教学大纲
分析化学实验
作者:谢贞建  发布时间:2012/05/08 23:10:09  浏览量:
教学大纲介绍:

《分析化学实验》课程

(一)本课程实验总体介绍

1、本课程实验的任务:

分析化学实验是生物产业学院各系各专业的一门主要基础课程之一。本课程的目的是:(1)使学生初步了解分析化学的研究方法,掌握分析化学的基本实验技术和技能;(2)熟悉分析化学实验现象的观察和记录,实验数据的测量及处理,实验结果的分析与归纳,加深对分析化学理论的理解。加深对的概念的认识,提高分析问题和解决问题的能力。通过实验,使学生达到能从事初级研究的能力。

2、本课程实验简介:

分析化学实验既配合分析化学的理论教学,又是一门独立的课程,对学生进行分析化学实验技能的严格训练,培养学生独立分析问题和解决问题的能力。该课程内容涉及分析化学实验基础知识和酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定及重量分析和分光光度分析等分析化学内容。以培养学生严谨的科学态度和良好的实验素质,使其初步具有解决分析化学实际问题的能力,为日后从事科学研究打好坚实的基础。

3、本课程适用专业:

 生物工程专业、食品工程专业、食品安全与控制专业、制药工程专业、药学专业、商检技术、生化技术。

4、本课程实验涉及核心知识点

定量分析、酸碱中和滴定、络合滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定和重量分析、分光光度分析。

5、本课程实验重点与难点:

实验基本原理、基本操作技术,以及常用的玻璃仪器、电子仪器的使用方法。

6、考核方式:

考查(实验报告60%、期末理论成绩30%、实验操作规范、课堂提问、出勤10%)。

7、总学时:

32学时。

8、教材名称及教材性质:

自编教材。

9、参考资料:

(1) 华中师范大学等编. 分析化学实验(第三版)[M]. 北京:高等教育出版社, 20017

(2) 孙毓庆主编.分析化学实验[M].科学出版社,20049

(3) 李永秀,张照明合编.基础分析化学实验[M].南京理工大学出版社,19948

(4) 武汉大学主编.分析化学实验(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2008

(5) 周其镇,方国女,樊行雪.大学基础化学实验(Ⅰ)[M].北京:化学工业出版社,教材出版中心,20008

(二)包含实验项目基本信息

实验项目一

1、实验项目名称:               

食用白醋中醋酸含量的测定

2、实验项目性质:

验证性

3、实验要求:

必修

4、学时数:

4学时

5、实验内容

(1) 实验原理:①邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)标定NaOH的化学计量点时pH=9.20,选用酚酞作指示剂(其pH突跃范围为8.0~9.6);②醋酸为有机弱酸(Ka=1.8×10-5),与NaOH反应产物为弱酸强碱盐,滴定突跃在碱性范围内,可选用酚酞等碱性范围变色的指示剂。食用白醋中醋酸含量大约在30~50 mg/mL。

(2) 实验步骤:①配制100 mL0.1 mol/L NaOH溶液;②标定0.1 mol/L NaOH溶液。称取邻苯二甲酸氢钾0.4~0.6 g,分别倒入250 mL锥形瓶中,加入40~50 mL蒸馏水,待试剂溶解后用酚酞作指示剂,用待标定的NaOH滴定至呈微红色并保持半分钟即为终点,平行测定三份;③样品含量测定。准确移取食用白醋25.00 mL置于250 mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度、摇匀。分别移取3份50 mL上述溶液置于250 mL锥形瓶中,加入酚酞指示剂2~3 滴,用NaOH标准溶液滴定至呈微红色并保持半分钟即为终点,计算每100 mL食用白醋中醋酸的含量。

6、项目需用仪器设备名称:

酸式滴定管(50 mL)、碱式滴定管(50 mL)、台秤、分析天平、电热鼓风式干燥箱、干燥器。

7、所需主要元器件及耗材

150 mL 试剂瓶(带橡胶塞)、烧杯、锥形瓶、移液管、固体NaOH、酚酞指示剂(2 g/L 乙醇溶液)、邻苯二甲酸氢钾(S)(A.R,在100~125 ℃下干燥1 h后,置于干燥器中备用)、食用白醋。

8、实验项目目的和任务:

(1) 掌握NaOH标准溶液的配制、标定方法及保存要点;

(2) 了解基准物质邻苯二甲酸氢钾的性质及应用;

(3) 掌握强碱滴定弱酸的滴定过程、突跃范围及指示剂的选择原理。

编写责任人:     谢贞建              审核人:        邹亮        

编写时间:2011 28  日       审核时间: 2011 2

实验项目二

1、实验项目名称:

混合碱的分析(双指示剂法)

2、实验项目性质:

验证性

3、实验要求:

必修

4、学时数:

4学时

5、实验内容:

(1) 实验原理:混合碱是Na2CO3与NaOH或Na2CO3与NaHCO3的混合物,可采用双指示剂法进行分析,测定各组分的含量。

在混合碱的试液中加入酚酞指示剂,用HCl标准溶液滴定至溶液呈微红色。此时试液中所含NaOH完全被中和,Na2CO3也被滴定成NaHCO3,反应如下:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3

设滴定体积V1mL。再加入甲基橙指示剂,继续用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色即为终点。此时NaHCO3被中和成H2CO3,反应为:

 

设此时消耗HCl标准溶液的体积V2mL。根据V1和V2可以判断出混合碱的组成。

(2) 实验步骤:①0.1mol.L-1 HCl溶液浓度的标定。准确称取0.15~0.20 g无水碳酸钠三份,分别置于250 mL锥形瓶中,加甲基橙指示剂1~2 滴,用盐酸滴定至溶液由黄色变为橙色,标定HCl溶液;②混合碱的测定。准确称取试样约2克于烧杯中,加少量水使其溶解后,定量转移到250mL的容量瓶中,加水稀释至刻度线,摇匀。用25mL的移液管移取25mL上述溶液于锥形瓶中,加2~3滴酚酞,以0.10mol/LHCl标准溶液滴定至红色变为微红色,为第一终点,记下HCl标准溶液体积V1,再加入2滴甲基橙,继续用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色恰变橙色,为第二终点,记下HCl标准溶液体积V2。平行测定三次,根据V1、V2的大小判断混合物的组成,计算各组分的含量。

6、项目需用仪器设备名称:

酸式滴定管(50 mL)、台秤、分析天平、电热鼓风式干燥箱、干燥器。

7、所需主要元器件及耗材:

150 mL 试剂瓶(带玻璃塞)、烧杯、锥形瓶、移液管、50 mL ,100 mL,1 L容量瓶、无水NaCO、NaOH、NaHCO3、HCl、无水乙醇;甲基橙、酚酞。

8、实验项目目的和任务

了解利用双指示剂法测定Na2CO3和NaHCO3混合物的原理和方法;

(2) 学习用参比溶液确定终点的方法;

(3) 进一步掌握微量滴定操作技术。

编写责任人:     谢贞建              审核人:        邹亮        

编写时间:2011 28  日       审核时间: 2011 2

实验项目三

1、实验项目名称:

EDTA的标定及自来水总硬度的测定

2、实验项目性质:

验证性

3、实验要求:

必修

4、学时数:

4学时

5、实验内容:

(1) 实验原理:①EDTA常含水分及杂质,采用间接法配制标准溶液,再用基准物标定;②EDTA溶解度很小,常用其二钠盐配制标液;③通过调节水的pH值,使水中金属离子与金属指示剂反应,生成酒红色络合物后,用EDTA抢夺络合物中金属离子,生成CaY2-或MgY2-指示剂游离出来,在水中呈蓝色。

(2) 实验步骤:①配制500mL0.01mol/L EDTA溶液,并用CaCO3标定其浓度;②取水样100mL,注入锥形瓶中,加1:1 的HCl 1~2滴酸化水样。煮沸数分钟,除去CO2,冷却后,加入5mL三乙醇胺溶液,5 mL NH3-NH4Cl缓冲溶液,1 mLNa2S,少量铬黑T, 用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色即为终点。重复测定三次,以含CaCO3的浓度(mmol.L-1)表示硬度。

6、项目需用仪器设备名称

电子分析天平、电热鼓风干燥箱。

7、所需主要元器件及耗材:

干燥器配硅胶、表面皿、聚乙烯塑料瓶、移液管100 mL、锥形瓶250 mL、洗瓶、胶头滴管、乙二胺四乙酸二钠、氯化铵、氨水、三乙醇胺、无水乙醇、铬黑T、碳酸钙、氯化镁、六亚甲基四胺、二甲酚橙、甲基红、硫化钠。

8、实验项目目的和任务

(1) 了解EDTA标准溶液的配制和标定原理;

(2) 掌握常用的标定EDTA的方法;

(3) 学习络合滴定法的原理及应用;

(4) 掌握络合滴定法中的直接滴定法。

编写责任人:     谢贞建              审核人:        邹亮        

编写时间:2011 28  日       审核时间: 2011 2

实验项目四

1、实验项目名称:

高锰酸钾法测定过氧化氢的含量

2、实验项目性质:

验证性

3、实验要求:

必修

4、学时数:

4学时

5、实验内容:

(1) 实验原理:酸性介质、室温下:

为自身指示剂,终点颜色:微红色(半分钟内不裉色)

(2) 实验步骤:①KMnO4溶液的配制。称取KMnO4固体约1.6g溶于500 mL水中,盖上表面皿,加热至沸并保持微沸状态1 h,冷却后,用微孔玻璃漏斗过滤,储于棕色试剂瓶中2~3天后过滤备用。②KMnO4溶液的标定。准确称取0.13~0.16g基准物质Na2C2O4置于250mL锥形瓶中,加40mL水溶解。溶解后的Na2C2O4溶液,加10mL 3 mol.L-1 H2SO4,加热至70~80℃,趁热用溶液进行滴定。③溶液的配制。移取溶液1.00mL置于100mL容量瓶中,加水稀释,定容,摇匀。④含量的测定。移取配制得到的溶液25.00mL于锥形瓶中,加入3 5mL及1 溶液2~3滴,用标准溶液滴定到溶液呈微红色,半分钟不褪色即为终点。平行三次。

6、项目需用仪器设备名称:

真空泵、电炉。

7、所需主要元器件及耗材:

微孔玻璃漏斗、表面皿、滴定管、锥形瓶、棕色试剂瓶、容量瓶、烧杯、玻璃棒、滤纸、Na2C2O4基准物质、H2SO4(1+5)、H2O2;KMnO4、MnSO4

8、实验项目目的和任务

握溶液的配制及标定过程。对自动催化反应有所了解;

(2) 学习法测定的原理及方法;

(3) 对自身指示剂的特点有所体会。

编写责任人:     谢贞建              审核人:        邹亮        

编写时间:2011 28  日       审核时间: 2011 2

实验项目五

1、实验项目名称:

果蔬中抗坏血酸(Vc)含量的测定(直接碘量法)(选做)

2、实验项目性质:

验证性

3、实验要求:

必修

4、学时数:

4学时

5、实验内容:

(1) 实验原理:抗坏血酸又称维生素C(Vc),分子式为C6H8O6, 由于分子中的烯二醇基具有还原性,能被I2氧化成二酮基。维生素C的半反应为:

 

1mol维生素C与1mol I2定量反应。维生素C的摩尔质量为176.12g/mol。该反应可用于测定药片、注射液及果蔬中Vc含量。

(2) 实验步骤:①I2溶液的标定。移取25.00mL Na2S2O3标准溶液于250mL锥形瓶中,加蒸馏水50mL,淀粉指示剂2mL,用I2标准溶液滴定至稳定的蓝色,半分钟内不褪色,平行操作3次。计算I2溶液的浓度。②果蔬样品的前处理及Vc含量的测定。用100mL干燥小烧杯准确称取30~50g绞碎了的果蔬样品(如草莓,用绞碎机打成糊状),将其转入250mL锥形瓶中,用水冲洗小烧杯1~2次。向锥形瓶中加入10mL 2mol·L-1 Hac和 2mL 5 g.L-1淀粉溶液,然后立即用I2标准溶液滴定至呈现稳定的蓝色,计算Vc的含量。

6、项目需用仪器设备名称

电子分析天平、组织捣碎机、冰箱、电热鼓风干燥箱。

7、所需主要元器件及耗材

干燥器配硅胶、K2Cr2O7、KI、Na2S2O3、H3BO3、可溶性淀粉、碘、醋酸、碳酸氢钠、氢氧化钠。

8、实验项目目的和任务:

(1) 掌握碘标准溶液的配制和标定方法;

(2) 了解直接碘量法测定Vc的原理和操作方法。

编写责任人:     谢贞建              审核人:        邹亮        

编写时间:2011 28  日       审核时间: 2011 2

实验项目六

1、实验项目名称:

硝酸银标准溶液的配制与标定及粗食盐中氯含量测定

2、实验项目性质:

验证性

3、实验要求:

必修

4、学时数

4学时

5、实验内容:

(1) 实验原理:中性或弱碱性溶液中,以为指示剂,用标准溶液直接滴定待测试液中的:(白色)(砖红色)。

终点颜色:橙红色。

(2) 实验步骤:①AgNO3标准溶液的配制与标定;②试样的分析。

6、项目需用仪器设备名称:

电子分析天平、马弗炉。

7、所需主要元器件及耗材:

干燥器配硅胶、瓷坩埚、坩埚钳、线手套、橡胶手套、烧杯、玻璃棒、锥形瓶、电炉、AgNO3、NaCl、K2CrO4

8、实验项目目的和任务:

学习AgNO3标准溶液的配制与标定;

(2) 掌握用莫尔法进行沉淀滴定的原理、方法和实验操作;

(3) 掌握铬酸钾指示剂的正确使用。

编写责任人:     谢贞建              审核人:        邹亮        

编写时间:2011 28  日       审核时间: 2011 2

                     实验项目七       

1、实验项目名称:

邻二氮菲分光光度法测定铁

2、实验项目性质:

验证性

3、实验要求:

必修

4、学时数:

4学时

5、实验内容:

(1) 实验原理:邻二氮菲(phen)和Fe2+在pH3~9的溶液中,生成一种稳定的橙红色络合物Fe(phen)32+,其lgK=21.3,ε508=1.1×104 L·mol-1·cm-1,铁含量在0.1~6μg·mL-1范围内遵守比尔定律。

(2) 实验步骤:①显色标准溶液的配制;②吸收曲线的绘制;③标准曲线的测绘;④铁含量的测定。

6、项目需用仪器设备名称:

紫外—可见分光光度计、pH计。

7、所需主要元器件及耗材:

25 mL比色管、容量瓶、烧杯、玻璃棒、擦镜纸、NH4Fe(SO4)2·12H2O、邻二氮菲、盐酸羟胺、NaAc、NaOH、HCl。

8、实验项目目的和任务:

掌握邻二氮菲分光光度法测定微量铁的原理和方法;

(2) 学习如何选择吸光光度分析的实验条件;

掌握分光光度计的正确使用方法,并了解此仪器的主要构造;

(4) 学会制作标准曲线的方法。

编写责任人:     谢贞建              审核人:        邹亮        

编写时间:2011 28  日       审核时间: 2011 2

实验项目八

1、实验项目名称:

二水合氯化钡中钡含量的测定

2、实验项目性质:

验证性

3、实验要求:

必修

4、学时数:

4学时

5、实验内容:

(1) 实验原理:以稀硫酸为沉淀剂,用沉淀重量法测定钡盐中钡含量。

(2) 实验步骤:①空坩埚的恒重;②BaCl2·2H2O试样的称取及溶解;③沉淀的制备;④沉淀的过滤和洗涤;⑤沉淀的烘干、炭化、灼烧和恒重;⑥二水合氯化钡中钡含量的计算。

6、项目需用仪器设备名称:

电子分析天平、马弗炉。

7、所需主要元器件及耗材:

干燥器配硅胶;电炉;瓷坩埚;坩埚钳;线手套;橡胶手套;淀帚;定量滤纸;定性滤纸;玻璃漏斗;玻璃棒;BaCl2·2H2O;硫酸;盐酸;硝酸;硝酸银

8、实验项目目的和任务:

了解测定二水合氯化钡含量的原理和方法;

(2) 掌握晶形沉淀的制备、过滤、洗涤、灼烧、恒重等基本操作技术。

编写责任人:     谢贞建              审核人:        邹亮        

编写时间:2011 28  日       审核时间: 2011 2

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