课程名称 |
分析化学 |
课程代码 |
10608401 |
开课学院 |
化学与环境科学学院 |
课程性质 |
专业基础课 |
总学时数 |
64 |
周学时数 |
4 |
开设学期 |
春学期 |
编写时间 |
2014年11月 |
编 写 人 |
罗迎春 |
审 核 人 |
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适用专业 |
应用化学、环境科学 |
先修课程 |
无机化学 |
建议使用教材和参考资料 |
1.武汉大学编,《分析化学》,第五版,高等教育出版社,2011. 2.李克安、金钦汉等译,《分析化学》,北京大学出版社,2001. 3.彭崇慧、冯建章、张锡瑜、李克安、赵凤林编著,《定量化学分析简明教程》,第二版,北京大学出版杜,1997 |
一、课程教学的目的和任务
分析化学是本科化学教育专业的一门专业基础课,是为学生掌握分析化学的基本原理、基本知识和基本操作技能;重视化学反应条件,逐步树立准确的“量”的概念;培养严谨的科学态度和良好的实验习惯;初步具有分析问题和解决问题的能力而开设的一门必须修基础课程,是学生学习其它化学课程的基础科目。
二、课程教学要求
1.了解分析化学的基本知识、基本理论、基本分析方法。
2.理解各类分析及仪器的测量原理,并建立起严格的“量” 的概念。
3.掌握各类分析方法的特点、应用范围及局限性。
4.能够根据实际问题选择合适分析方法的能力,与实验课程配合,初步具有解决具体问题的能力。
三、课程考核形式和标准
课程考核成绩以百分制计算,由平时成绩与期末成绩构成,平时成绩占课程总成绩的30%,期末成绩占总成绩的70%,两者合计即为课程学习成绩,60分为及格。
平时成绩考核方式和要求:出勤占10%、作业占20%
期末成绩考核方式和要求:期末成绩占总成绩的70%
四、课程教学时数分配
章 节 |
教 学 内 容 |
教 学 时 数 |
教学方式 或 手 段 |
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一 |
分析化学概论 |
3 |
讲授 |
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二 |
分析试样的采集与制备 |
2 |
讲授 |
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三 |
误差与分析数据处理 |
7 |
讲授、讨论 |
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四 |
分析化学中的质量保证与质量控制 |
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自学 |
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五 |
酸碱平衡及酸碱滴定法 |
12 |
讲授 |
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六 |
络合滴定法 |
12 |
讲授 |
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七 |
氧化还原滴定法 |
10 |
讲授、讨论 |
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八 |
沉淀滴定法和滴定分析小结 |
2 |
讲授、讨论 |
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九 |
重量分析法 |
8 |
讲授、讨论 |
|
十 |
吸光光度法 |
8 |
讲授 |
|
十一 |
分析化学中常用的分离和富集方法简介 |
|
自学 |
|
合 计 |
64 |
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第一章 分析化学概论
【教学目的】通过本章的学习,使学生明确分析化学的定义、任务、作用、分类和发展,了解滴定分析的过程、方法特点、分类、滴定方式和对滴定反应的要求,了解对基准试剂的要求,理解标准溶液浓度的两种表示方法,掌握配制标准溶液的两种方法,掌握滴定分析中的定量计算公式及其应用。
【重点难点】重点:滴定分析的概述,滴定分析的计算。难点:滴定分析结果的计算。
【教学内容】
1.1分析化学的定义、任务和作用
1.2分析方法的分类与选择
1.3分析化学的发展简史与发展趋势
1.4分析化学的参考文献
1.5 分析化学过程及分析结果的表示
1.6滴定分析概论
1.7基准物质和标准溶液
1.8滴定分析的计算
滴定分析的方法;滴定分析对反应类型的要求和滴定方式及分类;基准物质和标准溶液;滴定分析中有关的量和单位;滴定分析的计算。
第二章分析试样的采集与制备
【教学目的】 了解试样的采集方法,了解测定前的预处理,掌握试样的制备和分解。
【重点难点】重点:掌握试样的各种制备和分解的方法。难点:试样的各种制备和分解的方法。
【教学内容】
2.1试样的采集 2.2试样的制备 2.3试样的分解 2.4测定前的预处理
第三章 误差与分析数据处理
【教学目的】了解定量分析中误差的来源和性质,了解对有限测定数据进行统计处理的初步方法,理解准确度和精密度的含义、表示方法以及两者的关系。
【重点难点】重点:掌握准确度和精密度的概念和表示方法,有限测定数据进行统计处理;
难点:误差传递的相关计算
【教学内容】
3.1分析化学中的误差
精密度与准确度;误差与偏差;随机误差与系统误差;误差的传递。
3.2 有效数字及运算规则
3.3 分析化学中的数据处理
测量值的频率分布;测量值与随机误差的正态分布;测量值与随机误差的区间概率。
3.4显著性检验
集中趋势和分散趋势的表示;平均值的置信区间;显著性检验;标准工作曲线及线性回归。
系统误差
3.5可疑值取
舍异常值的检验
3.6 回归分析法
标准工作曲线及线性回归
3.7提高分析准确度的方法
减小测量误差;控制随几误差;消除系统误差
第四章 分析化学中的质量保证与质量控制
【教学目的】了解质量保证的工作内容,了解分析全过程的质量保证与质量控制,了解标准方法与标准物质,了解不确定度和溯源性,了解实验室认可、计量认证及审查认可。
【重点难点】重点:掌握分析全过程的质量保证与质量控制;难点:实验室内质量控制技术的掌握
【教学内容】
4.1质量保证与质量控制概述
4.2 分析全过程的质量保证与质量控制
现场空白,运输空白,现场平行样,现场加标样,现场质控样。
常规质量控制技术,实验室质量保证体系
4.3标准方法与标准物质
标准分类与标准化,分析方法标准,标准物质与标准试样
4.4不确定度和溯源性
不确定度的定义,不确定度的分类,不确定度的来源,不确定度的评估过程。
4.5实验室认可、计量认证及审查认可
第五章 酸碱平衡及酸碱滴定法
【教学目的】了解酸碱质子理论,掌握水溶液中弱酸(碱)的各型体的分布系数的计算,掌握酸碱溶液中氢离子浓度的计算,了解酸碱缓冲溶液理论,掌握酸碱滴定法的基本原理。
【重点难点】重点:处理酸碱平衡的方法,酸碱溶液中PH的计算,酸碱滴定法的基本原理。难点:酸碱溶液中PH的计算。
【教学内容】
5.1酸碱质子理论及酸碱反应
现代酸碱理论;酸碱反应的平衡常数;活度、浓度及酸度常数。
5.2pH对酸碱各型体分布的影响
分布系数的定义;一元酸碱的分布系数;多元酸碱的分布系数;优势区域图;浓度对数图*。
5.3酸碱溶液中[H+]的计算
水溶液中酸碱平衡的处理方法;各种体系中氢离子浓度的计算。
5.5酸碱缓冲溶液
缓冲溶液的定义与种类;缓冲溶液的pH计算;缓冲容量及有效缓冲范围;缓冲溶液的选择;标准缓冲溶液。
5.6酸碱指示剂
酸碱指示剂的作用原理及变色范围;影响指示剂变色范围的各种因素;混合指示剂。
5.7酸碱滴定
酸碱滴定曲线;可行性判定与指示剂的选择;酸碱滴定中二氧化碳的影响。
5.8酸碱滴定的终点误差
代数法;误差公式与误差图及其应用。
5.9酸碱滴定法的应用
酸碱标准溶液的配制与标定;酸碱滴定法的应用示例。
5.10非水溶剂中的酸碱平衡与酸碱滴定*
第六章 络合滴定法
【教学目的】理解络合平衡及副反应的影响,掌握副反应系数及条件稳定常数和终点误差的计算,掌握滴定原理和准确滴定条件并会选择滴定的适宜酸度范围,理解金属指示剂的变色原理及应用,理解混合离子的选择性滴定并能结合实际进行简单的分析方案的设计。
【重点难点】重点:络合平衡中各级分布系数及平衡浓度的有关计算,并熟练掌握副反应系数及条件稳定常数等概念处理络合平衡的方法和络合滴定法的基本原理。难点:条件稳定常数及终点误差的计算。
【教学内容】
6.1分析化学中常用的络合物
分析化学中的络合物;EDTA及其络合物。
6.2络合物的平衡常数
6.3副反应系数及条件稳定常数
络合物的平衡常数和各级分布系数;络合物的副反应系数;络合物的条件稳定常数;金属离子缓冲溶液与配位体缓冲溶液。
6.4络合滴定基本原理
滴定曲线;金属指示剂;终点误差与可行性判断
6.5准确滴定与分别滴定的判别式
6.6络合滴定中酸度的控制
单一离子滴定酸度的控制。分别滴定的酸度的控制
6.7提高络合滴定选择性的途径
络合掩蔽法,沉淀掩蔽法,氧化还原掩蔽法
6.8络合滴定的方式与应用:
各种滴定方式及示例;EDTA标准溶液的配制与标定。
第七章 氧化还原滴定法
【教学目的】了解氧化还原法的特点,注意反应条件的重要性,了解条件电位的含义,掌握电极电位的计算方法,掌握各类型指示剂的应用,掌握高锰酸钾法和碘量法的内容和计算。
【重点难点】重点:用能斯特公式处理氧化还原平衡中的有关问题,氧化还原滴定法的基本原理以及用化学计量关系处理比较复杂的氧化还原滴定体系的分析结果的计算。难点:用能斯特公式处理氧化还原平衡中的有关问题。
【教学内容】
7.1氧化还原反应平衡
能斯特方程;条件电位;影响条件电位的因素;氧化还原进行的程度。
7.2氧化还原滴定
氧化还原滴定曲线;氧化还原指示剂;终点误差;氧化还原预处理。
7.3氧化还原滴定的预处理
7.4常用的氧化还原滴定法
高锰酸钾法;重铬酸钾法;碘量法;溴酸钾法;铈量法。
7.5氧化还原滴定的计算
第八章 沉淀滴定法和滴定分析小结
【教学目的】了解沉淀滴定法基本原理。掌握各种银量法的区别、指示剂、反应条件及应用范围。 掌握四大滴定分析法的异同点
【重点难点】重点:掌握各种银量法;掌握四大滴定分析法的异同点。难点:四大滴定分析法的异同点
【教学内容】
8.1沉淀滴定法
8.2滴定分析小结
第九章 重量分析法
【教学目的】了解重量分析法的基本原理,掌握沉淀溶解度及其影响因素,
了解沉淀带入杂质的原因,掌握重量分析结果的计算。
【重点难点】重点:影响重量分析法准确度的因素。沉淀的形成过程。难点:影响重量分析法准确度的因素。
【教学内容】
9.1重量分析法概述
重量法的分类及特点;沉淀重量法的分析过程和对沉淀的要求;重量分析的计算。
9.2沉淀的溶解度及其影响因素
溶解度、活度积、溶度积与条件溶度积。
9.3沉淀的类型和沉淀的形成过程
沉淀的分类;沉淀的形成过程;沉淀的纯度。 9.4影响沉淀纯度的主要因素
9.5沉淀条件的选择
晶形沉淀沉淀条件的选择;无定型沉淀沉淀条件的选择;均匀沉淀法。
9.6有机沉淀剂的应用
有机沉淀剂的特点;有机沉淀剂的分类。
第十章 吸光光度法
【教学目的】了解物质对光的吸收性质,了解吸光光度法定量分析的理论基础,
了解吸光光度仪器的基本构造及使用方法,了解吸光光度法的应用。
【重点难点】重点:吸光光度法的基本原理,光度测量条件的选择及光度法的应用。
难点:吸光光度法的基本原理,光度测量条件的选择及光度法的应用。
【教学内容】
10.1吸光光度法的基本原理
光的基本性质;吸收光谱的产生;溶液的吸光定律;吸光度的加和性。
10.2光度分析的方法与仪器简介
光度分析的几种方法;光度分析仪器简介。
10.3吸光光度法的灵敏度与准确性
灵敏度的表示;影响灵敏度的因素;测量条件的选择。
10.4显色反应与分析条件的选择
显色反应;分析条件的选择;重要显色试剂;多元配合物显色体系简介。
10.5吸光光度法应用简介
微量组分的测定;示差光度法;多组分分析;光度滴定法;络合物的组成测定;稳定常数的测定;弱酸弱碱条件常数的测定;其他应用简介:双波长分光光度法;导数分光光度法;流动注射光度法。
10.6紫外分光光度法在有机定性分析中的应用
有机化合物的吸收光谱;生色团和助色团;有机化合物的结构与紫外吸收峰的关系;溶剂对吸收光谱的影响;不饱和有机化合物的紫外吸收峰及其计算方法;紫外吸收在有机定性和结构分析中的应用。
第十一章 分析化学中常用的分离和富集方法简介
【教学目的】了解富集的方法,了解分离的方法。
【重点难点】富集的方法,分离的方法
【教学内容】
11.1概论
分析化学中的分离及其意义;分离度与回收率;分离方法的分类。
11.2沉淀分离法
常量组分的沉淀分离;微量组分的共沉淀分离与富集。
11.3溶剂萃取分离法
萃取分析的基本原理;萃取分离的类型及条件;萃取分离的实验方法;萃取在分析化学中的应用。
11.4离子交换分离法
离子交换树脂的结构、分类及性质;离子交换亲和力;离子交换分离技术;离子交换分离法的应用;离子交换色谱法简介。
11.5色谱分离法:
基本原理;分类;经典色谱分离法:柱色谱法,纸色谱法,薄层色谱法。
11.6其他常用分离方法简介*:
液膜法、浮选法、电泳法、挥发法及蒸馏法等。