氧化还原反应与氧化还原滴定法教学内容
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氧化还原滴定的教学备课一、引言氧化还原滴定是化学实验中常见的一种定量分析方法,广泛应用于酸碱中和反应、氧化还原反应等领域。
本教学备课旨在准备一堂关于氧化还原滴定的教学课程,包括实验原理、实验步骤、实验要求等内容,帮助学生掌握该方法的原理与实践。
二、实验原理氧化还原滴定是基于氧化还原反应进行的一种定量分析方法。
其基本原理是利用氧化剂与还原剂之间的氧化还原反应来测量待测物质的含量。
在滴定过程中,滴定剂被滴加到反应体系中,通过观察滴定剂与待测物质产生的可见变化,确定滴定终点,进而计算出待测物质的含量。
三、实验步骤1. 实验前准备:- 准备所需试剂和仪器设备,包括氧化剂、还原剂、指示剂、容量瓶、滴定管等。
- 清洗实验器皿,并用适当的方法处理垃圾液体和废弃物。
2. 标定滴定溶液:- 准备标准溶液,确定溶液浓度,并记录相关数据。
- 将标定溶液滴定至准确终点,计算出其浓度。
3. 滴定待测物质:- 将待测物质溶液与滴定剂混合,通过滴定的方式加入滴定溶液。
- 通过观察溶液颜色的变化或指示剂的变色来判断滴定终点。
- 记录滴定溶液的消耗量,计算待测物质的含量。
四、实验要求1. 实验过程要准确可靠,确保实验结果的可靠性和精确度。
2. 注意实验安全,佩戴实验手套、护目镜等个人防护装备。
3. 控制实验环境,避免干扰因素对实验结果的影响。
4. 完成实验记录,包括实验步骤、实验数据、观察现象等内容。
五、实验设计根据教学目标和学生的实际情况,可以设计以下教学活动:1. 实验前的知识导入:通过讲述氧化还原反应的定义和基本原理,为学生介绍氧化还原滴定的实现方法和目的。
2. 实验步骤的演示:通过图示或实物演示,向学生展示实验操作的具体步骤、操作的注意事项等,使学生对实验有更加直观的了解。
3. 学生实验操作:组织学生进行实验操作,指导学生按照实验步骤进行滴定实验,提醒他们注意实验过程中的细节和注意事项。
4. 讨论与总结:引导学生根据实验结果进行分析和计算,通过小组讨论或课堂讨论的方式,让学生分享实验中遇到的问题和解决的方法,并总结实验的关键点和应用场景。
第⼗⼀章氧化还原滴定法第⼗⼀章氧化还原滴定法第⼀节氧化还原反应⼀、氧化还原反应氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析⽅法,⽤于测定具有氧化性和还原性的物质,对不具有氧化性或还原性的物质,可进⾏间接测定。
上述的三个化学反应⽅程式中1和3中有元素的化合价发⽣了变化,我们把有这种现象的化学⽅程式的反应称为氧化还原反应。
1. 标志:元素化合价发⽣变化。
2. 定义:发⽣电⼦的转移(电⼦的得失或电⼦对的偏转)的反应,称为氧化还原反应。
3. 规律:升失电⼦总数相等。
练习:判断下列化学反应是否是氧化还原反应1. 2H2O === H2↑+ O2↑2. 2Na+ Cl2 === 2NaCl3. Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑⼆、常见的氧化剂和还原剂1.过氧化氢纯净的过氧化氢是⽆⾊粘稠液体,可与⽔以任意⽐例混合,汽⽔溶液称双氧⽔,过氧化氢受热、遇光,接触灰尘易分解⽣成⽔和氧⽓。
2H2O2 === 2H2O+ O2↑因此过氧化氢具消毒杀菌的作⽤。
医学上常⽤质量分数为0.03的过氧化氢⽔容易作为外⽤消毒剂,清晰创⼝。
市售过氧化氢的质量分数为0.3,有较强的氧化性,对⽪肤有很强的刺激作⽤,使⽤时要进⾏稀释。
2.⾼锰酸钾医学上成为P.P,为深紫⾊有光泽的晶体。
易溶于⽔,⽔溶液的颜⾊根据⾼锰酸钾的含量的多少可有暗紫红⾊到鲜红⾊。
⾼锰酸钾是强氧化剂,医学⽣常⽤其稀释液作为外⽤消毒剂。
3.硫代硫酸钠常⽤的是硫代硫酸钠晶体(带有5个结晶⽔)俗称海波。
它是⽆⾊晶体,易溶于⽔,具有还原性。
苏打:Na2CO3⼩苏打:NaHCO3⼤苏打:Na2S2O3·5H2O硫代硫酸钠在照相术中常⽤作定影剂,医学上可⽤于治疗慢性荨⿇疹或作解毒剂。
第⼆节⾼锰酸钾法⼀、原理(⼀)⾼猛酸钾法的原理在强酸性溶液中,以⾼锰酸钾为滴定液,直接或间接测定还原性或氧化性物质含量的氧化还原滴定法。
终点前:过氧化氢郭亮,随着滴定的进⾏,过氧化氢越来越少。
课程名称:大学化学授课班级:XX级XX班授课时间:2课时教学目标:1. 理解氧化还原滴定法的原理和基本概念。
2. 掌握氧化还原滴定中常用的氧化剂与还原剂。
3. 熟悉氧化还原滴定曲线的绘制和滴定突跃范围的应用。
4. 学会使用氧化还原滴定法进行定量分析。
教学重点:1. 氧化还原滴定法的原理和基本概念。
2. 氧化还原滴定曲线的绘制和滴定突跃范围的应用。
教学难点:1. 条件电位及其影响因素。
2. 氧化还原滴定曲线的绘制和滴定突跃范围的计算。
教学准备:1. 多媒体课件2. 氧化还原滴定实验装置3. 氧化还原滴定实验材料教学过程:第一课时一、导入1. 引入氧化还原反应的概念,简要介绍氧化还原滴定法的定义。
2. 强调氧化还原滴定法在分析化学中的重要性。
二、讲授新课1. 氧化还原滴定法的原理- 介绍氧化还原反应的基本概念,如氧化态、还原态、氧化剂、还原剂等。
- 讲解氧化还原滴定法的原理,即通过滴定剂与待测物质之间的氧化还原反应,确定待测物质的含量。
2. 氧化还原滴定中常用的氧化剂与还原剂- 介绍常用的氧化剂,如高锰酸钾、重铬酸钾等。
- 介绍常用的还原剂,如碘化钾、亚硝酸钠等。
3. 条件电位及其影响因素- 讲解条件电位的概念,即在一定介质条件下,电对氧化态与还原态分析浓度均为1mol/L或它们的分析浓度比为1时的实际电位。
- 分析影响条件电位的因素,如盐效应、生成沉淀、生成配合物、酸效应等。
4. 氧化还原滴定曲线的绘制和滴定突跃范围的应用- 讲解氧化还原滴定曲线的绘制方法,即以滴定剂加入的体积或百分比为横坐标,以相关电对的电极电位为纵坐标绘图。
- 讲解滴定突跃范围的概念,即电位差越大,突跃范围越大。
三、课堂练习1. 分析并解答学生提出的问题。
2. 练习绘制氧化还原滴定曲线。
第二课时一、复习1. 复习氧化还原滴定法的原理和基本概念。
2. 复习氧化还原滴定中常用的氧化剂与还原剂。
二、讲授新课1. 氧化还原滴定法的应用- 介绍氧化还原滴定法在分析化学中的应用,如水质分析、药品分析等。
第九章氧化还原反应与氧化还原滴定法§ 9-1 氧化还原反应教学目的及要求:1. 了解氧化数的定义。
2. 掌握氧化还原反应方程式的配平。
教学重点:氧化还原反应方程式的配平。
教学难点:氧化还原反应方程式的配平。
一、氧化数氧化数是某元素一个原子的荷电数,这个荷电数可由假设每个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。
确定氧化数的规则如下:(1) 在单质中,元素的氧化数为零。
(2) 在中性分子中各元素的氧化数的代数和等于零,单原子离子中元素的氧化数等于离子所带电荷数,在复杂离子中各元素的氧化数的代数和等于离子的电荷数。
(3) 某些元素在化合物中的氧化数:通常氢在化合物中的氧化数为+ 1,但在活泼金属(I A和n A)氢化物中氢的氧化数为一1;通常氧的氧化数为一2,但在过氧化物如H2O2中为—1,在氟氧化物如O2F2和OF2中分别为+ 1和+ 2;氟的氧化数皆为—1 ;碱金属的氧化数皆为+1,碱土金属的氧化数皆为+2。
二、氧化还原反应1. 氧化剂和还原剂氧化剂和还原剂是同一物质的氧化还原反应,称为自身氧化还原反应。
某物质中同一元素同一氧化态的原子部分被氧化、部分被还原的反应称为歧化反应。
2. 氧化还原电对和半反应在氧化还原反应中,表示氧化还原过程的方程式,分别叫氧化反应和还原反应,统称为半反应,每个氧化还原反应是由两个半反应组成的。
三、氧化还原反应方程式的配平.离子一电子法例写出酸性介质中,高锰酸钾与草酸反应的方程式。
经验规则反应物中介质种类-------------------------------------------------------------------多一个氧原子[0] 少一个氧原子[0]酸性介质2H结合[0S H2O H2O提供[0]> 2H碱性介质H2O结合[0]> 20H —20H -提供[0]> H20中性介质H20结合[0].. :20H -H20提供[0]> 2H§ 9-2 电极电势教学目的及要求:掌握影响电极电势的因素。
氧化还原反应与氧化还原滴定法摘要:氧化还原反应是一类反应物之间有电子交换的反应,其特征是反应物元素的氧化数发生了变化。
一个氧化还原反应由氧化反应和还原反应两个半反应(也叫电极反应)组成,其中物质失去电子的反应是氧化反应,物质得到电子的反应是还原反应。
关键词:氧化还原反应氧化还原滴定法一、氧化还原反应中几个重要概念1.氧化还原反应氧化还原反应是一类反应物之间有电子交换的反应,其特征是反应物元素的氧化数发生了变化。
一个氧化还原反应由氧化反应和还原反应两个半反应(也叫电极反应)组成,其中物质失去电子的反应是氧化反应,物质得到电子的反应是还原反应。
2.氧化数不同元素的原子在组成分子时,由于元素的电负性不同,分子中的电荷分布则会不均匀。
氧化数为某元素的原子所具有的形式电荷数。
形式电荷数是通过假设把每个键中的电子指定给电负性大的原子而求得的。
规定单质中的元素的氧化数为零,氢元素和氧元素一般情况下为+1和—2.电负性较大的元素的氧化数为负值,电负性较小的元素的氧化数为正值。
化合物分子中的各元素的氧化数的代数和为零。
这些规则可以计算复杂化合物分子或离子中个元素的氧化数。
3.氧化剂和还原剂在氧化还原反应中得到电子的物质是氧化剂,失去电子的物质是还原剂,反应中,氧化剂中的元素的氧化数降低,还原剂中的元素的氧化数升高,并且氧化剂的氧化数降低的总数等于还原剂的氧化数升高的总数。
4.氧化还原方程式的配平氧化还原方程式的配平需要满足两个原则:一是反应前后物质是守恒的;二是反应中氧化剂和还原剂的氧化数的变化的代数和为零。
常用两种方法进行:(1)氧化数法。
配平的原则是反应中氧化剂中元素氧化数降低的总数等于还原剂中元素氧化数升高的总数;(2)离子电子法。
配平的原则是氧化剂得到的电子数等于还原剂失去的电子数。
此法用于配平在溶液中进行的氧化还原反应。
5.氧化还原点对氧化剂或还原剂各自在反应中与其相应的还原产物或氧化产物所构成的物质对称为氧化还原电对,氧化还原电对中元素氧化数高的物质称为氧化态,氧化数低的物质称为还原态。
第4章 氧化还原滴定法教学目的:有关滴定误差、滴定突跃、滴定可行性判据的结论和通式也可以用到电子转移反应类型的滴定,但氧化还原反应有其特殊性,是用Nernst 方程式将浓度和电位联系起来,因此相关结论均与E (p e )有关。
教学重点:氧化还原平衡、滴定原理与应用,对称型滴定反应化学计量点电位、滴定误差和滴定可行性判据。
教学难点:氧化还原反应的平衡常数,引入p e 的概念;非对称型滴定反应的相关计算。
4.1 氧化还原平衡4.1.1 概述――――几个基本概念 1.可逆电对:(1)能迅速建立起氧化还原平衡;(2)其电势符合能斯特公式计算的理论电势例:Fe 3+/Fe 2+ I 2/I -2.不可逆电对:(1)不能建立真正的平衡;(2)实际电势与理论电势相差较大例:MnO 4-/Mn 2+, Cr 2O 72-/Cr 3+3.对称电对:氧化态与还原态的系数相同。
例Fe 3++e → Fe 2+,MnO 4-+8H ++5e →Mn 2++4H 2O4.不对称电对:氧化态与还原态的系数不同。
I 2+2e →2I -,Cr 2O 72-+14H ++6e →2Cr 3++7H 2O 4.1.2 条件电势考虑到溶液中的实际情况,在能斯特方程中引入相应的活度系数和副反应系数[]OxOx Ox Ox Oxc a Ox γγα==[]Re Re Re Re Re dRed d d dc ad γγα==有:Re Re Re 0.0590.059lg lg Ox d Oxd Ox dc E E n n c θγαγα=++ 当c Ox =c Red =1时,得到Re Re 0.059lg Ox dd OxEE n θθγαγα'=+―――条件电势条件电势的意义:表示在一定介质条件下,氧化态和还原态的分析浓度都为1mol/L 时的实际电势,在条件一定时为常数。
(1)E θ'与E θ的关系如同条件稳定常数K '与稳定常数K 之间的关系。