资源简介

课 题：项目十 氧化还原滴定分析技术
教学目的：
1、了解氧化还原的基本概念，掌握正确的氧化还原配平方法。
2、熟悉原电池的构造，掌握电极与电池反应，学会正确书写电池符号。
3、理解电动势和电极电位的概念，熟练掌握能斯特方程及应用。
4、熟悉通过氧化还原平衡对反应自发性进行判断及利用平衡常数判断反应限度。
5、了解氧化还原滴定法的特点、分类和常用指示剂，了解指示剂的僵化与封闭作用。
6、掌握高锰酸钾法、碘量法和亚硝酸法中常见的指示剂作用原理及应用。
7、掌握氧化还原滴定法中标准溶液的配制、标定及进行滴定分析。
课 型：新授课
课 时：
本章安排6个课时。
教学重点：
重点：了解氧化还原的基本概念，掌握正确的氧化还原配平方法。熟悉原电池的构造，掌握电极与电池反应，学会正确书写电池符号。理解电动势和电极电位的概念，熟练掌握能斯特方程及应用。熟悉通过氧化还原平衡对反应自发性进行判断及利用平衡常数判断反应限度。了解氧化还原滴定法的特点、分类和常用指示剂，了解指示剂的僵化与封闭作用。
教学难点：
难点：掌握高锰酸钾法、碘量法和亚硝酸法中常见的指示剂作用原理及应用。掌握氧化还原滴定法中标准溶液的配制、标定及进行滴定分析。
教学过程：
教学形式：讲授课，教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。
教学媒体：采用启发式教学、案例教学等教学方法。教学手段采用多媒体课件、视频等媒体技术。
作业处理：
完成每个项目后的项目检测。
板书设计：
本课标题 绪论 课次 3
授课方式 理论课□ 讨论课□ 习题课□ 其他□ 课时安排 6
学分 共2分
授课对象 院系、专业：医学专业 任课教师
教材及参考资料 1.《药用基础化学技术》，主编：周建庆 ；江苏教育出版社。 2.本教材配套视频教程及学习检查等资源。 3.与本课程相关的其他资源。
教学基本内容 教学方法及教学手段
课堂导入 每一个项目的开头都有学习目标，然后介绍项目相关的理论知识，其中穿插有例题从而帮助巩固和运用所学知识。书中还会有相关的知识拓展，拓宽学生视野，学习完理论知识后还配有相关的实训项目，加强学生动手操作能力。最后配有项目检测测试学生知识掌握情况。 参考以下形式： 1.衔接导入 2.悬念导入 3.情景导入 4.激疑导入 5.演示导入 6.实例导入 7.其他形式
本章基本知识汇总 任务一 氧化还原反应的基本概念 一、氧化数 氧化数是根据1970年国际纯粹和应用化学学会的定义，即某元素一个原子的电荷数，这种电荷数是假设把每个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。氧化数是一个人为性的经验概念，表示元素在化合状态时的形式电荷数，和化合价的概念有所不同。化合价原意是原子个数比，不为分数，在离子化合物中和氧化数的定义一样，但在共价化合物中指的是形成共价单键的数目。 确定氧化数的常用规则为: ①在单质中，元素的氧化数为零; ②各元素氧化数的代数和等于分子或离子的总电荷数; ③氢在化合物中的氧化数一般为+1，但在活泼金属的氢化物中，氢的氧化数为-1; ④氧在化合物中的氧化数一般为-2，但在过氧化物中氧的氧化数为-1。 二、氧化还原反应方程式的配平 （一）氧化数法 氧化数法的配平原则是使还原剂氧化数改变总数（失e）等于氧化剂氧化数改变总数（得e）。 （二）离子电子法 离子电子法配平，就是将整个氧化还原反应改写为两个半反应式，先将半反应式配平，然后 在保证得失电子相等的前提下把两个半反应式加合起来，消去其中的电子而成。 任务二 原电池与电极电势 一、原电池的构造 原电池中所进行的反应实际就是氧化还原反应，因为它的本质是氧化剂和还原剂之间的电子转移，两个电极分别发生氧化反应和还原反应。理论上任何一个氧化还原反应都可以设计成一个原电池。 原电池装置可用符号表示。习惯上把负极（-）写在左边，正极（+）写在右边。其中“︱”表示两相界面，“‖”表示盐桥，c表示溶液的浓度（或活度），纯固体标出s，气体需要标出气压。若氧化型和还原型为同一相，则用“，”表示;导体总是写在电池符号的两侧，外加的导电材料常用Pt或石墨。 二、电极电势 （一）电极电势 （二）标准氢电极和标准电极电势 1.标准氢电极 2.标准电极电位 3.使用标准电极电位的注意事项 ①比较氧化能力和还原能力主要看φθ值的大小。 ②同一物质在某一电对中是氧化型，在另一电对也可以是还原型。 ③标准电极电位与半反应的书写方式无关。 ④φθ是水溶液中的标准电极电势，对于非标准态、非水溶液和固相反应不适用。 （三）影响电极电势的因素 标准电极电位是在标准状况下测得的，如果改变离子浓度、气体压力和温度时，标准电极电位就不再适用了，需要运用能斯特方程计算新的电极电位。 任务三 氧化还原反应的方向和限度 一、氧化还原反应自发性判断 用电极电势来判断氧化还原反应的进行方向，其依据是 E =φ+ -φ - >0，只有当 Eθ大于0，才可能会在电路中出现电流，所以电极电位大的一端一定要做正极，即发生还原反应，而另一端则肯定发生氧化反应，做负极，由此判断反应进行的方向。如果出现电动势小于0的情况，则反应肯定会反方向进行。用电极电位来判断氧化还原反应进行的方向时需要注意: ①电动势只能判断氧化还原反应能否进行，值的大小是不能说明反应速度的。 ②某些含氧化合物KMnO4、K2CrO7等参加氧化还原反应时用电极电位判断反应进行的方向时要考虑溶液酸度。 二、氧化还原平衡常数的计算 ——— 判断氧化还原反应的限度 ①电极电位值必须是标准态的; ②准确地取用 n的数值，因为同一个电池反应，可因方程式中的计量系数不同，而有不同的电子转移系数 n。 任务四 氧化还原滴定法 一、概述 （一）氧化还原滴定法的特点及条件 1.升高溶液的温度 2.增大反应物的浓度或减小生成物的浓度 3.加入催化剂 （二）氧化还原滴定法的分类 氧化还原滴定法是以氧化剂或者还原剂作为滴定液进行滴定的方法。习惯上根据使用氧化剂的名称，将氧化还原滴定法分为:高锰酸钾法、碘量法、亚硝酸钠法、重铬酸钾法、硫酸铈法、溴酸钾法和碘酸钾法等。氧化还原滴定法除了可以直接测定具有氧化性或者还原性的物质，还可以间接测定本身没有氧化还原性，但可以和氧化剂或者还原剂进行定量反应的物质。不仅可以测定无机物，也可以用来测定有机物。 （三）氧化还原滴定法的指示剂 常用的氧化还原滴定指示剂有四种类型，分别是: 1.自身指示剂 2.专属指示剂 3.氧化还原指示剂 二 、高锰酸钾法 三、碘量法 四、亚硝酸钠法 五、其他氧化还原滴定法简介 （一）铈量法 （二）重铬酸钾法 （三）溴酸钾法 实训项目十三 氧化还原反应 一、实训目的 1.了解几种常见的氧化剂和还原剂，进行氧化剂和还原剂之间的反应实验，观察反应物的生成。 2.比较氧化剂高锰酸钾在酸性、碱性和中性溶液中的氧化性强弱，观察反应的生成物。 二、实训原理 氧化还原反应的实质是反应物的电子转移。氧化剂在反应中得到电子，氧化数降低，自身被还原;还原剂在反应中失去电子，氧化数升高，自身被氧化。许多氧化剂、还原剂在不同的pH值 溶液中电极电势发生变化，氧化还原能力不同，氧化还原产物也不同。 三、药品与仪器 1.药品 2.仪器 四、实训步骤 （一）硝酸和浓硫酸的氧化性 （二）高价盐的氧化性 （三）低价盐的还原性 （四）高锰酸钾在不同条件下的氧化性 五、问答题 1.稀硝酸能与金属铜反应，稀硫酸可以吗 二者与金属的作用有何不同 2.实验室里常用重铬酸钾和浓硫酸配制洗液洗涤仪器，为什么 使用一段时间后，洗液会逐渐变为绿色，为什么 3.试比较高锰酸钾在何种条件下氧化性最强 说明原因。 实训项目十四 维生素C含量的测定 一、实训目的 了解维生素C的测定原理和条件，掌握直接碘量法的操作步骤，正确使用淀粉指示剂，并合 理判断滴定终点。 二、实训原理 维生素C因为含有烯二醇结构，能被氧化剂I 2 所氧化，且1∶1定量进行，因此维生素C可以用碘滴定液直接滴定。为了减少维生素C受其他氧化剂的影响，需要选择在稀醋酸溶液中反应。碱性条件虽然能够促使平衡向右进行，但该条件下维生素C更容易被空气中的O 2 氧化，所以不采用。 三、药品与仪器 1.药品 2.仪器 酸式滴定管、锥形瓶、量筒、分析天平。 四、实训步骤 分析天平称取维生素C样品约0.2g，加2mol·L -1 醋酸溶液10mL，新鲜纯化水100mL溶解于锥形瓶中，待溶解完全后加入1mL淀粉指示剂，用碘滴定液滴定被测液颜色从无色到浅蓝色，如果30 s内不褪色即为滴定终点。同样方法平行测定三次，并计算维生素C的含量和结果的相对平均误差。 五、注意事项 1. I2容易挥发，取用后及时盖好瓶塞。 2.接近滴定终点时充分振荡锥形瓶，并放慢滴定速度。 六、问答题 1.为什么使用新鲜纯化水溶解维生素C 2.淀粉指示剂选择何时加入 实训项目十五 硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定 一、实训目的 1.掌握碘量瓶的使用方法。 2.掌握硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定。 3.了解反应条件对氧化还原反应的影响。 4.学会用淀粉指示剂判断滴定终点。 二、实训原理 因为五水硫代硫酸钠易风化和潮解，所以滴定液一般不采用直接法配制。 三、药品与仪器 1.药品 2.仪器 碘量瓶、分析天平、小烧杯、酸式滴定管。 四、实训步骤 1.标准溶液的配制 2.标准溶液的标定 五、注意事项 1.碘单质具有挥发性，对滴定液取用后要及时盖好瓶塞，在一份滴定完之后再开盖取用下一份。 2.临近滴定终点时再加入淀粉指示剂，因为提前加入会和大量I2结合生成蓝色物质，影响I2 与Na2S2O3的反应，使终点延后。 3.观察滴定终点，如果5min内返蓝则表示反应未完全，实验需要重做;5min后返蓝则是因为空气氧化，不影响实验结果。 六、问答题 1.间接碘量法中加入过量KI的目的是什么 2.配制Na2S2O3溶液为何需要加入新煮沸的冷纯化水，为何要加入Na2S2O3 3.碘量瓶中的溶液在暗处放置10min后，为什么需要加纯化水稀释 1．教学以学生学习教材的基本内容为主，系统全面地学习产业经济学基础的基本内容。 2．通过案例为学生讲解产业经济学基础的素质要求和培训要点。 3．整个教学过程中，各教学点可根据实际情况，进行拓展知识的讲解。
讨论题、思考题： 围绕本章主题做情景模拟训练，以增强理解，加深印象。可以参考教材、资料包、或者其他案例。
作业： 完成项目检测。

展开更多......

收起↑