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二、认识氟元素
2. 氟的分布 2.氟的分布
氟是自然界中广泛分布的元 素之一，在卤素中，它在地壳中 的含量仅次于氯。重要的矿物有 萤石、氟磷酸钙等。
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二、认识氟元素
人体需要量主要来自食物。一般 情况下，动物性食品中氟高于植物性 食品，海洋动物中氟高于淡水及陆地 食品，鱼和茶叶氟含量很高。 饮用水和食盐中有一定含量，但有地 区性差异。 氟元素在正常成年人体中约含 2克 -3克，人体含氟约 2.6g，主要分布在 骨骼、指甲、毛发中。
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三、制定任务实施方案
7、思考题 (1) 为什么要加入总离子强度调节缓冲剂？（或柠檬酸盐在测量溶液 中能起到那些作用？） (2)氟电极在使用时应注意哪些问题。 (3)为什么要清洗氟电极，使其响应电位值大于 350mV？ 答：清洗氟电极是为了排除实验留在氟电极感应膜上的干扰离子，以 消除其对实验的影响，使其相应电位值大于 350mV是为了证明氟离子 电极的电位已经平衡好了
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一、任务目标
� 采集、 预处理样品 用正确的采样方法采集样品，用合理的预处理方法对 样品进行 预处理，以保证测试数据的真实性。 � 组建实验装置 根据实验方案选择仪器及配套设施，正确规范搭建实 验装置。 � 正确规范操作 严格按照操作规程使用仪器，以精益求精的实验态度 对待实验中的每一个细节，注意安全，遵守实验室各 项规章制度。
（3） 缓冲溶液（TISAB）（即总离子强度缓冲溶液）：称取58g NaCl及 10g柠檬酸钠溶于二次蒸馏水中，加冰醋酸60mL，用50%氢氧化钠调节pH值 为5.0~5.5，冷却至室温，转入1L容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，转入 洗净、干燥的试剂瓶中。 （4） 50mL、100mL容量瓶、50mL烧杯各若干。
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一、任务目标
� 准确记录数据 以科学求实的态度，准确记录实验中每一个数据。 � 正确处理数据 根据所学的理论知识，选择正确的数据处理方法， 快速准确地处理实验数据。 � 准确表述分析结果 完成实验报告，对所做的实验结果进行自我评价。
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三、制定任务实施方案
6、注意事项 (1)氟电极浸入待测液中，应使单晶膜外不要附着水泡，以免干扰读 数。 (2)测定时搅拌速度应缓慢而稳定。 (3)实验过程中，必须确保标准溶液测定顺序由低到高依次进行，若 测定未知浓度样品时，需要用蒸馏水清洗氟电极后再测定，避免产 生较大误差。同时，应该注意用蒸馏水冲洗过后，需要用滤纸吸去 单晶膜上的水珠，而不能直接用手接触膜片。因为本次实验用的单 晶膜比较敏感，用手擦可能损害膜片。
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二、认识氟元素
3. 氟对人体的作用 3.氟对人体的作用 氟具有防龋齿作用，广泛存在于 饮用水中。成年人适宜摄入量为 1.5mg/天，最高可耐受摄入量为 3.0mg/天。但过高的氟含量可能会引 起中毒，从而损害神经系统，引发骨 质疏松症，因此有必要对饮用水中的 氟离子含量进行测定，运用所学知 识，测定自来水中的氟离子含量。
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三、制定任务实施方案
测量依据： 1. 1.测量依据： （1）GB 5749-2006 《生活饮用水卫生标准》
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三、制定任务实施方案
（2）GB/T 5750.5-2006 生活饮用水标准检验方法 无 机非金属指标
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三、制定任务实施方案
参考步骤： 4. 4.参考步骤：
（1） 将氟电极和甘汞电极分别与pH/mV计上的接口正确相接（氟电极接 “-”，饱和甘汞电极接“+”，用mV档测量），开启仪器开关，预热仪器。 （2）清洗电极 于50 mL 的烧杯中，加入30~40 mL 的蒸馏水，放入搅拌磁子，插入氟 电极和饱和甘汞电极至合适位置，开启搅拌器，调节搅拌速度适中，使之 保持较慢而稳定的转速（注意在整个实验过程中保持该转速不变，切 记），清洗电极。若mV计读数小于350mV，更换蒸馏水，继续清洗，直至读 数大于350mV。
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三、制定任务实施方案
测定原理： 2. 2.测定原理： 氟离子选择性电极 (简称氟电极 ) 以LaF3单晶片为敏感膜，对溶液 中的氟离子具有良好的选择性。氟电极、饱和甘汞电极 试液组成的原电池可表示为： Ag│AgCl，NaCl，NaF│LaF3膜│试液‖KCl (饱和)，Hg2Cl2│Hg 一般pH/mV计上氟电极接 (－) ，饱和甘汞电极接 (＋)，测得原电池的 电动势为： (SCE) 和待测
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三、制定任务实施方案
（2）水样中 F-的实际含量的计算： 根据水样测得的电位值 Ex，在标准曲线上查到其对应的 -lgCF（或由标准曲线方程得到），然后在计算出稀释后水样中氟离子的 浓度Cx，最后计算出水样中氟离子的含量。 水样中氟离子的含量 = 2× Cx
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c F � 为待测试液中 氟离子浓度， pF � � lg cF
值，由标准曲线上即可求得水中氟的含量。
�
。
E与pF呈线性关系，因此只要作出 Ex的标准曲线，并测定水样的
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三、制定任务实施方案
用氟电极测量 F-时，最适宜 pH范围为5.0~5.5。pH 值过低，易形 成HF、HF-2等，降低了 氟离子浓度 ；pH值过高，F-浓度增大，OH -在氟 电极上与F -产生竞争响应。也由于 OH-能与单晶膜中 LaF 3产生如下反应：
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三、制定任务实施方案
5、实验数据及其处理 （1）数据记录及工作曲线的绘制： 表一
CF-(mg/mL) -lgCFpF -E 10-2 2 2 10-3 3 3 10-4 4 4 10-5 5 5 10-6 6 6 稀释水样
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三、制定任务实施方案
根据配制的系列标准浓 度所测定的数据，在坐标纸上 绘制E- -lgCF- 曲线（也可以利 用电脑绘制标准曲线），得到 标准曲线（校正曲线）。 回归计算得出标准曲线方程： 相关稀释： r2 =
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三、制定任务实施方案
（3）标准曲线法（校正曲线法） 标准曲线的制作 ：分别配制含10mLTISAB 、浓度为10-2、10 -3、 10 -4、10-5、10-6moL/L的氟离子系列标准溶液 ，用水稀释至 50mL刻 度，摇匀。将部分溶液倒入烧杯中，放入搅拌磁子，插入前面清 洗好的两电极，开启搅拌器，待读数稳定后 （两分钟） ，读取电 位值。按浓度从低至高依次测量。测量结果列表记录在表 1中。
二、认识氟元素
基本信息 1. 1.基本信息 氟，气体元素，符号 F，原子序数 9。卤 族元素之一，属周期系 ⅦA族元素。淡黄色， 有毒，腐蚀性很强，化学性质很活泼，可以 和部分惰性气体在一定条件下反应。是制造 特种塑料、橡胶和冷冻机（氟氯烷）的原料。 由其制得的氢氟酸 (HF)是一种唯一能够与玻 璃反应的无机酸。
三、制定任务实施方案
测定原理： 2. 2.测定原理： 饮用水中氟含量的高低，对人的健康有一定的影响。氟含 量太低，易得牙龋病，过高则会发生氟中毒，适宜含量为 0.5~1.0 mg/L 。 目前测定氟的方法有比色法和直接电位法。比色法测量 范围较宽，但干扰因素多，并且要对样品进行预处理；直接电 位法，用离子选择性电极进行测量，其测量范围虽不及前者 宽，但已能满足环境监测的要求，而且操作简便，干扰因素 少，一般不必对样品进行预处理。因此，电位法逐渐取代比色 法成为测量氟离子含量的常规方法。
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三、制定任务实施方案
仪器与试剂： 3. 3.仪器与试剂： （1）pH/mV计，电磁搅拌器，氟离子选择性电极，饱和甘汞电极； （2）NaF标准储备液（ 0.1moL/L）：将分析纯 NaF在120℃烘干，准 确称取4.199g溶于二次蒸馏水中，移入 1L容量瓶中，稀释至刻度， 即得到0.1moL/L的氟离子标准溶液，然后储存在聚乙烯瓶中备用；
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三、制定任务实施方案
用离子选择性电极测量的是离子活度，而通常定量分析需要的是 离子浓度。若加入适量惰性电解质作为总离子强度调节缓冲剂 (TISAB)，使离子强度保持不变，则 (1)可表示为：
E � K � 0.059 � lg c F �
� K � 0 .059 � (- lg c F � ) � K � 0 .059 � pF
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三、制定任务实施方案
（4）水样测定 取水样25.00mL，置50mL容量瓶中，加 10.00mL缓冲溶液，用 水稀释至刻度并摇匀，将部分溶液倒入烧杯中，放入搅拌磁子， 插入前面清洗好的两电极，同上操作，读取稳定的测量电位值。 记录在表1中
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E �1 SCE �1F �
1SCE 和1F �分别为饱和甘汞电极和氟电极的电位。
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三、制定任务实施方案
当其他条件F
测试液中氟离子的活度。
�
(25℃)
(1)
� F � 为待 其中，K为常数， 0.059为25℃时电极的理论响应斜率；
3：自来水中氟离子含量的测定 任务 任务3 ：李 鹏 主讲人 主讲人：李
一、任务目标
� 课程任务
� 职业关键能力 ：获得新知识的能力；学习中能提出不同见解的能力:按工作 任务的要求，运用所学知识提出工作方案、完成工作任务的能力；工作中发 现问题、分析问题、解决问题的能力。 � 知识目标 ：样品的采集、预处理方法，电极的选择方法，溶液的配制，电池 电动势的测定方法，选择合适的定量分析方法对样品进行定量分析，正确计 算和表述分析结果。 � 专门技能 ：根据试验方案，选择合适的电极，正确娴熟地搭建实验装置，在 规定的时间内，完成项目规定的任务。 � 素质目标 ：培养学生精益求精的学习态度与实验态度；培养学生团队竞争和 团队协作精神，培养学生对所做实验结果进行自我评价的能力，遵守实验室 各项规章制度。