定量实验的设计与评价
定量分析化学教案
定量分析化学教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）掌握定量分析化学的基本概念、原理和方法。
（2）学会使用常见的定量分析仪器和设备。
（3）了解定量分析化学在实际应用中的重要性。
2. 过程与方法：（1）通过实验和实践，掌握溶液的配制、滴定、光谱分析等基本操作。
（2）培养学生的实验操作能力和数据处理能力。
（3）学会运用定量分析方法解决实际问题。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对定量分析化学的兴趣和好奇心。
（2）认识定量分析化学在科学研究和生产实践中的重要作用。
（3）培养学生严谨的科学态度和团队协作精神。
二、教学内容1. 定量分析化学的基本概念（1）定量分析化学的定义（2）定量分析方法分类（3）定量分析化学的发展趋势2. 定量分析仪器与设备（1）滴定仪器的构造及使用方法（2）分光光度计的原理及操作（3）其他常用定量分析仪器简介3. 溶液的配制与稀释（1）溶液的配制方法（2）溶液的稀释计算（3）溶液的浓度测定与误差分析三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）定量分析化学的基本概念与方法。
（2）常见定量分析仪器的使用与维护。
（3）溶液的配制、稀释和浓度测定。
2. 教学难点：（1）定量分析方法的原理与选择。
（2）实验数据的处理与分析。
（3）溶液配制和稀释过程中的误差控制。
四、教学策略与方法1. 采用讲授与实验相结合的教学方法，让学生在理论指导下进行实践操作。
2. 利用多媒体课件辅助教学，增强学生对定量分析化学的理解。
3. 开展小组讨论和实验操作竞赛，激发学生的学习兴趣和团队协作精神。
4. 注重培养学生实验操作能力和数据处理能力，提高学生的综合素质。
五、教学评价1. 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况和小测验成绩。
2. 实验报告：评价学生在实验操作、数据处理和问题分析等方面的能力。
3. 期末考试：考察学生对定量分析化学基本概念、原理和方法的掌握程度。
六、教学活动与课时安排1. 课时：本课程共32课时，包括16次课堂讲授和16次实验操作。
定量实验方案的设计与评价
定量实验方案的设计与评价【教案目标】、掌握定量实验方案设计的一般思路。
、掌握定量实验的设计方法和分析方法。
【教案重点】定量实验获得实验数据的途径和方法。
【教案难点】定量实验方案的评价优化和减小实验误差的方法。
【引言】化学定量实验既是中学实验复习的重点，也是高考化学命题的热点。
【典例引路】（年北京高考）若白色固体为和组成，下列方案中不能确定质量分数的是．称量固体与足量盐酸反应，加热、蒸干、灼烧得到固体．称量固体与足量()溶液反应，过滤、洗涤并烘干得到固体．称量固体充分加热，质量减小．称量固体与足量稀硫酸反应，用足量碱石灰吸收放出的气体，碱石灰质量增重【提问】还有其他方案吗？【分析】高中化学定量实验与定性实验相比较，除了考查原理、装置、操作以外，最大的不同是定量实验通过准确测量一个量或几个量解决某一具体问题，由于数据的获得和处理与多种因素有关，常使大家感到定量实验问题信息量大，解决困难。
定量实验中常测定种数据：温度、质量和体积。
温度——用温度计测量质量错误!体积(\\(液体——用量筒、滴定管量取,气体——用各种组合仪器测量))【方案一】称量法①对于【典例引路】中选项称量固体与足量()溶液反应，过滤、洗涤并烘干得到固体原理：步骤：→→→→→→结论：的质量分数为问题与思考：、为何要加入过量的沉淀剂？、如何判断沉淀是否完全？、如何洗涤沉淀？、如何判断沉淀已洗涤干净？若未洗涤干净，本实验测定结果将。
（填偏大、偏小、无影响）、对于【典例引路】中选项，该实验中至少称量次质量。
②对于【典例引路】中选项原理：步骤：→→→装置：装置连接顺序为结论：的质量分数为问题与思考：1、各部分装置的作用分别是什么？2、如何赶尽装置中的空气与？3、能否用稀盐酸代替稀硫酸？【方案二】量气法对于【典例引路】中选项原理：步骤：称样品溶于水加入过量()溶液过滤洗涤干燥称量滤渣的质量为称样品溶于水加入过量稀硫酸溶液用碱石灰吸收气体称量的质量为装置：结论：的质量分数为 问题与思考：、为了测量结果准确，中溶液应采用读数时应注意： 、若读数时,装置中液面如图所示，所测结 果 （填偏大、偏小、无影响）、如何改进装置，减小中滴加硫酸体积而引起的 误差？、常用的量气装置有哪些？【方案三】滴定法 对于【典例引路】中选项 原理： 步骤：→ → → →装置：结论：的质量分数为问题与思考：、判断到达滴定终点的实验现象是 。
定量检验项目室内质量控制和室间质量评价要求(ppt 113页)
定量检验项目室内质量控制要求
1 定量项目室内质量控制基本过程 2 质控品与质控图 3 质控规则与判断流程 4 失控处理措施 5 质控数据管理 6 Westgard Sigma多规则简介
定量项目室内质量控制基本过程
质量控制过程 符合要求吗？
***临床实验室定量项目室内质控流程图
定量项目室内质量控制基本过程
、参考范围等。判断所用分析方法或检测系统是否满 足控制目标的要求。
《临床实验室对商品定量试剂盒分析性能的验证 》（WS/T 420-2013 ）
定量项目室内质量控制基本过程
3.确定室内质控方法： 室内质控方法由每批检测中质控品的数量和质控
规则构成，其性能特征由误差检出概率和假失控概率 来描述。
误 差 检 出 概 率 （ probability for error detection, Ped）：这一概率理想状况为1.00，但很 难达到，这将使检测过程中发生的问题不能及时发现 。
定量项目室内质量控制基本过程
1.确定控制目标
定量项目室内质量控制基本过程
1.确定控制目标
临床生化常规检验项目分析质量指标（WS/T403-2012）
检验项目
CV%
B%
TE%
检验项目
CV%
B%
TE%
丙氨酸氨基转移酶
6.0
6.0
16.0 尿酸
4.5
4.5
12.0
天门冬氨酸氨基转移酶
6.0
谷氨酰基转移酶
质控品与质控图
质控品： 数量：在日常工作中，建议采用两个不同浓度水平
的质控品（QC1，QC2），浓度一高一低，形成一个控 制范围，其中一个质控品的浓度在参考范围内，另一 个质控品的浓度在医学决定水平处。
八年级化学鲁教版(五四制)学全一册第五单元定量研究化学反应课优秀教学案例
五、案例亮点
1.实践性与理论性相结合：本案例通过实验操作，使学生直观地理解化学反应的定量关系，将理论知识与实际操作相结合，提高学生的实践能力。
在教学过程中，我充分运用了实验、讨论、小组合作等教学手段，引导学生从实际操作中感受化学反应的定量规律。通过设置合理的教学情境，激发学生的学习兴趣，培养学生的问题解决能力。在教学设计中，我注重理论与实践相结合，让学生在动手实验的过程中，体会化学反应的计量法则，从而提高学生的实际操作能力和科学素养。
二、教学目标
（一）导入新课
1.以生活实例引入，如氢能源的开发利用，引发学生对化学反应定量研究的兴趣。
2.设计实验情境，让学生亲身体验氢气与氧气反应的定量实验过程，激发学生的探究欲望。
3.通过多媒体展示化学反应微观过程，使学生直观理解化学反应的计量法则。
4.创设问题情境，引导学生思考实际化学反应中的过量与不足问题，培养学生解决问题的能力。
（一）知识与技能
1.掌握化学反应的化学计量学基本原理，理解物质的量、摩尔、反应物的化学计量关系等概念。
2.学会通过实验探究氢气与氧气反应的定量关系，并能运用化学计量学知识进行计算和分析。
3.能够运用所学的定量研究方法，解决实际化学反应中的过量与不足问题。
4.了解化学反应平衡的条件和原理，认识化学平衡在实际工业生产和科学研究中的应用。
在教学过程中，我将以学生为主体，关注学生的个体差异，充分调动学生的积极性，引导学生在实践中学习、思考，培养学生的综合素质。同时，注重教学与生活的联系，让学生感受到化学知识在生活中的应用，提高学生的学习兴趣和动力。
巩固练习 定量实验设计与评价(基础)
【巩固练习】1.已知某纯碱样品中含有NaCl杂质，为测定样品中纯碱的质量分数，甲同学用右图装置及试剂进行实验（夹持仪器略）。
（1）仪器A、B 的名称分别是、。
（2）甲同学按实验正常操作的主要步骤如下：②将a g试样放入仪器B中，加适量蒸馏水溶解，得到样品溶液；③称量盛有碱石灰的干燥管的质量为b g；④从仪器A中滴入浓盐酸，直到不再产生气体时为止；⑤再次称量盛有碱石灰的干燥管的质量为c g；（3）甲同学根据以上实验求得的样品中Na2CO3的质量分数是（用含a、b、c的式子表示）（4）乙同学认为甲同学在实验装置设计和使用药品上都有缺陷，会导致测得的Na2CO3的质量分数偏高，而丙同学则认为甲同学的实验装置会使测得的结果偏低，丙同学认为结果偏低的原因是：（5）若要解决乙、丙同学指出的甲同学实验中的问题，可对甲同学的实验装置和实验药品进行适当的改动，请按合理顺序选择仪器并完成下表：（用大写字母代表仪器，仪器可重复使用，夹持仪器略）选用的仪器添加的药品（必要的操作）2.实验室有NH4HCO3和NaHSO3的干燥粉状混合物，某兴趣小组为测定其中NH4HCO3的含量，设计了用在混合物中加酸的实验方法来测定其质量分数。
回答以下问题：⑴化学小组主要选用了下列药品和仪器进行实验。
（图中每种仪器装置只选用了一次，铁架台等固定仪器未画出）请按气流由左向右的方向，仪器连接顺序是（填仪器的接口字母a、b．．．）a→→→→→ f →g → →。
⑵实验开始，混合物加酸前，A装置需要鼓入空气，作用是；加酸后A装置再次鼓入空气的作用是。
⑶E装置的作用是。
⑷实验中，若C瓶中溶液褪色，则测定结果可能会偏（填“高”或“低”）。
为了确保实验中C瓶溶液不褪色，若取样品的质量为m g，实验前E中所装a mol·L－1的KMnO4溶液体积（V）不少于mL。
⑸若混合物样品质量为13.1g，充分作用后碱石灰增重4.4g，则混合物中NH4HCO3的质量分数为。
定量实验设计和评价
试样溶液
图一
碱石灰
Na2CO3(NaCl)的纯度测定
稀硫酸
试样溶液
浓硫酸
图二
碱石灰
Na2CO3(NaCl)的纯度测定
稀硫酸
碱石灰
试样溶液
浓硫酸
碱石灰
图三
Na2CO3(NaCl)的纯度测定
稀硫酸
碱石灰
NaOH溶液 试样溶液
返回
浓硫酸
图四
碱石灰
Na2CO3(NaCl)的纯度测定
稀硫酸
稀硫酸
•如何计算Na2SO3的纯度？
例三： Na2SO3的纯度测定 乙组：准确量取25mL上述溶液，用a mol/L酸性KMnO4
溶液进行滴定：
5SO32- + 2MnO4- + 6H+ == 5SO42- + 2Mn2+ + 3H2O 消耗KMnO4溶液的体积为b mL。
SO32-
SO42 - -
滴定管的选择？ 酸式滴定管
思考一： Na2CO3(NaCl)的纯度测定(05年高考)
理解设计思想：
（1）要得到测定结果，需要获得哪些数据？ （2）图中各装置起什么作用？ （3）若试样A g，U型管增重B g，则ω(Na2CO3)＝ ？5232BA （4）请用一种其它实验方法测定试样中纯碱的质量分数
Na2CO3(NaCl)的纯度测定
(3)所选用装置的连接顺序是(填G 各A接B口F的字母；连接胶管省略)。
课堂小结：
气体法
混合物中质量分数测定 沉淀法
定量实验包括：
滴定法
1. 溶解度的测定
2. 结晶水含量的测定
3.物质的量浓度溶液的配制
4.酸碱中和滴定
碳酸钠质量分数测定教学设计
《碳酸钠质量分数测定实验方案的设计与评价》教学设计【学习目标】1．理解掌握物质定量测定实验的方法和类型2．理解掌握实验方案的设计与评价方法【学习重难点】1．滴定法定量实验的分析和计算方法2．不同实验方案的比较和评价【教学过程】一、定量测定的常用方法1．测气体体积法对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。
常见的量气装置：(1)测定原理：Na 2CO 3＋H 2SO 4===Na 2SO 4＋H 2O ＋CO 2↑。
依据CO 2的体积确定Na 2CO 3的物质的量，进而确定纯碱中Na 2CO 3的含量。
(2)实验操作：向m g 纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO 2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。
(3)数据处理纯碱样品中Na 2CO 3的质量为V 22 400 mol ×106 g ·mol －1＝106V 22 400g ，则纯碱样品中Na 2CO 3的质量分数为106V 22 400 g m g ×100%＝53V 112m%。
例量取10.00 mL 配制好的溶液与足量稀硫酸反应，测定生成气体在通常状况(约20 ℃、1.01×105 Pa)的体积，由此计算混合物中w (Na 2CO 3)。
(1)装置中导管a 的作用是______________________________________________________。
(2)若撤去导管a ，使测得气体体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
2．测气体质量法将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。
常见的气体吸收装置：3．沉淀法先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。
(1)测定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。
依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。
实验方案的设计及评价
用辽大教辅
考名牌大学
(4)从安全性角度评价 化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下： ①净化、吸收气体及熄灭酒精灯要防止液体倒吸。 ②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如 H2 还原 CuO 应 先通 H2，气体点燃前先验纯等)。 ③防氧化(如 H2 还原 CuO 后要“先灭灯再停氢”，白磷 切割宜在水中等)。 ④防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质 时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。
用辽大教辅
考名牌大学
3．性质实验方案的设计 (1)探索性性质实验方案的设计 分析其结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质 可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验方 案，去探索它可能具有的性质。 (2)验证性性质实验方案的设计 对物质具备的性质去求证，关键是设计出简捷的实验方 案，操作简单、易行，现象明显，且安全可行。
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思维激活 思考：某研究性学习小组在网上收集到如下信息：钾、 钙、钠、镁等活泼金属都能在 CO2 气体中燃烧。他们对钠在 CO2 气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究： 【实验】 将燃烧的钠迅速伸入到装满 CO2 的集气瓶中， 钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁 上粘附着白色物质。 【提出假设】 假设 1：白色物质是 Na2O。 假设 2：白色物质是 Na2CO3。 假设 3：白色物质是 Na2O 和 Na2CO3 的混合物。
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[问题探究]
如果某Na2CO3样品，其中只含NaCl杂质， 请问该样品中Na2CO3的含量如何测定？
要求：只提基本方案，只谈原理思路， 暂不涉及具体步骤与装置。
方案一、 A气体体积法 某实验小组拟采用方案一中测定CO2气体体积的方法来测定 其中Na2CO3的含量，请结合下面的仪器及试剂设计合理的 简易装置流程图（可重复使用，固定仪器略去）：
方案一 B气体质量法 某 其实中验Na小2C组O拟3的采含用量方，案选一用中下测列定装CO置2流气程体图质（量固的定方仪法器来略测去定）：
空气
主要实验步骤如下: ① 检验装置的气密性
问题三四：两该次样“品缓中慢Na鼓2C入O一3的定 量含的量空的气计”算的式目为的分别。是什么？
② 将a g样品样放入锥形瓶中
方案丙：将样品溶于稀盐酸，加入足量的氯化钡溶液产生白 色沉淀，通过过滤、洗涤和干燥处理，测沉淀质量。如 何判断加入的BaCl2是否足量？
反溶应液混，合若液没静有置沉后淀，生取成上，层说清明B液a少Cl2许已于加试足管量中。，滴加BaC。l2
方案丁:为了测定Fe2＋, 用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行 氧化还原滴定。滴定原理为（用离子方程式表示）
③打开止水夹a，缓慢鼓入一定量的空气
④称量盛有碱石灰的U型管B的质量，为b g
⑤关闭止水夹a，缓慢滴入稀硫酸至不再产生气体为止
⑥打开止水夹a，缓慢鼓入一定量的空气
⑦再次称量盛有碱石灰的U型管B的质量，为c g
⑧重复步骤⑥和⑦的操作，直到U型管B的质量基本不变，为d g
方案二、
某实验小组拟采用方案二中测定CaCO3沉淀质量的方法
稀硫酸
A
B
C
水
D
E
方案一、 A气体体积法 某其简实中易验装Na小置2C组流O拟程3的采图含用（量方可，案重请一复结中使合测用下定，面夹CO的持2仪气仪器体器及体略试积去剂的）设方：计法合来理测的定
稀硫酸
A
B
C
稀硫酸
饱和NaHCO3溶液
B
D
E
水
D
E
问题一：读取量筒内液体体 积时要注意什么？
问题二：该装置是否会产生 较大误差，如何改进?
方案乙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质 量（其差值即为氢气质量）实现探究目标。实验选用仪器C。
（4）若方案甲中氢气体积约为56mL(标况），可否选用质量 称量的方法？做出判断并说明理由
否，用托盘天平无法称量C的差量
。
可，用电子天平称量C的差量
链接（（2Ⅱ009）福建某-2探5、究201性0福学建-2习5、小200组9浙用江-除28改去编锌） 镀层的铁片 高 来制取摩尔盐。为了测定所制取摩尔盐的组 考 成，拟出下列实验方案并进行相关实验。
链 （2009福建-25、2010福建-25、2009浙江-28改编）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 接 （Ⅰ）某研究性小组借助A-D的仪器装置完成有关实验: 高 考
为了探究镀锌铁片上的锌的质量分数，查询得知锌易溶于碱： Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑据此，截取镀锌铁片试样，剪碎，称得质量为 m1 g。用固体烧碱和水作试剂，拟出下列实验方案并进行相关实验。 方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。
5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋= 5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
。
滴 定 前 是 否 要 滴 加 指 示 剂 否？ _______ （ 填 “ 是 ” 或
“ 否 ” ） 溶，液恰滴好出定现浅终紫色点，且的半分钟现内不象变色
高三实验复习专题
定量实验的设计与评价
乐清市二中 屠晓利
考纲要求
（五）化学实验
❖ 6. 能对常见的物质进行检验和分析。 ❖ 7. 了解对物质进行定性研究和定量分析的基本方法。 ❖ 11.能绘制和识别简单的实验仪器装置图。能根据具
体情况设计解决化学问题的实验方案，并能对设 计的实验方案进行分析、比较、优化和改进。 ❖ 12.能通过化学实验收集有关数据和事实，并科学地 进行分析和处理。
来测定样品中Na2CO3的含量，有同学结合相关知识设计
以下实验过程：
加入足量
加水溶解
CaCl2溶液
滤液
少许样品m1 (1)
溶液一 (2)过滤
沉淀一
洗涤2-3次 (3)
产品m2
干燥 称量
(4)
沉淀二
问题五：为保证实验的精确度，如何判断沉淀是否洗净？
取 液最，后若一没次有洗沉出淀液产少生许，于说试明管沉中淀，已滴洗加净稀。硝酸酸化的AgNO3溶
方案三、
某实验小组拟用一定浓度的标准盐酸来滴定样品 中Na2CO3的含量。
问题六：如果选用甲基橙作指示剂，如何判断滴定终点？
溶液恰好由黄色变为橙色，且半分钟内不变色。Leabharlann 问题七：反应对应的化学方程式为
B。
A、 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl B 、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
（1）选用装置B和 D （填仪器标号）进行实验。
（2）测得充分反应后生成氢气的体积为VL（标准状况），ω(Zn)= 。
（3）若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将 偏大 .
（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
链 （ 2009 福 建 -25 、 2010 福 建 -25 、 2009 浙 江 -28 改 编 ） 接 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 高 （Ⅰ）某研究性小组借助A-D的仪器装置完成有关实验: 考
A中生成的氨气未被B中硫酸完全吸收 (使B装置增重。的质量小于理论图值二)；
反应生成的氨气中混有水蒸气一并被硫酸吸收 (使B装置增重的质量大于理论 值)。
链
接 （2009福建-25、2010福建-25、2009浙江-28改编）
高 （Ⅱ）某探究性学习小组用除去锌镀层的铁片来制取摩尔
考
盐。为了测定所制取摩尔盐的组成，拟出下列实验方案 并进行相关实验。
方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氨气
体积来实现探究目标。可否采用图一装置？
_否__（填“可”或“否”）若填否，如何改进？
图一
向B中加入适量植物油等 。或将B中的水换成植物油、苯或CCl4等
（若填可，此空不填。）
方案乙：通过测量试样与碱反应生成的氨气质
量来实现探究目标。图二中B装置增重的质量
始终不等于理论值，请分析实验误差可能原因