1、課題名稱1.1 顯色反應(yīng)課時(shí)2學(xué)時(shí)課型新授課授課班級(jí)12高工藝一班授課時(shí)間3.4教學(xué)目的1、顯色反應(yīng)及影響因素2、光度分析法的設(shè)計(jì)3、吸光光度法的誤差教學(xué)重點(diǎn)分光光度法及比色法原理教學(xué)難點(diǎn)分光光度法原理教學(xué)內(nèi)容分析及教學(xué)設(shè)計(jì)構(gòu)想分光光度法是儀器分析中最常見的方法。在日常生活中有顏色的溶液就有吸光性，通過吸光度的測(cè)量可以達(dá)到定性或定量的目的。教學(xué)方法講授、討論、指導(dǎo)閱讀1.1 顯 色 反 應(yīng)1.1.1 顯色反應(yīng)及影響因素1.1.2 光度分析法的設(shè)計(jì)1.1.3 吸光光度法的誤差1.1.1 顯色反應(yīng)及影響因素沒有顏色的化合物，需要通過適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)定量生成有色化合物再測(cè)定 顯色反應(yīng)1、顯色反應(yīng) 顯色反應(yīng)

2、的選擇A 選擇性好，干擾少，或干擾容易消除;靈敏度高，有色物質(zhì)的應(yīng)大于104Lmol-1cm-1 。B 有色化合物的組成恒定，符合一定的化學(xué)式。C 有色化合物的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，至少保證在測(cè)量過程中溶液的吸光度基本恒定。這就要求有色化合物不容易受外界環(huán)境條件的影響。D 有色化合物與顯色劑之間的顏色差別要大，即顯色劑對(duì)光的吸收與配合物的吸收有明顯區(qū)別，要求兩者的吸收峰波長(zhǎng)之差(稱為對(duì)比度)大于60 nm。2、顯色劑無機(jī)顯色劑:KSCN：測(cè) Fe、Mo、W、Nb 等鉬酸銨：測(cè) P、As 等過氧化氫：測(cè) Ti、V 等無機(jī)顯色劑不多，因?yàn)樯傻呐浜衔锊环€(wěn)定，靈敏度和選擇性也不高。多用有機(jī)顯色劑。有機(jī)顯色劑

3、：分子結(jié)構(gòu)含有生色團(tuán)(即含不飽和鍵的基團(tuán)) 如偶氮基，對(duì)醌基和羰基等含有助色團(tuán)(含孤對(duì)電子的基團(tuán)) 如氨基、羥基和鹵代基等。CH3CCCH3 HON NOH NNOHCOOHSO3HOO型：NNNOH OHON型：PAR (4-(2-吡啶偶氨)-間苯二酚) NHNHNSNS型：雙硫腙NN型：丁二酮肟鄰二氮菲磺基水楊酸偶氮類：偶氮胂III三苯甲烷類三苯甲烷酸性染料 鉻天菁S 三苯甲烷堿性染料 結(jié)晶紫 鄰菲羅啉類：新亞銅靈 肟類：丁二肟 3、多元絡(luò)合物混配化合物V-PAR-H2O （吡啶偶氮間苯二酚） 離子締合物 AuCl4-羅丹明B金屬離子-配體-表面活性劑體系Mo-水楊基熒光酮-CTMAB (

4、十六烷基甲基溴化銨) 磷酸鹽或硅酸鹽或砷酸鹽+ 鉬酸鹽 （過量）雜多酸陰離子(如PMo12O403-12-磷鉬酸陰離子) +還原劑如SnCl2 磷鉬藍(lán) 或硅鉬藍(lán) 或砷鉬藍(lán)進(jìn)行光度測(cè)定 適當(dāng)酸度副反應(yīng)M + nR = MRnOH-H+存在型體的變化RH = R- + H+ 12生成不同配比的絡(luò)合物例，磺基水楊酸 Fe 3+pH = 2 3FeR紫紅色pH = 4 7FeR2橙色pH = 8 10FeR3黃色4 影響因素a 溶液酸度（pH值及緩沖溶液）酸度的選擇以作圖可得適宜pH范圍實(shí)際工作中，作 A pH 曲線，尋找適宜 pH 范圍。ApH實(shí)際工作中，作 A cR 曲線，尋找適宜 cR 范圍。A

5、cRb 顯色劑的用量稍過量，處于平臺(tái)區(qū)實(shí)際工作中，作 A T 曲線，尋找適宜 反應(yīng)溫度。ATATATATATc 顯色反應(yīng)溫度加熱可加快反應(yīng)速度，導(dǎo)致顯色劑或產(chǎn)物分解d 顯色反應(yīng)時(shí)間針對(duì)不同顯色反應(yīng)確定顯示時(shí)間顯色反應(yīng)快且穩(wěn)定；顯色反應(yīng)快但不穩(wěn)定；顯色反應(yīng)慢，穩(wěn)定需時(shí)間；顯色反應(yīng)慢但不穩(wěn)定e 溶劑 有機(jī)溶劑，提高靈敏度、顯色反應(yīng)速率實(shí)際工作中，作 A t 曲線，尋找適宜 反應(yīng)時(shí)間。(1)控制酸度法 測(cè)Fe3: (控制pH)Fe3+, Cu2+FeSS （紫紅）Cu2+pH 2.5SSf 干擾離子干擾消除辦法（顯色反應(yīng)干擾的消除）：測(cè)Co2(含F(xiàn)e3+) : (掩蔽法)Co2, Fe3+Co2+F

6、eF63-Co(SCN)2 (藍(lán))(1) NaFSCNCo2+Fe2+, Sn4+(2)Sn2+Co(SCN)2SCN(2)掩蔽劑掩蔽法(3)氧化還原掩蔽法(改變價(jià)態(tài))(5) 選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)定波長(zhǎng)(6) 增加顯色劑用量(7) 分離(4)利用參比溶液消除顯色劑和某些共存有色離子的干擾515655415500釷-偶氮砷III 鈷-亞硝基紅鹽 AA絡(luò)合物絡(luò)合物試劑試劑1.1.2 光度分析法的設(shè)計(jì)1. 選擇顯色反應(yīng)2. 選擇顯色劑3. 優(yōu)化顯色反應(yīng)條件4. 選擇檢測(cè)波長(zhǎng)5. 選擇合適的濃度6. 選擇參比溶液7. 建立標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)量條件選擇(1) 測(cè)定波長(zhǎng)選擇選擇原則：“吸收最大，干擾最小”靈敏度選擇性一般

7、來說，選擇max；如max處有干擾，則選擇無干擾處的進(jìn)行測(cè)定(2) 測(cè)定濃度控制控制濃度 吸光度A：0.20.8減少測(cè)量誤差(3) 參比溶液選擇參比溶液：光度測(cè)量時(shí)用來調(diào)節(jié)儀器的零點(diǎn)的一種溶液。用途：消除由于吸收池壁及溶劑對(duì)入射光的反射和吸收帶來的誤差，并扣除干擾的影響。如參比溶液選擇不當(dāng)，會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)曲線不通過原點(diǎn)。試液顯色劑參比溶液無色無色蒸餾水有色 無色不加顯色劑的試液無色 有色試劑空白有色 有色 試液+掩蔽劑(使試液無色)+顯色劑(4) 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作理論基礎(chǔ)：朗伯-比爾定律 相同條件下測(cè)定不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度AAc 作圖1.1.3 吸光光度法的誤差1、非單色光引起的偏移2、物理化學(xué)因素

8、：非均勻介質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)3、吸光度測(cè)量的誤差4、顯色反應(yīng)的干擾 對(duì)朗伯-比爾定律的偏移設(shè)入射光由 1 和 2 兩種波長(zhǎng)組成，溶液的吸光質(zhì)點(diǎn)對(duì)兩種波長(zhǎng)的光的吸收均遵從吸收定律1 2 復(fù)合光1 + 2時(shí) 或或1 非單色光引起的偏移非均勻介質(zhì)膠體，懸浮、乳濁等對(duì)光產(chǎn)生散射，使實(shí)測(cè)吸光度增加，導(dǎo)致線性關(guān)系上彎化學(xué)反應(yīng)離解、締合、異構(gòu)等如：離解 Cr2O72- + H2O-=2HCrO4 - =2H+2CrO42- 異構(gòu) PAR的偶氮醌腙式 2 物理化學(xué)因素吸光度標(biāo)尺刻度不均勻3 吸光度測(cè)量的誤差A(yù)0.434 ，T36. 8% 時(shí)，測(cè)量的相對(duì)誤差最小A=0.20.8 T=1565%儀器測(cè)量誤差儀器測(cè)量誤差

9、公式推導(dǎo)又得濃度測(cè)量的相對(duì)偏差T lgT 最大時(shí)，即(TlgT) = 0 時(shí)誤差最小, 算得 lgT= - 0.434 , T=36.8% , A = 0.434若測(cè)A時(shí)產(chǎn)生微小的絕對(duì)差dA，則相對(duì)誤差Er為：Er=dA/A； A=bc (1), 當(dāng)b一定時(shí)，兩邊微分得：dA=bdc (2) dc為測(cè)量濃度時(shí)的絕對(duì)誤差， 二式相除： dA/A=dc/c=Er 故dc正比dA最佳讀數(shù)范圍與最佳值 設(shè)：T =1%，則可繪出溶液濃度相對(duì)誤差c/c與其透光度T 的關(guān)系曲線。如圖所示： 當(dāng)：T =1%，T 在20%65%之間時(shí)，濃度相對(duì)誤差較小，最佳讀數(shù)范圍。 可求出濃度相對(duì)誤差最小時(shí)的透光度Tmin為： Tmin36.8%, Amin0.434 用儀器測(cè)定時(shí)應(yīng)盡量使溶液透光度值在T %=2065% (吸光度 A =0.700.20)。本節(jié)要