电势法及永停滴定法教案.DOC

第十章　电势法及永停滴定法 课时目标 【知识教学目标】 1．掌握参比电极和指示电极的组成及作用、直接电势法测定溶液pH值的原理。 2．了解直接电势法测定其他离子浓度的方法、永停滴定法的基本原理。 【能力培养目标】 1．掌握直接电势法的原理和方法。 2．学会用酸度计测定溶液的pH值。 【素质教育目标】 1．树立学生使用仪器分析的意识。 2．培养学生使用分析仪器的素养。 重点 溶液pH值的测定、电势滴定法、永停滴定法的基本原理 难点 溶液pH值的测定、电势滴定法、永停滴定法的基本原理 教学方法 讲授、讨论 课时数 8 使用教具 多媒体课件 参考资料 《基础化学》，陆家政，人民卫生出版社 《分析化学》，潘国石，人民卫生出版社 《分析化学》（第四版）武汉大学，高等教育出版社 教学体会 本章节应该注意溶液pH值的测定的基本原理，注意在介绍电势滴定法、永停滴定法时对终点确定的技术进行详细讲解 第十章　电势法及永停滴定法 依据物质在溶液中的电化学性质及变化进行物质成分分析的方法称为电化学分析法(electrochemical analysis)。它分为电导法；电位法；电解法；电流-电势法。 电位法(poten tiometry)是通过测量原电池的电动势来确定被测物质含量的分析方法，分为直接电位法(direct potentiometry)和电位滴定法(potentiometric titration)。 永停滴定法（deadstop titration）是根据滴定过程中双铂电极的电流变化来确定化学计量点的电流滴定法。 第一节 电势法的基本原理 1．化学电池 化学电池(chemical cell)是由两个电极、电解质溶液和外电路三部分组成，是一种电化学反应器。电化学反应就是发生在电极和电解质溶液界面间的氧化还原反应。化学电池分为原电池和电解池(electro1ytic cell)两类。将化学能转变为电能的装置称为原电池，即电极反应能够自发进行；将电能转变为化学能的装置，称为电解池，即电极反应不能自发进行，只有在两极上施加一定的外加电压，电极反应才会发生。 化学电池由两个电极插入同一电解质溶液中组成的,称为无液接界电池；将两个电极分别插入组成不同，但能相互连通的电解质溶液中组成的电池，称液接界电池。不同溶液之间的接触面，称为液接界面。在有液接界面电池中，两种电解质溶液的界面，通常是用某种多孔物质隔膜隔开，或用盐桥连接起来。多孔隔膜和盐桥的作用在于阻止两种溶液混合，又为通电时离子迁移提供必要的通道。电位法测量主要是利用有液接界电池，永停滴定法是利用无液接界电池。 2．参比电极和指示电极 化学电池(chemical cell)是由两个电极、电解质溶液和外电路三部分组成，是一种电化学反应器。电化学反应就是发生在电极和电解质溶液界面间的氧化还原反应。化学电池分为原电池和电解池(electro1ytic cell)两类。将化学能转变为电能的装置称为原电池，即电极反应能够自发进行；将电能转变为化学能的装置，称为电解池，即电极反应不能自发进行，只有在两极上施加一定的外加电压，电极反应才会发生。 化学电池由两个电极插入同一电解质溶液中组成的,称为无液接界电池；将两个电极分别插入组成不同，但能相互连通的电解质溶液中组成的电池，称液接界电池。不同溶液之间的接触面，称为液接界面。在有液接界面电池中，两种电解质溶液的界面，通常是用某种多孔物质隔膜隔开，或用盐桥连接起来。多孔隔膜和盐桥的作用在于阻止两种溶液混合，又为通电时离子迁移提供必要的通道。电位法测量主要是利用有液接界电池，永停滴定法是利用无液接界电池。 三、指示电极与参比电极 电位法使用的化学电池是由两种性能不同的电极组成，其中电位值随被测离子活（浓）度的变化而变化的电极，称为指示电极(inducator electrode)；电位值已知并恒定的电极，称为参比电极(reference electrode)， 即电位值不受溶液中被测离子活（浓）度的影响。 （一） 指示电极 指示电极应符合以下要求：①电极电位与有关离子活度符合Nernst方程式；②响应快，重现性好；③结构简单,使用方便。 指示电极分为金属基电极和离子选择性电极两类： 1．金属基电极 以金属为基体的电极。这类电极的机理是：电极电位的形成是基于电子交换。通常有三种形式： (1)金属-金属离子电极：由活性金属插入该金属离子溶液中组成的体系。通式为：M|Mn+ 。此类电极有一个相界面，故称为第一类电极。 (2)金属-金属难溶盐电极：由金属表面涂有其难溶盐并插入该难溶盐的阴离子溶液中组成。其电极电位随溶液中阴离子浓度的变化而改变。 此类电极有两个界面，故称为第二类电极。 (3)惰性金属电极：由惰性金属(铂或金)插入含有某氧化态和还原态