03教案编号教材名称自编讲义授课题目第二章数据处理授课学时6课时课型理论();上机();其它()一、了解法定计量单位。二、掌握分析化学中常用法定计量单位。教学目的三、掌握化学分析中常用的溶液浓度表示方法。培养学生养成严谨科学精神。数据处理与分析中使用Excel处理化学实验数据时,要求数据录入准确、计算过程精确,任何一个小的失误都可能导致结果偏差,影响对化学现象和规律的判断。引导学生对待科学研思政目标究要严谨认真、一丝不苟,让他们明白科学来不得半点虚假和马虎。一、掌握分析化学中常用法定计量单位。教学重点二、掌握化学分析中常用的溶液浓度表示方法。一、化学分析中常用的溶液浓度表示方法。教学难点二、学会用电脑完成溶液配制的相关计算。教学方法讲授();讨论();指导();其它(有MicrosoftPowerPoint();其它()(V)电子教案无()多媒体(√);其它(中国慕课网网课)教学资源思考题1.在分析化学计量中使用摩尔时,为什么一定要注明基本单元?作业1.分析化学中常用法定计量单位有哪些?2.溶液浓度表示方法有哪些?- 11 -
- 11 - 教案编号 03 教材名称 自编讲义 授课题目 第二章 数据处理 授课学时 6 课时 课 型 理论( √ );上机( √);其它( ) 教学目的 一、了解法定计量单位。 二、掌握分析化学中常用法定计量单位。 三、掌握化学分析中常用的溶液浓度表示方法。 思政目标 培养学生养成严谨科学精神。数据处理与分析中使用 Excel 处理化学实 验数据时,要求数据录入准确、计算过程精确,任何一个小的失误都可 能导致结果偏差,影响对化学现象和规律的判断。引导学生对待科学研 究要严谨认真、一丝不苟,让他们明白科学来不得半点虚假和马虎。 教学重点 一、掌握分析化学中常用法定计量单位。 二、掌握化学分析中常用的溶液浓度表示方法。 教学难点 一、化学分析中常用的溶液浓度表示方法。 二、学会用电脑完成溶液配制的相关计算。 教学方法 讲授( √ );讨论( √ );指导( √ );其它( ) 电子教案 有 ( √ ) Microsoft PowerPoint( √ );其它() 无( ) 教学资源 多媒体( √ );其它(中国慕课网网课) 思 考 题 1. 在分析化学计量中使用摩尔时,为什么一定要注明基本单元? 作 业 1. 分析化学中常用法定计量单位有哪些? 2. 溶液浓度表示方法有哪些?
教学内容第二章数据处理2.1化验分析常用计量单位一、法定计量单位什么是法定计量单位?法定计量单位:由国家以法令形式规定使用或允许使用的计量单位。我国的法定计量单位:以国际单位制单位为基础,结合我国的实际情况制定。国际单位制SI-InternationalSystemofUnits表 1-1 SI 基本单位单位名称符号量的名称符号量的名称单位名称米秒长度时间ms热力学温Kcd开[尔文]光强度坎[德拉]度千克(公质量A电流安[培]kg斤)物质的量摩[尔]mol二、分析化学中常用法定计量单位(详细见《分析化学》课本-张英主编p9)1.物质的量:用符号n表示,单位为摩尔(mol)。规定:1mol是指系统中物质单元B的数目与0.012kg碳-12的原子数目(6.02×1023)相等。物质基本单元:可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子和这些粒子的特定组合。例如:H20为基本单元,则0.018kg水为1mol水。H2SO4_为基本单元,则0.098kgH2SO4为1mol。12H2SO4为基本单元,则0.098kgH2SO4为2mol由此可见:相同质量的同一物质,由于所采用基本单元不同,其物质的量也不同。表示方法:1molH其质量为1.008g;1molH2其质量为2.016g;1mol1/2Na2CO3其质量为53.00g1mol1/5KMn04其质量为31.60g。2.质量(m):单位为千克(kg);克(g);毫克(mg);微克(μg)。1kg = 1000g = 1x 10%mg = 1× 10°μg3.体积(v):单位为米3(m2)分析化学中:升(L);毫升(ml);微升(μI)。1m3=1000L=1×10°ml=1×10μl4.摩尔质量(Mg):单位为千克/摩(kg/mol),常用g/mol表示。- 12 -
- 12 - 教学内容 第二章 数据处理 2.1 化验分析常用计量单位 一、法定计量单位 什么是法定计量单位? 法定计量单位:由国家以法令形式规定使用或允许使用的计量单位。 我国的法定计量单位:以国际单位制单位为基础,结合我国的实际情况制定。 国际单位制 SI—International System of Units 表 1-1 SI 基本单位 量的名称 单位名称 符号 量的名称 单位名称 符号 长度 米 m 时间 秒 s 热力学温 度 开[尔文] K 光强度 坎[德拉] cd 质量 千克(公 斤) kg 电流 安[培] A 物质的量 摩[尔] mol 二、分析化学中常用法定计量单位(详细见《分析化学》课本-张英主编 p9) 1. 物质的量: 用符号 nB 表示,单位为摩尔( mol)。 规定:1 mol 是指系统中物质单元 B 的数目与 0.012 kg 碳-12 的原子数目 (6.02×1023)相等。 物质基本单元:可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子和这些粒子的 特定组合。 例如: H2O 为基本单元,则 0.018kg 水为 1mol 水。 H2SO4 为基本单元,则 0.098kg H2SO4 为 1mol。 1/2 H2SO4 为基本单元,则 0.098kg H2SO4 为 2mol 由此可见:相同质量的同一物质, 由于所采用基本单元不同,其物质的量 也不同。 表示方法: 1 mol H 其质量为 1.008g; 1 mol H2 其质量为 2.016g; 1 mol 1/2 Na2CO3 其质量为 53.00g; 1 mol 1/5 KMnO4 其质量为 31.60g。 2.质量(m):单位为千克(kg);克(g);毫克(mg);微克(μ g)。 1kg = 1000g = 1× 106 mg = 1× 109 μ g 3.体积(V):单位为米 3(m 3) 分析化学中:升(L);毫升(ml);微升(μl)。 1m3 = 1000 L = 1× 106 ml = 1× 109 μ l 4.摩尔质量(MB): 单位为千克/摩( kg/mol),常用 g/mol 表示
VVm=Ns表1-2常用物质的摩尔质量式量名称化学式基本单元M盐酸HC1HC136.4636.46硫酸98.0849.04HSO1/2H SO2424氢氧化钠NaOH40.00NaOH40.00氨水35.0535.05NH·HONH·HO22碳酸钠105.9953.00Na Co1/2NaCO2323氯化钠NaC1 NaC158. 4558. 45高锰酸钾158.0431.61KMno1/5KMn045.摩尔体积(Vm):单位为m2/mol;常用L/mol。理想气体:22.4L/mol。Vm=→ne6.密度((p):kg/m2:g/cm2;g/ml。常用单位为克/厘米3g/cm)或克/毫升(g/mL)。7.元素的相对原子质量(Ar)指元素的平均原子质量与12C原子质量的1/12之比。8.物质的相对分子质量(Mr),即以前的分子量。指物质的分子或特定单元平均质量与12C原子质量的1/12之比9.滴定度(TB/A、TA)指1mL滴定剂溶液相当于待测物质的质量(单位为g),用T特测物/滴定剂表示,单位为g.mL-1。TB/A指每毫升滴定剂(A)溶液相当于待测物(B)的质量。- 13 -
- 13 - B Vm= n v 表 1-2 常用物质的摩尔质量 5.摩尔体积( Vm): 单位为 m 3 /mol;常用 L/mol。 理想气体: 22.4 L/mol 。 B Vm= n v 6.密度(ρ): kg/m3 ; g/cm3 ; g/ml。 常用单位为克/厘米 3(g/cm3 )或克/毫升(g/mL)。 7.元素的相对原子质量( Ar) 指元素的平均原子质量与 12C 原子质量的 1/12 之比。 8.物质的相对分子质量( Mr),即以前的分子量。 指物质的分子或特定单元平均质量与 12C 原子质量的 1/12 之比 9.滴定度(TB/A、TA) 指 1mL 滴定剂溶液相当于待测物质的质量(单位为 g),用 T 待测物/滴定剂 表示, 单位为 g.mL-1。 TB/A 指每毫升滴定剂(A)溶液相当于待测物(B)的质量。 名称 化学式 式量 基本单元 M B 盐酸 HCl 36.46 HCl 36.46 硫酸 H 2 SO 4 98.08 1/2H 2 SO 4 49.04 氢氧化钠 NaOH 40.00 NaOH 40.00 氨水 NH 3 ·H 2 O 35.05 NH 3 ·H 2 O 35.05 碳酸钠 Na 2 CO 3 105.99 1/2Na 2 CO 3 53.00 氯化钠 NaCl 58.45 NaCl 58.45 高锰酸钾 KMnO 4 158.04 1/5KMnO 4 31.61
指每毫升标准溶液含有溶质的质量。TAE2.2分析化学计算基础1.滴定分析计算的依据滴定:将试样制备成溶液置于三角瓶中,再将另一种已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液)由滴定管滴加到待测组分的溶液中去,直到所加标准溶液和待测组分恰好完全定量反应为止。仪器与试剂:滴定管、三角瓶、标准溶液、被测溶液、指示剂2.标准溶液浓度的计算(1)标准溶液的配制直接法:在分析天平上准确称取一定量已干燥的基准物质,溶解后定量转移到已校正的容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,充分摇匀。例如:重铬酸钾(K2Cr207)标准溶液配制标定法(间接法)标定:用基准物质或已知准确浓度的溶液来确定标准溶液浓度的操作过程。(2)基准物质基准物质:直接配制或标定标准溶液的物质。基准物质应具备下列条件:纯度高,一般要求在99.9%以上;组成与化学式相符,包括结晶水;性质稳定,在空气中不吸湿,加热干燥时不分解,不与空气中的二氧化碳、氧气等作用;具有较大的摩尔质量,以减少称量误差,2.3分析工作中的溶液浓度表示方法一、溶液浓度的定义什么是浓度?单位溶液中所含溶质的量叫做该溶液的浓度。二、分析化学中溶液浓度表示方法1.物质的量浓度物质的量浓度=物质的量/混合物(或溶液)的体积ng/VCg =式中:Cg一物质B的物质的量浓度,mol/L;ng一物质B的物质的量,mol;V一混合物(溶液)的体积,L- 14 -
- 14 - TA 指每毫升标准溶液含有溶质的质量。 2.2 分析化学计算基础 1.滴定分析计算的依据 滴定:将试样制备成溶液置于三角瓶中,再将另一种已知准确浓度的试剂溶 液(标准溶液)由滴定管滴加到待测组分的溶液中去,直到所加标准溶液和待测 组分恰好完全定量反应为止。 仪器与试剂:滴定管、三角瓶、标准溶液、被测溶液、指示剂 2.标准溶液浓度的计算 (1)标准溶液的配制 直接法:在分析天平上准确称取一定量已干燥的基准物质,溶解后定量转移 到已校正的容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,充分摇匀。 例如: 重铬酸钾(K2Cr2O7)标准溶液配制 标定法(间接法) 标定:用基准物质或已知准确浓度的溶液来确定标准溶液浓度的操作过程。 (2)基准物质 基准物质:直接配制或标定标准溶液的物质。 基准物质应具备下列条件: 纯度高,一般要求在 99.9%以上; 组成与化学式相符,包括结晶水; 性质稳定,在空气中不吸湿,加热干燥时不分解,不与空气中的二氧化碳、 氧气等作用; 具有较大的摩尔质量,以减少称量误差。 2.3 分析工作中的溶液浓度表示方法 一、溶液浓度的定义 什么是浓度? 单位溶液中所含溶质的量叫做该溶液的浓度。 二、分析化学中溶液浓度表示方法 1.物质的量浓度 物质的量浓度 = 物质的量/混合物(或溶液)的体积 = /V 式中: —物质 B 的物质的量浓度, mol/L; —物质 B 的物质的量, mol; V—混合物(溶液)的体积, L
B一基本单元2.质量分数B的质量分数=B的质量/混合物(或溶液)的质量m=×100%W(B) m溶液B表示,量纲为1。(HCI)=0.38或(HCI)=38%质量分数表示:mg/g、ug/g、ng/g3.质量浓度B的质量浓度=B的质量/混合物(溶液)的体积PB表示,单位为g/L或mg/L、μg/L、ng/L。PB=mB/V式中:PB一物质B的质量浓度,g/L;mB一物质B的质量,g;V一混合物(溶液)的体积,L。4.体积分数B的体积分数=混合前B的体积/混合物(溶液)的体积VB8=×100%P(B) V溶液SB表示,量纲为1。(C2HsOH)=0.70 或 (C2HsOH)=70 %质量分数表示:mg/g、μug/g、ng/g。5.比例浓度容量比浓度:液体试剂相互混合的表示方法。(1+5)HCl:1体积浓盐酸与5体积蒸馏水混合。质量比浓度:两种固体试剂相互混合的表示方法。(1+100)钙指示剂-氯化钠混合试剂一1单位质量的钙指示剂与100个单位的氯化钠相互混合。6.滴定度(Titer)滴定度有两种表示方法(1)Ts:每毫升标准溶液中所含滴定剂(溶质)的克数表示浓度。单位g/mL。溶质的质量m(g)溶液的体积v (ml)Ts=例如:THcl=0.001012g/ml的HCI溶液,表示每毫升此溶液含有0.001012g纯 HCl。(2)Ts/x以每毫升标准溶液所相当的被测物的克数表示的浓度S:代表滴定剂的化学式。- 15 -
- 15 - B—基本单元 2.质量分数 B 的质量分数 = B 的质量/混合物(或溶液)的质量 ωB 表示,量纲为 1。 ω(HCl)=0.38 或ω(HCl)=38 % 质量分数表示: mg/g、μg/g、 ng/g 3.质量浓度 B 的质量浓度 = B 的质量/混合物(溶液)的体积 ρB 表示,单位为 g/L 或 mg/L、μg/L、 ng/L。 ρB= mB/V 式中: ρB—物质 B 的质量浓度, g/L; mB—物质 B 的质量, g; V—混合物(溶液)的体积, L。 4.体积分数 B 的体积分数 = 混合前 B 的体积/混合物(溶液)的体积 φB 表示,量纲为 1。 φ(C2H5OH)= 0.70 或 φ(C2H5OH) = 70 % 质量分数表示: mg/g、μg/g、 ng/g。 5.比例浓度 容量比浓度 :液体试剂相互混合的表示方法。 (1+5)HCl: 1 体积浓盐酸与 5 体积蒸馏水混合。质量比浓度:两种固体试 剂相互混合的表示方法。 (1+100)钙指示剂-氯化钠混合试剂—1 单位质量的钙指示剂与 100 个单位的 氯化钠相互混合。 6.滴定度(Titer) 滴定度有两种表示方法: (1)Ts:每毫升标准溶液中所含滴定剂(溶质) 的克数表示浓度。 单位 g/mL。 Ts= = 例如:THCl = 0.001012 g/ml 的 HCl 溶液,表示每毫升此溶液含有 0.001012g 纯 HCl。 (2)Ts/x 以每毫升标准溶液所相当的被测物的克数表示的浓度。 S:代表滴定剂的化学式