掌握化工分析的步骤并能够正确处理分析结果。2．能力目标：通过让学生观察模仿操作，使学生学会采样的方法。3．情感目标：通过了解化工分析在工业生产中的应用，激发学生学习化工分析的兴趣。【教学重点、难点】教学重点：化工分析的步骤和分析结果处理。教学难点：采样的方法和分析结果的处理。【教学媒体及教学方法】本节课通过使用演—讲—练—议的方法，调动学生的学习积极性，注重培养学生观察分析、自主探究的能力和动手能力，针对不同的学生采用因材施教的方法，使全体学生在合作学习中都能有所收获。使用教材图片和影像资料，通过投影仪播放收集的多媒体演示素材。本节内容可大体分为三部分，对每一部分内容结合采用演示法、讲授法、实验法、课堂讨论等不同的教学方法。一是通过演示，激发学生学习兴趣；二是通过演示和实验，给学生以感性认识；三是通过讲授强调操作过程中的注意事项；四是通过课堂讨论和练习使学生进一步熟悉和理解所学知识，避免满堂灌，使学生更好地参与到教学过程中来，提升他们的学习兴趣。【课时安排】4课时（180分钟）【教学建议】根据教材内容的需要，教学中应交替使用教材图片、视频和实物。根据学生基本情况，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动，使学生积极地参与到教学活动中来。【教学过程】导入：1、NaOH固体常常容易吸收CO2生成Na2CO3，如何鉴定NaOH固体中是否含有Na2CO3？2、你知道上例中鉴定NaOH是否含有Na2CO3的方法是什么方法吗？从引导学生回答问题导出化工分析的概念。一、化工分析的任务和作用1.化工分析的任务，利用各种分析方法，对试样成分进行测定，确定待测组分含量。2.化工分析的作用，人们获得物质组成及含量等信息的必要手段，人们常说化工分析是工、农业生产的“眼睛”，科学研究的“参谋”。二、化工分析的方法1.化学分析法称量分析法滴定分析法酸碱滴定法配位滴定法氧化还原滴定法沉淀滴定法化学分析法2.仪器分析法，主要包括光学分析法、电化学分析法、质谱分析法、色谱分析法等。三、分析前的准备（一）试样采集与处理（采用边讲边实验的方式较好）1.液体试样的采集2.固体试样的采集与处理四分法如图所示（二）试样的溶解在溶解试样时，应注意以下几点：（1）试样溶解不能有任何损失。（2）试样在溶解过程中不应引入待测组分和干扰物质。（3）试样溶解必须完全。（4）分解试样要与分离干扰物质相结合。四、处理分析结果（一）准确度与误差绝对误差=测定值-真实值100真实值绝对误差相对误差％（二）精密度与偏差各次测定的平均值nxnx...xxxxn321平均偏差n|xx|d相对平均偏差=xd1000‰标准偏差1n)xx(s2（三）报告分析结果比较完整的分析结果一般要报告三项值：1．测定次数（n）；2．被测组分含量的平均值（x）3．平均偏差（d）和标准偏差（s）【强调】（1）在生产中间控制分析中，一个试样要做两个平行测定。如果两次分析的结果之差不超过允许误差的2倍，则取平均值报告分析结果；如果超过允许误差的2倍，则必须再做一份分析，最后取两个差值小于允差2倍的数据，并用平均值报告分析结果。[例题1]某化工厂测定原料中杂质的含量，允许误差为0.05%，两样品平行测定结果为0.5%、0.56%，如何报告分析结果？解：因为0.56%-0.52%=0.04＜2×0.04%，故报告分析结果为取0.52%与0.56%的平均值，即：该原料中杂质含量为0.54%（2）多次测定结果在要求较严格的分析实验中，需要对同一试样进行多次测定。这种情况应以多次测定的算术平均值报告分析结果，同时报告平均偏差和相对平均偏差。[例题2]用重铬酸钾法测定铁矿石中铁含量（在第六章中介绍），测定结果分别为：41.35%、41.46%、41.32%、41.61%、41.44%。计算这组数据的算术平均值，平均偏差和相对平均偏差。解：将测得数据按大小顺序列成下表顺序X(%)xxd顺序X(%)xxd12341.61%41.46%41.44%0.1740.0240.00445n=541.35%41.22%x=207.18-0.086-0.216d=0.504由此得出算术平均值436.415%18.207nxx%平均偏差%101.05504.0ndd相对平均偏差%244.0436.41101.0%100xd【练习】课后习题一、二五、课堂讨论及作业课堂讨论，是发挥教师的主导作用，体现学生主体的有效方式。通过讨论，可以使学生帮助学生，用学生的学习方法教会学生，这是学生掌握学习方法，学会探索、发现规律，逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中，可以使学生对难点问题理清思路，掌握重点，同时，培养能力强的学生积极思考，主动探究；激励能力弱的学生认真观察，积极参与，以提高教学效果。在布置作业前，可简要总结本节课的内容，指出需要注意的问题。作业：补充习题【课题】第二单元滴定分析方法简介2.1滴定分析方法【教材版本】田海洲.金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材——化工分析.北京：高等教育出版社，2009【教学目标】1．知识目标：了解滴定分析的基本术语；了解滴定分析方法的分类。2．能力目标：通过教师的演示实验，培养学生观察问题的能力，培养学生理论联系实际的学风，锻炼学生养成做事认真的习惯。3．情感目标：通过分析实验在生活中的实际应用，激发学生的学习兴趣。【教学重点、难点】教学重点：滴定分析基本术语理解和滴定分析的分类方法。教学难点：滴定分析基本术语理解。【教学媒体及教学方法】滴定分析的常用仪器，食醋总酸度测定所用的药品。实验、讨论、讲授相结合的教学方法。【课时安排】2课时【教学建议】教师通过食醋总酸度测定演示实验，引导学生理解滴定分析的基本术语和化工分析的分类方法，然后通过讨论加深对概念的理解，充分做到理论与实践相结合。【教学过程】教师先介绍一下食醋总酸度测定的原理和方法，借助这个滴定分析实验来讲解滴定分析的基本术语和化工分析的分类方法，便于学生理解和记忆。教师做食醋总酸度测定的演示实验，让学生认真观察。实验结束后，对照实验讲解下面的内容。一、基本术语1．化学计量点：待测组分和滴定标准溶液恰好按化学计量关系完全反应的那一点，因此又称为理论终点。2．标准溶液：是已知准确浓度的试剂溶液，也叫滴定剂。3．滴定、标定：将标准溶液用滴定管滴加到待测组分溶液中的过程称为滴定；确定标准溶液浓度的过程称为标定。4．基准物质：能够直接配制标准溶液或标定溶液浓度的物质。5．滴定终点：是指在滴定过程中，通过指示剂颜色突变而终止滴定的转折点。6．滴定误差：是滴定终点与化学计量点之间的误差。二、滴定分析的分类滴定分析是最重要的化学分析法，只有按照一定化学计量关系进行完全的化学反应，才能用于滴定分析法，要求反应速度快，并且有适当的指示剂指示终点。常见的滴定分析方法包括：酸碱滴定法、配为滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法。三、滴定方式直接滴定法（用标准溶液直接滴定待测组分的方法）返滴定法（在待测溶液中，加入过量标准溶液，再用另一标准溶液返滴定剩余第一种标液）置换滴定法（用适当试剂与待测组分定量反应，生成另一种能够滴定的物质，再用标液滴定反应产物）间接滴定法（一些物质不能与标准溶液直接反应，一般先将被测物质与与其他物质反应，再用标准溶液滴定前反应的产物）四、课堂讨论及作业课堂讨论，是发挥教师的主导作用，体现学生主体的有效方式。通过讨论，可以使学生帮助学生，用学生的学习方法教会学生，这是学生掌握学习方法，学会探索、发现规律，逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中，可以使学生对难点问题理清思路，掌握重点，同时，培养能力强的学生积极思考，主动探究；激励能力弱的学生认真观察，积极参与，以提高教学效果。在布置作业前，可简要总结本节课的内容，指出需要注意的问题。作业：练习课后习题一、二、三【课题】第二单元2.2标准溶液【教材版本】田海洲.金蓝领工程以就业为导向职业教育课程和教材改革系列教材——化工分析.北京：高等教育出版社，2009【教学目标】1．知识目标：掌握标准溶液的浓度的表示方法和标准溶液的配制方法。2．能力目标：通过让学生观察模仿操作，使学生学会正确使用各种分析仪器。3．情感目标：通过实验操作，培养学生良好的职业素养，培养学生理论联系实际的学风，锻炼学生养成做事认真的习惯。【教学重点、难点】教学重点：标准溶液的配制方法和滴定分析的基本操作。教学难点：标准溶液的配制方法和滴定分析的基本操作。【教学媒体及教学方法】滴定分析的常用仪器。实验、讨论、讲授相结合的教学方法。【课时安排】4课时【教学建议】教师通过氢氧化钠标准溶液制备的演示实验，引导学生观察滴定分析的基本操作，让学生理解滴定分析基本操作的要领，然后让学生模仿操作达到较熟练的程度，最后让学生按实验步骤独立操作完成盐酸标准溶液制备的实验，充分做到理论与实践相结合。【教学过程】知识回顾：1．什么是物质的量？1摩尔物质中包含多少微粒？2．物质的量的浓度的含义是什么？3．如何配制500mL0.1mol·L-1NaOH溶液？老师引导学生复习回答以上问题，并讲授下面内容。一、标准溶液的浓度1．物质的量浓度AAAVnC强调：摩尔作为物质的量的基本单位，其数值的大小取决于基本单元的选择。例如：98克磷酸（H3PO4），若分别以H3PO4、21H3PO4、31H3PO4为基本单元，其n分别为1mol、2mol、3mol。AAAMmnAAAAVMmC[例题1]将265克（Na2CO3）溶解后制成1L溶液，求（1）Na2CO3的物质的量（2）Na2CO3溶液物质的量浓度是多少？（已知：Na2CO3的摩尔质量为106g·mol-1）解：M（Na2CO3）=106g·mol-1n（Na2CO3）=106265=2.5molC（Na2CO3）=15.2=2.5mol·L-1练习：补充练习2．滴定度滴定度是指每毫升标准滴定溶液相当于被测组分的质量（g或mg）,用TB/A表示，其中A是标准滴定溶液，B是待测组分。如：TNaOH/HCl=0.4g·ml-1,则表示1mlHCl标准溶液相当于0.4gNaOH有时滴定度还用每毫升标准滴定溶液相当于被测物质的百分含量表示。如；TNaOH/HCl=1.2%，表示为每毫升HCl标准溶液相当于试样中NaOH的含量为1.2%。二、配制标准溶液配制的方法有两种：直接法和间接法（标定法）1．基准物质作为基准物质，必须符合下列条件：（1）有较高的纯度。（2）物质组成固定。（3）性质稳定、易溶解。（4）定量反应。2．配制标准溶液教师演示学生模仿配制250mL0.1mol·L-1NaOH溶液，并标定其准确浓度。为了节约时间，可以先将邻苯二甲酸氢钾称量好。（1）直接配制法步骤：结合无机化学所学内容，教师引导让学生归纳总结。（2）间接配制法步骤：教师引导让学生归纳总结。①配制近似浓度的溶液②标定3．标准溶液的贮存时注意事项练习：配制250mL0.1mol·L-1HCl溶液，并标定其准确浓度。四、课堂讨论及作业课堂讨论，是发挥教师的主导作用，体现学生主体的有效方式。通过讨论，可以使学生帮助学生，用学生的学习方法教会学生，这是学生掌握学习方法，学会探索、发现规律，逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中，可以使学生对难点问题理清思路，掌握重点，同时，培养能力强的学生积极思考，主动探究；激励能力弱的学生认真观察，积极参与，以提高教学效果。在布置作业前，可简要总结本节课的内容，指出需要注意的问题。实践作业：1．巩固练习配制250mL0.1mol·L-1NaOH溶液，并标定其准确浓度。2．巩固练习配制250mL0.1mol·L-1HCl溶液，并标定其准确浓度。【课题】第二单元2.3滴定分析中的计算【教材版本】田海洲.金蓝