PBL实验教案 课程名称 基础化学实验授课专业及层次临床医学专业 实验项目 EDTA标准溶液的配制、标定及水的总硬度测定 实验分组情况 5组/单人操作 学时数 3 竿握EDTA标准溶液的配制和标定方法 竿握EDTA法测定水的总硬度的 实验目的 法和原理；掌握铬黑T(EBT)指示剂使用条件和终点变化：了解水的硬度的 表示方法。 EDTA常因吸附的0.3%水分和其中含有少量杂质而不能直接配制成标准 溶液，通常先把EDTA配成所需要的大概浓度，然后用基淮物质标定。基准物 质有2 、CaC0,、Mgs0,等 一般可选用 被测组分含有相同金屈离 的基准物质进行标定，这样分析条件相同，可以减小误差。 铬黑T在不同的酸度下显示不同的颜色：pH6为红色：pD12为橙色： 最适宜的酸度为pH9-10.5。 pH为I0条件下，以铬黑T为指示剂，终点由酒红色变为纯蓝色。HⅢn 代表络里工， HY代表EDTA。 配位滴定指示剂的终点指示原理 日前主要用EDTA滴定法测定水中钙和镁总量，并折合成CaO或CaCO 实验原理 含量来确定水的总硬度，用EDTA测定Ca,Mg总量，一般是在pH-10或pH10 的氨性缓冲溶液中进行。铬黑T作指示剂，计量点时C和Mg与EBT形成 紫红色络合物，滴至计量点后，游离出的指示剂使溶液早纯蓝色 EBT(Ca,Mg)(酒红色)+EDTA(无色)一EDTA(Ca2,Mg)(无 色)EBT(蓝色) 由于EBT与Mg显色灵敏度高，与Ca显色灵敏度低，故当水中Mg含 量较低时，使用EBT作指示剂往往得不到敏悦的终点。这时可在EDTA标定 之前加入适量Mg2·(计量)，或在缓冲溶液中加入一些Mg-EDTA络合物，利 用置换滴定原理来提高终点变色的敏锐性。亦可采用KB混合指示剂提高显色 灵敏度高。 测定时水中含有其它干扰离子时，可选用掩蔽方法消除，如Fe,A可 用三乙醇胺掩蔽，C,Pb,Zn2等可用KCN或NaS掩蔽： 仪器：酸式滴定管(50mL),锥形瓶(250mL),容量瓶(250mL), 移液管(25mL》 。电子天平， 吸耳球。 设备与材料 试剂：乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)(s,AR),NH-NH,C1缓冲溶泌 (pH-10),铬黑T(EBT)(s),甲基红，三乙醇胺(1：2水溶液)，HC (1:1水溶液，6.0moL),氨水(1：2水溶液)，氧化锌(99.99%)。 操作重点 标准溶液的准确配制及其滴定操作 操作难点 滴定终点的判断。 操作注意事项 标准溶液的准确配制。 教学法 演示法、讨论法、PBL教学法
实验内容、步骤、要求及时间分配 EDTA标准溶液的配制、标定及水的总硬度测定 为了能够很好地组织与实施“PL教学”，在学生的课程教学中 首先要向学生讲解“什么是PBL教学及其在学习中应该如何做”，这 是非常重要的。 一、提出问题 教师在对教学大纲总体认识和认真把握的基础上，创设一定的情 景，使学生面临矛盾，从而提出问题，让学生带着疑问去探究，主动 参与到教学过程中去。 给学生提供以下课程设计图。要求学生带着问题去查阅有关资料 20分钟 设计出合理详细的实验方案 饮用水和不同工业用水硬度的 标准是多少？ 自来水总硬度的测定 水硬度的定义 及表示方法？ 自米水总硬度的测定方法？ 配位滴定法 定义、操作过程、指 示剂的选择依据？ EDTA标准溶液 EDTA结构特点？如 的配制与标定 何配制？注意事项？ 水硬度的测定 如何操作？终点颜色 变化？ 水硬度的计算 计算公式？ 自来水总硬度的测定实验设计图
二、学生分组。每小组6人。学生根据以上问题，在课下准备资料， 学生课 学生不得仅仅依据问题本身所限的材料进行分析，而必须广泛地运用 下完成 图书馆、网络以及书店来准各自己的方案，并提出分析与解决问题的 方案报告。 三、学生进行小组讨论，把自己查到的信息与大家共享，并对自己的 20分钟 学习及时反思。 四、专题研讨、解决问题 学生通过自学，得到了很多关于配位滴定和水的硬度的相关知识 如：水硬度与人类健康的关系？水硬度表示方法和测定方法还有哪 些？配位滴定还有哪些应用？这些与本次实验相关的一些问题由学生 100分 提出后，通过小组内讨论得到比较全面的解答。学生带着问题进行实 钟 验操作，在实验过程中寻找问题解决方法。在实验操作结束后，由教 师组织全体学生进行讨论总结，鼓励学生踊跃发言，对在实验中未解 决的问题及新发现的问题进行探讨、交流：引导学生积极思考，认真 分析实验结果，特别是那些与预期实验结果有差异的实验现象和数据 从理论知识和实际操作中分析、查找出现这种差异的可能原因，将基 础化学的理论知识与实际问题联系，不仅加深了学生对理论知识的学 握，而且使学生实验动手能力得到提高、学生创造力得到激发。 五、归纳总结，全面提高 指导教师对同学的学习情况作出总结评价，教师就同学们争论的 10分钟 焦点、分歧最大的疑难问题进行引导或解答