第一篇：04實(shí)驗(yàn)四鄰二氮菲分光光度法測定鐵的含量-教案

實(shí)驗(yàn)四鄰二氮菲分光光度法測定鐵的含量教案 課程名稱：分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)B 教學(xué)內(nèi)容：鄰二氮菲分光光度法測定鐵的含量 實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證

教學(xué)對象：化工、環(huán)境工程、藥學(xué)、生物科學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、制藥、復(fù)合材料、生物工程、生物技術(shù)

授課地點(diǎn)：中南大學(xué)南校區(qū)化學(xué)實(shí)驗(yàn)樓401 授課學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)

一、教學(xué)目的與要求

1、練習(xí)鞏固吸量管、比色管（容量瓶）、比色皿的正確使用；

2、了解分光光度法的基本原理，學(xué)會(huì)吸收曲線測繪及選擇測定波長和標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制；

3、掌握用鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵的原理、方法和計(jì)算；

4、學(xué)習(xí)掌握722S型分光光度計(jì)的正確使用，了解其工作原理；

5、掌握利用標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量分析的操作與數(shù)據(jù)處理方法。

二、知識點(diǎn) 分光光度法、朗伯—比耳定律、配位反應(yīng)、顯色反應(yīng)、標(biāo)準(zhǔn)溶液、吸收曲線、最大吸收波長、標(biāo)準(zhǔn)曲線、吸量管、比色管、比色皿、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫（數(shù)據(jù)處理三線表表格化）、有效數(shù)字

三、技能點(diǎn)

玻璃器皿的洗滌、吸量管的使用、標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制、比色皿的使用、分光光度計(jì)的使用

四、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)

重點(diǎn)：鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵的基本原理和操作方法 難點(diǎn)：722s型分光度計(jì)的操作

五、教學(xué)方法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、分組討論法、閱讀指導(dǎo)法、現(xiàn)場講解指導(dǎo)等

六、復(fù)習(xí)引入

1、復(fù)習(xí)分光光度法有關(guān)知識，提問學(xué)生:(1)分光光度法測定對象是什么？(有色溶液物質(zhì))(2)在用分光光度法測定微量鐵中，以什么試劑作顯色劑？(鄰二氮菲)(3)測定波長如何選擇？(吸收曲線)[引入] 分光光度法的應(yīng)用：鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵-標(biāo)準(zhǔn)曲線法

[引言] 鐵是最重要的基本結(jié)構(gòu)材料，鐵合金用途很廣，國防和戰(zhàn)爭更是鋼鐵的較量，鋼鐵的年產(chǎn)量代表一個(gè)國家的現(xiàn)代化水平，因而，對各種樣品中所含的鐵進(jìn)行測定，有助于對產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)督。測定鐵的方法很多，選擇不同方法主要是看不同樣品中鐵的含量，含量高的含鐵試樣采用滴定分析法測定，含量低的含鐵試樣采用儀器分析方法測定。常用的儀器分析方法有分光光度法、原子吸收分光光度法、原子發(fā)射光譜法等，其中鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵的含量是國際國內(nèi)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)分析方法，因而生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室中廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵的方法測定樣品中微量鐵的含量。

[新授]課題：鄰二氮菲分光光度法測定鐵的含量-標(biāo)準(zhǔn)曲線法

[提出任務(wù)]教師提出本課題的學(xué)習(xí)任務(wù)：

1、鄰二氮菲分光光度法測定鐵的基本原理是什么？

2、鄰二氮菲吸光光度法測定微量鐵的實(shí)驗(yàn)中，吸收曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線有何區(qū)別?

3、鄰二氮菲分光光度法測定鐵的操作方法。[任務(wù)探索]

1、鄰二氮菲分光光度法測定鐵的基本原理是什么？ 根據(jù)有關(guān)學(xué)習(xí)資料，思考下列問題：

(1)鄰二氮菲分光光度法測定鐵中的鐵主要是由什么形式存在？如何保障溶液中的鐵離子是以鄰二氮菲絡(luò)合鐵的價(jià)態(tài)形式存在？

(2)鄰二氮菲絡(luò)合鐵時(shí)，溶液pH值最好控制在多少？用什么緩沖溶液調(diào)節(jié)溶液pH？(3)鄰二氮菲分光光度法測定鐵時(shí)，哪些離子有干擾？如何消除干擾？ [歸納]引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)出鄰二氮菲分光光度法測定鐵的基本原理

測定溶液中的微量鐵，一般采用鄰二氮菲分光光度法。即在pH=3～9的溶液中，F(xiàn)e2+與鄰二氮菲(phen)生成穩(wěn)定的桔紅色配合物Fe(phen)32+，反應(yīng)如下： 2Fe3+ + 2NH2OH·HC1＝2Fe2+ +N2↑+2H2O+4H++2C1－

根據(jù)朗伯—比耳定律：A=εbc，當(dāng)入射光波長λ及光程b一定時(shí)，在一定濃度范圍內(nèi)，有色物質(zhì)的吸光度A與該物質(zhì)的濃度c成正比。采用標(biāo)準(zhǔn)曲線分析方法，測定被測物質(zhì)中微量鐵的含量。[學(xué)生回答](1)鄰二氮菲分光光度法測定鐵中的鐵主要是由什么價(jià)態(tài)形式存在？如何保障溶液中的鐵離子是以鄰二氮菲絡(luò)合鐵的價(jià)態(tài)形式存在？

鄰二氮菲分光光度法測定鐵中的鐵主要是以Fe2+離子形式存在的。通常在酸性條件下，加入鹽酸羥胺或抗壞血酸來保障溶液中的鐵離子是Fe2+離子形式存在。

(2)鄰二氮菲絡(luò)合鐵時(shí)，溶液pH值最好控制在多少？用什么緩沖溶液調(diào)節(jié)溶液pH？ [講解] 溶液pH值最好控制在5左右。用HAc-NaAc緩沖溶液調(diào)節(jié)溶液pH值。(3)鄰二氮菲分光光度法測定鐵時(shí)，哪些離子有干擾？如何消除干擾？

[講解] 產(chǎn)生干擾的離子較多，根據(jù)干擾的特性不同，選用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行掩蔽或分離而消除干擾。樣品中若含三價(jià)鐵離子、鈷、鎳、銅等共存離子，會(huì)干擾Fe2+的測定，可以加入鹽酸羥胺、KCN等掩蔽消除干擾。

2、鄰二氮菲吸光光度法測定微量鐵的實(shí)驗(yàn)中，吸收曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線有何區(qū)別? [講解] 吸收曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線是兩個(gè)完全不同用途的曲線，吸收曲線一般是指做全波段掃描時(shí)候的信號曲線，為吸光度-波長曲線，用于確定測定樣品所用的最佳波長;標(biāo)準(zhǔn)曲線一般是在定波長測定時(shí)，用不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品作為不同的樣品點(diǎn)，測定繪制而成的吸光度-濃度曲線，根據(jù)樣品測得的吸光度值，可從曲線上查找或計(jì)算出樣品的濃度。

3、鄰二氮菲分光光度法測定鐵的操作方法。[閱讀] 指導(dǎo)學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的實(shí)驗(yàn)步驟。[討論] 四個(gè)學(xué)生一組，歸納測定操作要點(diǎn)。

[提問] 學(xué)生代表小組發(fā)言：鄰二氮菲分光光度法測定鐵的測定步驟(1)系列標(biāo)準(zhǔn)溶液及分析試液的配制 取6只25mL比色管，用5ml吸量管分別加入鐵標(biāo)準(zhǔn)工作溶液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL，另取3只25mL比色管，分別加入含鐵分析試液5.00mL，然后加入1mL鹽酸羥胺，2.00mL鄰二氮菲，5mLNaAc溶液，每加入一種試劑都應(yīng)混勻。用去離子水定容至刻度，充分搖勻，放置10min，待測。(2)722s型分光度計(jì)操作步驟(a)開機(jī)

(b)定波長入=510nm(c)打開蓋子調(diào)零T=0。

(d)關(guān)上蓋子，調(diào)滿刻度至T=100(A=0)。

(e)參比溶液比色皿放入其中，均合T=100調(diào)滿(A=0)。

(f)第一格不動(dòng)，二，三，四格換上標(biāo)液（共計(jì)六個(gè)點(diǎn)）調(diào)換標(biāo)液時(shí)先用蒸餾水清洗后，再用待測液（標(biāo)液）清洗，再測其分光度(3)吸收曲線（獲得最佳工作波長）

選用1cm比色皿，以試劑空白（1號）為參比溶液，取4號比色管試液，在440～560nm波長范圍內(nèi)，每隔10nm測一次吸光度，其中500～520nm之間，每隔5nm測定一次吸光度(每改變一次波長，都要在參比溶液下調(diào)整T=0、T=100、A=0)。以所得吸光度A為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)波長λ為橫坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上繪制A與λ的吸收曲線。從吸收曲線上選擇最大吸收波長λmax作為測定波長。

(4)標(biāo)準(zhǔn)曲線（獲得線性范圍）及測定分析樣品的吸光度A 用1cm比色皿，以試劑空白（1號）為參比溶液，在選定波長下，測定各溶液的吸光度。在坐標(biāo)紙上，以鐵含量（濃度單位是××μg/25ml）為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。依據(jù)試液的A值，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上即可查得其濃度，計(jì)算出原含鐵分析試液中含鐵含量(以mg·L-1表示)。(按下式計(jì)算)ρFe=cx/5(5)數(shù)據(jù)記錄與處理及結(jié)論(a)吸收曲線的繪制

表1 不同波長下的吸光度 波長/nm 430 450 470 490 500 505 510 515 520 530 550 570 590

吸光度A

以吸光度A為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)波長λ為橫坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上繪制吸收曲線。(b)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制與鐵含量的測定 表2 不同濃度長下的吸光度 比色管號

標(biāo)準(zhǔn)溶液

未知液 2 3 4 5 6 7 8 9

移取含鐵液的體積/ml 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 5.0 5.0 5.0

含鐵總量/[μg·(25mL)-1]

吸光度A

以鐵含量（濃度單位是××μg/25ml）為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。依據(jù)未知液的A值，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上即可查得其對應(yīng)濃度。(c)原含鐵分析試液中含鐵含量 序號

ρ（Fe）/ mg?L-1

平均值

s RSD

結(jié)論：鐵未知液中鐵的含量ρFe=

95%置信度下平均值的置信區(qū)間ρFe= [小結(jié)] 用鄰二氮菲分光光度法測定鐵是國際國內(nèi)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)分析方法。在酸性條件下，加入鹽酸羥胺，保障溶液中的鐵離子是Fe2+離子形式存在，在pH=5的醋酸緩沖溶液中，以鄰二氮菲為顯示劑，與Fe2+生成一種穩(wěn)定的桔紅色絡(luò)合物Fe(phen)32+，用分光光度法測定物質(zhì)的含量。定量測定方法一般采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法，即配制一系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在實(shí)驗(yàn)條件下依次測量各標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度(A)，以溶液的濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在同樣實(shí)驗(yàn)條件下，測定待測溶液的吸光度，根據(jù)測得吸光度值從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的濃度值，即可計(jì)算試樣中被測物質(zhì)的質(zhì)量濃度。

[演示] 學(xué)生代表上講臺演示測定操作過程，其余學(xué)生觀察其操作。

[講解、示范] 教師點(diǎn)評學(xué)生演示操作過程的正誤之處并講解示范操作要點(diǎn):(1)取樣的方法：取樣量5.0mL，取樣儀器：吸量管(2)吸量管的操作：吸液、調(diào)整液面的方法、放液(3)分光光度計(jì)的操作：(a)預(yù)熱30min。(b)調(diào)節(jié)T = 0。

(c)調(diào)節(jié)T = 100%（A=0）。(d)測定樣品的吸光度A。[講解注意事項(xiàng)]

1、試劑的加入必須按順序進(jìn)行；

2、定容后必須充分搖勻后進(jìn)行測量；

3、分光光度計(jì)必須預(yù)熱30min，穩(wěn)定后才能進(jìn)行測量；

4、比色皿必須配套，裝上待測液后透光面必須擦拭干凈；切勿用手接觸透光面；

5、在進(jìn)行條件試驗(yàn)時(shí)，每改變一次試液濃度，比色皿都要洗干凈；

6、同一組溶液必須在同一臺儀器上測量；

7、標(biāo)準(zhǔn)曲線的質(zhì)量是測定準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵，標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制時(shí)，必須嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行操作

待測溶液一定要在工作曲線線形范圍內(nèi)，如果濃度超出直線的線性范圍，則有可能偏離朗伯-比耳定律是光吸收的基本定律，就不能使用吸光光度法測定。[學(xué)生分組] 以每兩個(gè)同學(xué)一組分為12～16個(gè)小組

[學(xué)生實(shí)訓(xùn)] 測定樣品中的鐵含量并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師巡回指導(dǎo) [交流討論] 引導(dǎo)學(xué)生說出自己完成任務(wù)的情況(成功或失誤之處)[試驗(yàn)小結(jié)] 教師小結(jié)本課題實(shí)驗(yàn)完成情況。

1、吸量管的規(guī)范操作：克服多加或少加的現(xiàn)象；

2、分光光度計(jì)使用時(shí)的注意事項(xiàng)：（1）為了防止光電管疲勞，不測定時(shí)必須將試樣室蓋打開，使光路切斷，以延長光電管的使用壽命。（2）取拿比色皿時(shí)，手指只能捏住比色皿的毛玻璃面，而不能碰比色皿的光學(xué)表面。（3）比色皿不能用堿溶液或氧化性強(qiáng)的洗滌液洗滌，也不能用毛刷清洗。比色皿外壁附著的水或溶液應(yīng)用擦鏡紙或細(xì)而軟的吸水紙吸干，不要擦拭，以免損傷它的光學(xué)表面。

3、分析誤差產(chǎn)生原因：取液不當(dāng)；溶液沒有搖勻；顯色時(shí)間不足；改動(dòng)了儀器的工作條件等因素。

[布置作業(yè)]：根據(jù)你的測定，我們本地區(qū)的水中鐵的濃度在什么范圍？(寫出測定實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和測定結(jié)果)

第二篇：鄰菲啰啉測定水中的鐵元素教案

廣東省新興中藥學(xué)校教案

班別13B醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)班 課程

衛(wèi)生理化檢驗(yàn) 第 六 章 第 3 節(jié)

課題

鄰菲啰啉分光光度法測定水中的鐵元素

課堂類型 一體化 授課周次 NO． 1 授課教師 歐瑾儀

教學(xué)目的 使學(xué)生學(xué)會(huì)用鄰菲啰啉分光光度法測定水中的鐵元素。

教學(xué)重點(diǎn)

1、使學(xué)生掌握分光光度計(jì)的使用方法。

2、使學(xué)生掌握用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測定樣品濃度 教學(xué)難點(diǎn)

1、使學(xué)生掌握分光光度計(jì)的使用方法。

2、使學(xué)生掌握用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測定樣品濃度。

教學(xué)方法 講授法、實(shí)驗(yàn)法

教學(xué)資源

教材、實(shí)驗(yàn)室、電腦Excel軟件

教學(xué)過程和時(shí)間安排：共80分鐘

一、考勤，清點(diǎn)人數(shù)。

2’

二、介紹實(shí)驗(yàn)原理。

5’ 在pH=2～9的溶液中，二價(jià)鐵離子能與鄰菲啰啉生成穩(wěn)定的橙紅色配合物，用721分光光度計(jì)測定，在510nm處有最大吸收，其吸光度與鐵的含量成正比，故可比色測定。

三、介紹實(shí)驗(yàn)試劑、儀器、實(shí)驗(yàn)步驟。學(xué)生分4組實(shí)驗(yàn)，每組5人。

（一）試劑：鐵標(biāo)準(zhǔn)液、鹽酸羥胺、鄰菲啰啉、乙酸鈉、待測水樣

5’

（二）儀器：721可見光分光光度計(jì)

5’

（三）步驟：

1、吸取100μg/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液（可根據(jù)樣品的含鐵量高低來確定）0.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL，分別置于100mL容量瓶中，于各瓶加入10%鹽酸羥胺5.0 mL，5%鄰菲啰啉水溶液5.0mL，然后加入10%乙酸鈉10.0mL，加水稀釋至刻度，搖勻，待用。

18’

2、吸取樣液50.0 mL于100 mL容量瓶中，同一方法添加試劑。5’

3、以不加鐵的空白試劑作參比液，在510 nm波長處，用2cm比色皿，在721分光光度計(jì)中，分別測定各瓶的吸光度。

20’

4、用Excel軟件繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線及對應(yīng)公式，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出水樣相對應(yīng)鐵的濃度c（μg/mL）。

10’

3、計(jì)算水樣中鐵的質(zhì)量濃度 ρ = c * V1 / V

25’ ρ——水樣中鐵的質(zhì)量濃度，mg / L；

c－—從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得測定用水樣相當(dāng)?shù)蔫F濃度，μg/mL； V1——取用的測定用水樣體積，mL； V2——測定用水樣總體積，mL；

四、當(dāng)堂完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，上交批改。

2’

五、督促學(xué)生清洗儀器、玻璃器皿，打掃實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生。

2’ 課堂小結(jié)： 1’

1、鄰菲啰啉分光光度法測定水中鐵元素的原理。

2、標(biāo)準(zhǔn)曲線法測定水中鐵元素濃度。

3、總結(jié)實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改情況