分析化学
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课程教学大纲

 

CHEM130001                 分析化学(Ⅰ)   
Analytical Chemistry  ( I )                                        学分2   学时2
总学时36
CHEM130002                 分析化学(Ⅱ)   
Analytical Chemistry  ( II )                                           分2   学时2
总学时36
 
课程性质化学类专业基础课程
预修课程普通化学、高等数学和普通物理
教学目的通过本课程学习,掌握获取物质化学组成、含量、状态信息的基本知识、基本理论、基本方法及测量原理,建立起认识物质的严格的“量”的概念。
基本内容本课程包括经典的定量分析及仪器分析两部分,在选材上以无机物分析为主兼顾有机物分析,并以成份分析为重点。本课程由分析化学的基本知识及理论、化学分析法、电分析法、色谱分析法、光学光谱法等五部分组成。
基本要求: 学生应按本大纲具体要求,掌握课程的基本知识、基本理论、基本方法,掌握各类分析仪器的测量原理;了解仪器的结构及各类分析方法的特点、应用范围及局限性,初步具有根据实际问题选择合适分析手段的能力。
教学方式本课程以课堂讲授为主,必要时可另安排适当学时讨论。课程共计36+36学时,按一学期或两学期两种安排。
考核方式: 以笔试方式考试为主,期终综合评分,并以课程()()记分。
教学用: 吴性良,朱万森,马 林编,  《分析化学原理》
参考书:
[1] 《定量分析》, 陶增宁等编,上海:复旦大学出版社,1985
[2]《分析化学》(第三版), 武汉大学主编,北京:高等教育出版社,1995
[3] 《分析化学》邹明珠,许宏鼎,于桂荣编著,长春: 吉林大学出版社,1996
[4]《化学分析原理》, 张锡瑜等编著,北京: 科学出版社,2000
[5]《定量分析化学简明教程》, 彭崇慧等编,北京: 北京大学出版社,1997。
[6]《仪器分析》,朱世盛编,复旦大学出版社,1983年。
[7] 《仪器分析原理》,方惠群,史 坚,倪君蒂,南京:南京大学出版社,1994。
[8] 《仪器分析》趙藻藩,周性尧,张悟铭,趙文宽,北京:高等教育出版社,1990。
[9] 《仪器分析教程》北京大学化学系,北京:北京大学出版社,1997。
[10] 《仪器分析》(第三版),朱明华,北京:高等教育出版社,2000。
 
 
教学内容、要求和课时安排:
 
分析化学(Ⅰ)
 
第一章  绪论 (1.5学时)
 
教学内容:
0-1分析化学的任务与作用
0-2分析化学的变革与发展
0-3分析化学的分类及内容
0-4分析过程是获取物质化学信息的过程
教学要求:
了解分析化学的分类、任务与作用,分析化学的发展,以及定性分析及定量分析,分析过程具体环节。
 
第二章  定量分析引论 (4.5学时)
 
教学内容:
1-1定量分析基本方法
1-2分析测定中的误差概念
1-3小样本分析数据的统计处理
1-4定量分析的校准
1-5定量分析方法的评价
教学要求:
掌握:定量分析的准确度、精密度、误差、偏差等概念及相互关系,灵敏度、检测限、选择性、专一性、线性范围等概念。
系统误差与随机误差概念,产生原因及减免方法。有效数字的意义,数字的修约规则及有效数字的运算规则。
置信度,平均值的置信区间的概念及计算,极差和中位值概念。测定数值的正确表示方法。对物质进行定量分析的基本方法,定量分析校正的基本方法,显著性检验的意义和方法-F检验、t检验,异常值取舍方法-Q检验法。
了解:不确定度的概念及意义。
 
第三章  化学分析法导论 (4学时)
 
教学内容:
2-1溶液的浓度
2-2溶液体系中的化学平衡
2-3分析中的平衡处理及浓度计算的一般方法
2-4滴定分析法
2-5化学反应的速率及动力学分析
教学要求:
掌握:浓度的表示方法,定量分析中化学平衡的一般处理方法─酸碱质子理论、质子条件、分布系数法、副反应系数法以及条件反应常数。化学平衡态在分析化学中的应用。动力学分析的基本方法
滴定、标准溶液、化学计量点、滴定终点、指示剂、终点误差等概念及有关计算,滴定分析法对化学反应要求,各种滴定分析方式的特点及应用条件,基准物质的概念及要求,滴定分析中的计算。
 
第四章  酸碱滴定法 (4学时)
 
教学内容:
4-1酸碱平衡中[H+]的计算
4-2酸碱滴定终点的检测
4-3酸碱滴定曲线及终点误差
4-4酸碱滴定应用
4-5非水滴定
教学要求:
掌握:一元弱酸和多元弱酸各种存在形式的计算,用质子条件处理水溶液质子转移平衡关系,溶液中[H+]计算的最简式和近似式。
酸碱指示剂的变色范围。常用指示剂甲基红、甲基橙、酚酞的变色范围及其选择原则。强酸碱滴定及强碱(酸)滴定一元弱酸(碱)的化学计量点及滴定突跃范围的pH值计算,滴定终点误差计算。多元酸碱分步滴定时各化学计量点pH的计算。酸碱滴定中CO2的影响。
酸碱滴定的应用,如:混合碱的双指示剂法测定,铵盐中氮的测定等。
 
第五章  络合滴定法 (3学时)
 
教学内容:
5-1氨羧络合剂
5-2络合滴定基本原理
5-3络合滴定终点的检测
5-4混合离子的选择性滴定
5-5络合滴定方式及应用
教学要求:
掌握:络合滴定化学计量点时的pM、pM’ 计算,终点误差,影响络合滴定突跃的因素,络合滴定可行性的判断。
指示剂选择原则,常用指示剂类型、变色原理及使用条件。
混合离子进行选择性滴定的条件,控制酸度分别滴定,掩蔽剂的应用原则。
各种滴定方式的基本方法。
 
第六章  氧化还原滴定法 (3学时)
 
教学内容:
6-1氧化还原反应与电极电位
6-2氧化还原滴定的基本原理
6-3氧化还原滴定方法及预处理
6-4几种重要的氧化还原方法及其应用
教学要求:
掌握:电极电位、条件电极电位概念,溶液体系中不同因素对电极电位的影响,并应用Nernst公式计算,氧化还原平衡常数及条件平衡常数计算。氧化还原滴定曲线中化学计量点电位计算。
影响氧化还原反应速度的因素及滴定分析时各种相应措施。自身指示剂和特殊指示剂,指示剂选择原则。滴定预处理的意义及预处理试剂选择。
了解: KMnO4法、 K2Cr2O7法、I2法的原理、特点及应用条件。
 
第七章  重量分析法和沉淀滴定法 (2学时)
 
教学内容:
7-1重量分析法与沉淀反应
7-2重量分析法的影响因素
7-3沉淀剂
7-4沉淀滴定法
教学要求:
掌握:重量分析对沉淀形式和称量形式的要求,结果计算。沉淀的形成及沉淀的沾污,表面吸附规律。晶形及无定型沉淀的沉淀条件。洗涤液的选择原则及洗涤操作的合理性。灼烧与干燥。
了解:沉淀滴定的Mohr法、Volhard法、Fajans法的原理、特点和应用条件。
 
第八章  电分析化学法引论 (1学时)
 
教学内容:
8-1定义、历史与分类
8-2 电化学电池
8-3 电化学过程中的几个问题
8-4 电化学电池的盐桥与电极
教学要求:
掌握:原电池、电解池、电解池组成及表达、半电池反应、电池电动势等概念。电极电位同浓度关系,电极电位及电池电动势计算。盐桥、可逆电池、不可逆电池、阳极和阴极等概念。
了解: 电极与溶液的界面的电化学过程, 传质过程,电极的类型
 
第九章  电位分析法及离子选择性电极 (5学时)
 
教学内容:
9-1电位分析法基本原理及实验装置
9-2离子选择性电极
9-3直接电位法
9-4电位滴定法
教学要求:
掌握:电位分析法基本原理,金属基电极、膜电极、参比电极及指示电极概念。pH玻璃电极、氟离子选择性电极结构、响应机理及性能特点。离子选择性电极的电极选择系数Kij。液接电位对测量的影响及降低液接电位的办法,电位测量中加入ISA、TISAB、的意义和作用。直接电位法进行定量的主要方法及计算。直接电位法准确度。pH实用定义及pH测定方法。电位滴定中的电极体系。
了解: 电位型生物电极的原理及应用特点。
 
第十章  电解分析与库仑分析法 (2学时)
 
教学内容:
10-1电解的基本概念
10-2电解分析法
10-3库仑分析法
教学要求:
掌握:析出电位、分解电压、极化、过电位及电解方程式等基本概念。恒电位电解法及恒电流电解法的原理及特点。法拉第定律及实现库仑分析的基本条件,恒电位库仑法原理,库仑滴定原理以及确定终点的方法。
了解: 汞阴极电解法的特点, 微库仑法原理
 
第十一章  极谱分析法及伏安分析法 (4学时)
 
教学内容:
11-1用微电极电解
11-2极谱波方程
11-3扩散电流和极谱定量分析
11-4其他极谱分析及伏安分析法
11-5伏安法的电极进展
教学要求:
掌握:极谱法原理,电解条件的特殊性,极化电极,去极化电极,外加电压及电极电位,极谱波,扩散电流等概念。使用滴汞电极的优点及存在问题。Ilkovic公式中各项物理意义及影响扩散电流因素。各种干扰电流对极谱测定的影响,极谱测定的三电极体系。
单扫描极极谱法、谱催化波、脉冲极谱法、溶出伏安法的原理。
了解: 各类极谱波方程的物理意义及应用,以及伏安法的电极进展。
 
                                                                                                     
 
分析化学(Ⅱ)
 
第十二章  光学分析法引论 (2学时)
 
教学内容:
12-1电磁辐射的基本特征
12-2电磁辐射与物质的相互作用
12-3光学分析法及其分类
12-4光学光谱仪器的基本构成
教学要求:
掌握:电磁波谱,光学分析方法的分类。电磁辐射的透射、折射、散射、反射、吸收和发射等有关性质。光谱仪对辐射源、滤光片、单色器、检测器的基本要求及其主要类型。
了解:光谱仪的类型及主要构成部件。
 
第十三章  紫外可见区的吸收光谱定量分析(6学时)
 
教学内容:
13-1选择吸收及吸收光谱的获得
13-2紫外可见区吸收光谱的主要类型
13-3光的吸收定律
13-4显色反应与光度测量
13-5定量分析方法
13-6光度分析法的其它技术
13-7分光光度法在化学研究中的应用
教学要求:
掌握:选择吸收,物质颜色及其互补关系,生色团、助色团、红移、蓝移等基本概念。吸收光谱的主要类型及特征。吸收定律的导出及物理意义,吸收定律应用的基本限制。吸收测量中的化学误差及仪器误差。显色剂的类型,影响显色反应因素,提高光度法测定灵敏度及选择性的主要途径,定量分析的基本方法。双波长、导数法、示差法等光度分析技术的基本原理及应用特点。
了解: 光度法研究离子平衡的基本方法,光谱电化学技术。
 
第十四章  分子发光分析法 (4学时)
 
教学内容:
14-1光致发光理论
14-2仪器与实验方法
14-3荧光定量分析
14-4分子的磷光分析方法
14-5化学发光分析
14-6光化学传感器
教学要求:
掌握:分子的单重、三重激发态的去活化过程,荧光光谱及激发光谱的表达、特征,影响发光的因素,分子发光与结构关系,荧光分光光度计的设计特点,发光强度与浓度的关系。荧光分析的基本方法。分子磷光分析法及化学发光分析法基本原理及应用特点。
了解: 同步荧光光谱法、时间分辨荧光光谱法的原理及特点。光化学传感器原理及应用特点。
 
第十五章  原子发射光谱法3学时)
 
教学内容:
15-1原子光谱
15-2激发光源及试样引入的方法
15-3光谱仪器
15-4光谱定性分析及半定量分析
15-5光谱定量分析
15-6电感耦合等离子质谱分析
教学要求:
掌握:原子的激发和电离,激发光源主要类型及特点,选择光源一般原则,典型光谱仪器的光路及其光学特性,定性分析基本方法,内标法原理及定量的基本方法。
了解: 电感耦合等离子质谱分析方法
 
第十六章 原子吸收分光光度法 (3学时)
 
教学内容:
16-1基本原理
16-2原子吸收分光光度计
16-3原子吸收的定量方法及其干扰
16-4原子荧光分光光度法
教学要求:
掌握:原子吸收光谱法的特点,原子吸收线的宽度及其变宽原因,积分吸收,峰值吸收与原子浓度关系,原子吸收分光光度计的调制,光源灯的基本要求及其使用特点,原子化的过程及其使用特点,原子吸收测量中的主要干扰类型及其消除方法。
了解: 原子荧光分光光度法。 
 
第十七章 分离方法1学时)
 
教学内容:
17 - 1 分离方法中的一些概念
17 - 2 沉淀分离法
17 - 3 溶剂萃取分离法 
17 - 4 离子交换分离法
17 - 5 其它分离方法
教学要求:
掌握:分离方法中的回收率、分离因子、纯度。沉淀分离的沉淀剂、共沉淀分离法。溶剂萃取分离的分配系数、分配比和萃取百分率,萃取的主要类型及方法。离子交换分离的交换树脂及其性能,离子交换分离过程。
了解: 挥发与蒸馏分离法,膜分离法,气浮分离法。
 
第十八章  色谱分析法引论 (4学时)
 
教学内容:
18-1概论
18-2色谱过程的热力学
18-3色谱过程的动力学
18-4 柱色谱的总分离效能指标
18-5色谱的定性及定量分析
教学要求:
掌握:色谱的流出曲线及有关术语,保留值的意义,塔板理论及速率理论要点,分离度的概念。色谱定性与定量分析。平板色谱分离方法的要点。
 
第十九章  气相色谱法 (3学时)
 
教学内容:
19-1气相色谱仪
19-2检测器
19-3气相色谱固定相担体,固定液,固体吸附剂。
19-4分离条件的选择
19-5毛细管柱气相色谱法
19-6  气相色谱的联用技术
教学要求:
掌握:气相色谱流程及仪器的主要结构,热导池检测器及氢火焰检测器的原理结构及性能指标。固定液的主要类型,气相色谱分离条件选择的主要因素。毛细管色谱柱的类型及特点。程序升温的方法及特点。
了解: 气相色谱/质谱联用、气相色谱/傅里叶变换红外光谱联用、
 
第二十章 高效液相色谱法 (2学时
 
教学内容:
20-1速率理论方程
20-2固定相及流动相
20-3高效液相色谱仪
20-4高效液相色谱的分离模式
20-5分离方法的选择
20-6超临界体色谱技术
教学要求:
掌握:折合参数及速率理论方程,固定相的类型,流动相溶剂的选择要求,高效液相色谱仪的主要部件及其一般要求,高效液相色谱主要方法的原理及使用特点。
了解: 超临界体色谱方法原理及特点。
 
第二十一章 毛细管电泳2学时)
 
教学内容:
21-1 毛细管电泳的原理
21-2 分离模式
21-3 进样与检测
教学要求:
掌握:电泳、电渗,毛细管电泳的分离效率和分离度,区带宽度及其展宽因素。分离的主要模式。
了解: 毛细管电泳的进样和检测方法及使用特点。
 
第二十二章 物质的分析 (2学时)
 
教学内容:
22-1 物质分析的一般步骤
22-2 试样的制备
22-3 试样的分解处理
22-4 分析方法的选择
22-5 物质剖析的方法及举例
22-6 过程分析方法
教学要求:
掌握:固、液、气试样采集的基本方法,试样采集、保存及制备的原则,无机固体试样、有机生物试样分解(溶解、熔融等)的基本方法。选择分析方法的原则。
了解:物质剖析的一般程序,流动注射技术在分析中的应用。
 
第二十三章   分析化学中的化学计量学简介 (2学时)
 
教学内容:
23-1实验数据的参数估计
23-2回归分析及分析质量控制
23-3分析试验设计
23-4多元校正方法 
教学要求:
了解:分析化学中的化学计量学主要内容。实验数据的参数估计,测量数据的回归分析,分析试验的抽样设计,试验方法的设计原理和设计方法,分析测量中的质量控制多元校正方法。
 
编制者:马林 吴性良
2006年7月

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