第一篇：04實驗四鄰二氮菲分光光度法測定鐵的含量-教案

實驗四鄰二氮菲分光光度法測定鐵的含量教案 課程名稱：分析化學實驗B 教學內容：鄰二氮菲分光光度法測定鐵的含量 實驗類型：驗證

教學對象：化工、環境工程、藥學、生物科學、應用化學、醫學檢驗、制藥、復合材料、生物工程、生物技術

授課地點：中南大學南校區化學實驗樓401 授課學時：4學時

一、教學目的與要求

1、練習鞏固吸量管、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，學會吸收曲線測繪及選擇測定波長和標準曲線的繪制；

3、掌握用鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵的原理、方法和計算；

4、學習掌握722S型分光光度計的正確使用，了解其工作原理；

5、掌握利用標準曲線法進行定量分析的操作與數據處理方法。

二、知識點 分光光度法、朗伯—比耳定律、配位反應、顯色反應、標準溶液、吸收曲線、最大吸收波長、標準曲線、吸量管、比色管、比色皿、實驗報告的撰寫（數據處理三線表表格化）、有效數字

三、技能點

玻璃器皿的洗滌、吸量管的使用、標準系列溶液的配制、比色皿的使用、分光光度計的使用

四、教學重點及難點

重點：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：722s型分光度計的操作

五、教學方法

任務驅動法、分組討論法、閱讀指導法、現場講解指導等

六、復習引入

1、復習分光光度法有關知識，提問學生:(1)分光光度法測定對象是什么？(有色溶液物質)(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] 分光光度法的應用：鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵-標準曲線法

[引言] 鐵是最重要的基本結構材料，鐵合金用途很廣，國防和戰爭更是鋼鐵的較量，鋼鐵的年產量代表一個國家的現代化水平，因而，對各種樣品中所含的鐵進行測定，有助于對產品的生產進行監督。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規定的標準分析方法，因而生產和實驗室中廣泛采用標準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-標準曲線法

[提出任務]教師提出本課題的學習任務：

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驗中，吸收曲線與標準曲線有何區別?

3、鄰二氮菲分光光度法測定鐵的操作方法。[任務探索]

1、鄰二氮菲分光光度法測定鐵的基本原理是什么？ 根據有關學習資料，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合鐵的價態形式存在？

(2)鄰二氮菲絡合鐵時，溶液pH值最好控制在多少？用什么緩沖溶液調節溶液pH？(3)鄰二氮菲分光光度法測定鐵時，哪些離子有干擾？如何消除干擾？ [歸納]引導學生歸納總結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，Fe2+與鄰二氮菲(phen)生成穩定的桔紅色配合物Fe(phen)32+，反應如下： 2Fe3+ + 2NH2OH·HC1＝2Fe2+ +N2↑+2H2O+4H++2C1－

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

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

[講解] 產生干擾的離子較多，根據干擾的特性不同，選用適當的方法進行掩蔽或分離而消除干擾。樣品中若含三價鐵離子、鈷、鎳、銅等共存離子，會干擾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驗中，吸收曲線與標準曲線有何區別? [講解] 吸收曲線和標準曲線是兩個完全不同用途的曲線，吸收曲線一般是指做全波段掃描時候的信號曲線，為吸光度-波長曲線，用于確定測定樣品所用的最佳波長;標準曲線一般是在定波長測定時，用不同濃度的標準樣品作為不同的樣品點，測定繪制而成的吸光度-濃度曲線，根據樣品測得的吸光度值，可從曲線上查找或計算出樣品的濃度。

3、鄰二氮菲分光光度法測定鐵的操作方法。[閱讀] 指導學生閱讀實驗報告中的實驗步驟。[討論] 四個學生一組，歸納測定操作要點。

[提問] 學生代表小組發言：鄰二氮菲分光光度法測定鐵的測定步驟(1)系列標準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準工作溶液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型分光度計操作步驟(a)開機

(b)定波長入=510nm(c)打開蓋子調零T=0。

(d)關上蓋子，調滿刻度至T=100(A=0)。

(e)參比溶液比色皿放入其中，均合T=100調滿(A=0)。

(f)第一格不動，二，三，四格換上標液（共計六個點）調換標液時先用蒸餾水清洗后，再用待測液（標液）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，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整T=0、T=100、A=0)。以所得吸光度A為縱坐標，以相應波長λ為橫坐標，在坐標紙上繪制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)標準曲線（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。在坐標紙上，以鐵含量（濃度單位是××μg/25ml）為橫坐標，吸光度A為縱坐標，繪制標準曲線。依據試液的A值，從標準曲線上即可查得其濃度，計算出原含鐵分析試液中含鐵含量(以mg·L-1表示)。(按下式計算)ρFe=cx/5(5)數據記錄與處理及結論(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，以相應波長λ為橫坐標，在坐標紙上繪制吸收曲線。(b)標準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

標準溶液

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，吸光度A為縱坐標，在坐標紙上繪制標準曲線。依據未知液的A值，從標準曲線上即可查得其對應濃度。(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

結論：鐵未知液中鐵的含量ρFe=

95%置信度下平均值的置信區間ρFe= [小結] 用鄰二氮菲分光光度法測定鐵是國際國內規定的標準分析方法。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+生成一種穩定的桔紅色絡合物Fe(phen)32+，用分光光度法測定物質的含量。定量測定方法一般采用標準曲線法，即配制一系列濃度的標準溶液，在實驗條件下依次測量各標準溶液的吸光度(A)，以溶液的濃度為橫坐標，相應的吸光度為縱坐標，繪制標準曲線。在同樣實驗條件下，測定待測溶液的吸光度，根據測得吸光度值從標準曲線上查出相應的濃度值，即可計算試樣中被測物質的質量濃度。

[演示] 學生代表上講臺演示測定操作過程，其余學生觀察其操作。

[講解、示范] 教師點評學生演示操作過程的正誤之處并講解示范操作要點:(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、調整液面的方法、放液(3)分光光度計的操作：(a)預熱30min。(b)調節T = 0。

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

1、試劑的加入必須按順序進行；

2、定容后必須充分搖勻后進行測量；

3、分光光度計必須預熱30min，穩定后才能進行測量；

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、在進行條件試驗時，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、標準曲線的質量是測定準確與否的關鍵，標準系列溶液配制時，必須嚴格按規范進行操作

待測溶液一定要在工作曲線線形范圍內，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。[學生分組] 以每兩個同學一組分為12～16個小組

[學生實訓] 測定樣品中的鐵含量并完成實驗報告。教師巡回指導 [交流討論] 引導學生說出自己完成任務的情況(成功或失誤之處)[試驗小結] 教師小結本課題實驗完成情況。

1、吸量管的規范操作：克服多加或少加的現象；

2、分光光度計使用時的注意事項：（1）為了防止光電管疲勞，不測定時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，手指只能捏住比色皿的毛玻璃面，而不能碰比色皿的光學表面。（3）比色皿不能用堿溶液或氧化性強的洗滌液洗滌，也不能用毛刷清洗。比色皿外壁附著的水或溶液應用擦鏡紙或細而軟的吸水紙吸干，不要擦拭，以免損傷它的光學表面。

3、分析誤差產生原因：取液不當；溶液沒有搖勻；顯色時間不足；改動了儀器的工作條件等因素。

[布置作業]：根據你的測定，我們本地區的水中鐵的濃度在什么范圍？(寫出測定實驗操作步驟、實驗數據和測定結果)

第二篇：鄰菲啰啉測定水中的鐵元素教案

廣東省新興中藥學校教案

班別13B醫學檢驗班 課程

衛生理化檢驗 第 六 章 第 3 節

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

教學目的 使學生學會用鄰菲啰啉分光光度法測定水中的鐵元素。

教學重點

1、使學生掌握分光光度計的使用方法。

2、使學生掌握用標準曲線法測定樣品濃度 教學難點

1、使學生掌握分光光度計的使用方法。

2、使學生掌握用標準曲線法測定樣品濃度。

教學方法 講授法、實驗法

教學資源

教材、實驗室、電腦Excel軟件

教學過程和時間安排：共80分鐘

一、考勤，清點人數。

2’

二、介紹實驗原理。

5’ 在pH=2～9的溶液中，二價鐵離子能與鄰菲啰啉生成穩定的橙紅色配合物，用721分光光度計測定，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、介紹實驗試劑、儀器、實驗步驟。學生分4組實驗，每組5人。

（一）試劑：鐵標準液、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

5’

（三）步驟：

1、吸取100μg/mL鐵標準溶液（可根據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分光光度計中，分別測定各瓶的吸光度。

20’

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

10’

3、計算水樣中鐵的質量濃度 ρ = c * V1 / V

25’ ρ——水樣中鐵的質量濃度，mg / L；

c－—從標準曲線上查得測定用水樣相當的鐵濃度，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、當堂完成實驗報告，上交批改。

2’

五、督促學生清洗儀器、玻璃器皿，打掃實驗室衛生。

2’ 課堂小結： 1’

1、鄰菲啰啉分光光度法測定水中鐵元素的原理。

2、標準曲線法測定水中鐵元素濃度。

3、總結實驗報告批改情況