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《分析化学》教学大纲

2024-05-28 来源:小侦探旅游网
《分析化学》课程教学大纲

学时:34 学分:2适用对象:理工科类各专业先修课程:普通化学

考核要求:闭卷考试,总评成绩为期末考试成绩与平时成绩结合。使用教材及主要参考书:

朱灵峰主编,《分析化学》(第1版),北京:中国农业出版社,2003年

武汉大学主编,《分析化学》(第4版),高等教育出版社,2000年华东理工大学等编,《分析化学》(第4版),高等教育出版社,1995年

彭崇慧等编,《定量分析化学简明教程》(第2版),北京大学出版社,1997年

傅献彩主编,《大学化学》(第1版),高等教育出版社,1999年

一、课程的性质与任务

分析化学是学习农业科学的一门重要基础课,许多专业基础课如植物生理学、生物化学、土壤学、肥料学、水化学等,以及饲料分析、食品分析、果蔬加工贮藏等专业课都要用到许多分析化学的原理和方法,在专业科学研究中,分析技术也是不可或缺的手段。

分析化学包括无机定性分析和定量分析两部分,定性分析的任务是解决物质是由哪些成分组成的;定量分析的任务是在已知物质组成的基础上,测定各组分的含量。本课程的主要内容是定量分析。

二、教学目的与基本要求

本课程要求在学习普通化学四大平衡理论的基础上进一步掌握这些原理在分析化学上的应用。掌握各类分析方法的原理、特点和相关的计算;了解分析化学中各类误差的来源及其规律,建立准确的“量”的概念;同时还要培养学生严谨的科学态度和分析问题、解决问题的能力,为后续课程的学习以及今后的工作、科研打下基础。

三、学时分配

章 节绪 论1

课 程 内 容

绪 论

定量分析误差及分析数据的处理

学 时15

234568

滴定分析概论酸碱滴定分析法配位滴定分析法氧化还原滴定分析法沉淀滴定分析法吸光光度分析法

266626

四、教学中应注意的问题

利用多媒体辅助授课。

五、教学内容

绪 论

1、基本内容:

一.分析化学的任务二.分析化学的应用三.分析方法的分类:

1. 根据分析任务的不同: 结构分析和成分分析(定性分析和定量分析)

2. 根据分析对象的不同: 无机分析和有机分析3. 根据试样用量和操作规模的大小不同:

常量分析;半微量分析; 微量分析; 超微量分析(痕量分析)

4. 根据测定原理的不同: 化学分析和仪器分析四.定量分析的一般程序:

采样 —— 试样的分解 —— 测定 —— 分析结果的计算、处理及评价

五.分析化学的进展和发展趋势

2、教学基本要求:

掌握分析化学的性质和任务,明确分析方法的分类和定量分析的一般过程,了解分析化学的作用和发展趋势。

3、教学重点难点:

分析方法的分类和定量分析的一般过程

第一章 定量分析误差及分析数据的处理

1、基本内容:

第一节 定量分析的误差一.误差的种类和来源:

1.系统误差:方法误差、试剂误差、仪器误差、操作误差2.偶然误差

二.准确度与误差三.精密度与偏差

四.准确度和精密度的关系五.分析结果的评价

第二节 提高分析结果准确度的方法一.减少系统误差的方法:1.对照试验2.空白试验3.校准仪器4.减小测量误差

二.减少偶然误差的方法:平行测定第三节 有限次分析数据的处理一.置信区间和置信度二.可疑值的取舍:1. 4法

2. Q值检验法

3. 格鲁布斯检验法*三.显著性检验第四节 有效数字一.有效数字的定义二.有效数字位数的确定三.有效数字的修约规则四.有效数字的运算规则

2、教学基本要求:

掌握定量分析中误差的来源及减少方法、准确度和精密度的概念和表示形式、简单的数据处理方法。熟练掌握有效数字的意义和正确的使

用。

3、教学重点难点:

准确度和精密度的概念和表示形式、可疑值的取舍、有效数字的定义和运算规则。

第二章 滴定分析概论

1、基本内容:

第一节 滴定分析概述

第二节 滴定分析的方法和滴定方式一.滴定分析的方法:1.酸碱滴定分析法2.配位滴定分析法3.氧化还原滴定分析法4.沉淀滴定分析法

二.滴定分析对化学反应的要求三.滴定方式:1.直接滴定2.返滴定3.置换滴定4.间接滴定

第三节 滴定分析的标准溶液一.标准溶液浓度的表示方法1.物质的量浓度:c(B) 2.滴定度:T( Ts 或Ts/x )二.标准溶液的配制1.直接配制法2.间接配制法

第四节 滴定分析的有关计算

2、教学基本要求:

了解滴定分析的方式、方法,掌握化学计量点、滴定终点、滴定误差、基准物质、标准溶液等概念。熟练掌握滴定分析计算中“等物质的量”原则及物质的量浓度与滴定度的换算。

3、教学重点难点:

化学计量点、滴定终点、滴定误差、基准物质、标准溶液等概念;滴定分析计算中“等物质的量”原则及物质的量浓度与滴定度的换算。

第三章 酸碱滴定分析法

1、基本内容:

第一节 酸碱平衡

一.相关概念:型体;分析浓度;平衡浓度二.质子条件和质子等衡式1. 质子条件

2. 质子等衡式

三.酸碱溶液酸(碱)度的计算:1. 一元强酸(碱)溶液2. 一元弱酸(碱)溶液3. 多元弱酸(碱)溶液4. 两性物质溶液第二节 酸碱指示剂

一.酸碱指示剂的变色原理

二.酸碱指示剂的变色范围和变色点:1. 酸碱指示剂的变色范围:pH = pK + 12. 酸碱指示剂的变色点:pH = pK3. 影响变色范围的因素三.常用的酸碱指示剂1. 单一指示剂2. 混合指示剂

第三节 酸碱滴定曲线和指示剂的选择1. 一元酸(碱)的滴定2. 多元酸的滴定3. 多元碱的滴定

4. 酸碱滴定分析中CO2的影响第四节 酸碱滴定分析的应用一.混合碱的测定(双指示剂法)二.铵盐中含氮量的测定

2、教学基本要求:

本章是滴定分析的重点。主要根据质子理论熟练掌握溶液pH值的计算、滴定曲线、指示剂的选择。溶液pH值的计算中重点掌握一元弱酸溶液pH值的计算:利用质子等衡式及平衡关系推导出计算溶液pH值的精确公式,重点明确近似公式及最简公式的应用。其它一元弱碱及多元弱酸、弱碱等处理方法相似。滴定曲线和指示剂选择重点掌握强酸强碱和强碱弱酸滴定突跃范围,影响突跃范围大小的因素及指示剂选择原则。在学习酸碱滴定法时,始终贯穿误差观点,即根据测定要求的准确度考虑能否进行准确滴定及如何完成滴定。

3、教学重点难点:

溶液pH值的计算、滴定曲线的研究内容和滴定突跃范围、影响突跃范围大小的因素及指示剂选择原则。

第四章 配位滴定分析法

1、基本内容:

第一节 配位滴定法概述一.配位滴定法概述

二.乙二胺四乙酸(EDTA)及其配合物1. EDTA的性质

2. EDTA与金属离子所形成配合物的特点第二节 配位平衡一.配合物的稳定常数

二.影响配位离解平衡的主要因素1. 酸度对配位平衡的影响2. 配位效应对配位平衡的影响三.配合物的条件稳定常数

第三节 配位滴定法的基本原理一.EDTA滴定曲线(pM~V)二.配位反应的完全程度

三.配位滴定所允许的最高酸度和酸效应曲线第四节 金属指示剂

一.金属指示剂的作用原理1. 金属指示剂的变色原理2. 金属指示剂应具备的条件

二.金属指示剂在使用时存在的问题1. 封闭现象2. 僵化现象3. 氧化变质现象

三.常用的金属指示剂1. 铬黑T2. 钙指示剂

第五节 提高配位滴定选择性的方法一.利用酸效应 — 控制溶液酸度

二.利用掩蔽效应 — 降低干扰离子的浓度第六节 配位滴定分析的应用一.EDTA标准溶液的配制和标定二.水质硬度的测定

2、教学基本要求:

从配位平衡理论出发,重点掌握EDTA配位滴定的原理,金属指示剂的作用,酸效应系数及控制溶液pH的重要意义,并掌握用条件稳定常数来判断滴定的可能性。

3、教学重点难点:

条件稳定常数、EDTA配位滴定的原理,金属指示剂的原理,酸效应系数及控制溶液pH的重要意义

第五章 氧化还原滴定分析法

1、基本内容:

第一节 氧化还原滴定法概述一.氧化还原反应的特点二.条件电势

三.氧化还原反应进行的程度四.催化反应和诱导反应五.氧化还原滴定的分类

第二节 氧化还原滴定曲线和氧化还原滴定中的指示剂一.氧化还原滴定曲线

二.氧化还原滴定中的指示剂:1. 氧化还原指示剂

①氧化还原指示剂的变色原理

②氧化还原指示剂的变色范围和变色点:③常用的氧化还原指示剂2. 自身指示剂

3. 特殊指示剂(专属指示剂)第三节 氧化还原滴定方法及应用一.高锰酸钾法二.重铬酸钾法三.碘量法

2、教学基本要求:

从氧化还原反应的特点入手要求掌握氧化还原反应的方向、程度、反应速率在氧化还原滴定中的应用;掌握氧化还原滴定曲线的绘制、曲线突跃范围的确定及指示剂的选择,熟练掌握条件电势概念及能斯特方程。至于氧化还原滴定的各类分析方法,主要掌握它们的基本原理、方法特点及应用范围。

3、教学重点难点:

条件电势概念;氧化还原滴定曲线的绘制;曲线突跃范围的确定及

指示剂的选择;氧化还原滴定各类分析方法的基本原理、方法特点及应用范围。

第六章 沉淀滴定分析法

1、基本内容:

第一节 沉淀滴定分析法概述第二节 沉淀滴定曲线一.沉淀滴定曲线的绘制

二.影响滴定突跃范围大小的因素第三节 银量法滴定终点的确定一.莫尔(Mohr)法

二.佛尔哈德(Volhard)法三.法扬司(Volhard)法

第四节 沉淀滴定分析的应用

2、教学基本要求:

了解沉淀滴定分析法的原则和滴定曲线的绘制方法;重点掌握莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法三种沉淀滴定方法的原理、滴定条件和适用范围;了解沉淀滴定分析的应用。

3、教学重点难点:

沉淀滴定分析法的原理;莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法三种沉淀滴定方法的原理、滴定条件和适用范围

*第七章 重量分析法

本章不予讲授,不做要求,安排学生自学。

第八章 吸光光度分析法

1、基本内容:

第一节 吸光光度分析概述

第二节 吸光光度分析的基本原理一.光的基本性质

二.物质的颜色和物质对光的选择性吸收三.光吸收曲线

第三节 吸光光度分析的基本定律一.朗伯—比耳定律

二.吸光度、透光率、吸光系数、摩尔吸光系数第四节 吸光光度分析方法及仪器

一.目视比色法二.光电比色法三.分光光度法

第五节 显色反应及其条件的选择一.显色反应

二.显色条件的选择1.溶液的酸度2.显色剂的用量3.显色温度4.显色时间5.溶剂的影响

第六节 光度测量误差及测量条件的选择一.光度测量误差

1.偏离朗伯—比耳定律所引起的误差2.仪器测量误差二.测量条件的选择1.选择适当的入射光波长2.控制合适的吸光度读数范围3.选择适当的参比溶液

第七节 吸光光度分析的应用一. 示差吸光光度法二. 多组分的测定

2、教学基本要求:

掌握吸光光度分析法的特点、基本原理、测定方法和计算方法;理解物质对光的选择性吸收和光吸收曲线;掌握显色反应条件和光度测量条件的选择;掌握分光光度计的主要部件,各部件的作用及仪器的工作原理;了解吸光光度法的应用。

3、教学重点难点:

吸光光度分析法的基本原理;物质对光的选择性吸收和光吸收曲线;显色反应条件和光度测量条件的选择;分光光度计的主要部件,各部件的作用及仪器的工作原理;吸光光度法的应用。

*第九章 电位分析法(本章结合实验安排学生自学,不做要求)

1、基本内容:

第一节 电位分析法概述

第二节 电位分析法的基本原理

一.测定依据二.电极的种类

三.电池电动势的测量

第三节 直接电位法测溶液pH值一.玻璃电极

1. 玻璃电极的结构2. 玻璃电极的作用原理二.溶液pH值的电位测定法三. 酸度计

第四节 离子选择性电极一.什么是离子选择性电极二.离子选择性电极的测量原理三.测定离子活(浓)度的方法第五节 电位滴定法

2、教学基本要求:

掌握电位分析法的基本原理、pH值的电位测定法、离子选择电极的原理及应用,了解电位滴定法。

3、教学重点难点:

电位分析法的基本原理、pH值的电位测定法、离子选择电极的原理及应用。

*第十章 定量分析的分离方法

本章不予讲授,不做要求,安排学生自学。

*第十一章 几种现代仪器分析方法简介

本章不予讲授,不做要求,安排学生自学。

*第十二章 计算机在分析化学中的应用

本章不予讲授,不做要求,安排学生自学。

注:带*者为自学内容。

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