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石家庄财经职业学院《分析化学》教案1课次第一次授课教师乔赛男授课班级12级化工、食品基本课题分析化学概述、定量分析的误差教学目的1了解分析化学的任务和作用；2了解误差的意义，掌握误差的表示方法。重点误差的表示方法难点误差的表示方法课型讲授、举例、讨论学时2学时教学过程时间分配教学方法能力培养先熟悉学生，再让学生参观实训室，学生设疑，提出问题、分析问题、解决问题。45min参观法启发式教学互动式教学调动学生学习本课程的激情，提高学习兴趣一、分析化学概述15min讲授举例讨论熟悉本课程的内容和任务二、定量分析的误差20min讲授举例讨论了解误差的意义，掌握误差的表示方法三、总结10min讲授讨论具有总结本次课的能力课后记：石家庄财经职业学院《分析化学》教案2教学内容先熟悉学生们，再让学生参观实训室，学生设疑，提出问题、分析问题、解决问题。一、分析化学概述（一）分析化学的任务和作用1.定义：分析化学是人们获得物质化学组成和结构信息的科学。也就是说它是研究物质化学组成的表征和测量的科学，是化学学科的重要分支，它所解决的问题是物质是什么组分组成的，这些组分在物质中是如何存在的，以及各组分的含量有多少。2.任务：鉴定物质的化学成分——定性分析测定各组分的含量——定量分析确定物质的结构——结构分析3.作用：分析化学是研究物质及其变化规律的重要方法之一，它在涉及化学现象的各个学科中都发挥着重要的作用，例如：矿物学、地质学、生理学、医学、农学、物理学、生物学、环境科学、能源科学等。主要表现在以下几个方面：（1）21世纪是生命和信息科学的世纪，科技和社会生产发展的需要要求分析化学尽可能快速、全面和准确地提供丰富地信息和有用的数据。（2）现代分析化学正在把化学与数学、物理学、计算机科学、生物学、精密仪器制造科学等学科结合起来。（3）在工农业生产、科学技术、国防建设等社会主义建设中起着重要作用。（4）在各学科的科学研究中的作用――科学技术的眼睛，是进行科学研究的基础。总之，分析化学在解决各种理论和实际问题上起着巨大的作用。因此，各类高校与化学有关的专业都设有适当课时的分析化学基础课。通过分析化学的学习，使大家把学习的无机理论更密切地联系实际，培养同学们严格、认真和实事求是的科学态度，观察和分析、判断问题的能力，精密、细致地进行科学实验的技能，使大家具备科技工作者应有的素质，为以后的学习和工作打下良好的基础。（二）分析方法的分类1.据分析的目的和任务分：（1）定性分析(qualitativeanalysis)：鉴定物质是由哪些元素、原子团、官能团或化合物所组成的。（2）定量分析(quantitativeanalysis)：测定物质中有关组分的含量。（3）结构分析(structuralanalysis)：了解化合物的分子结构和晶体结构。2.根据分析的对象(分析对象的化学属性)分为：（1）无机分析(inorganicanalysis)，分析的对象是无机物。（2）有机分析(organicanalysis)，分析的对象是有机物。3.按试样用量和操作方法分：常量分析(macroanalysis)0.1克10毫升半微量分析(semi-macoroanalysis)0.01-0.1克1-10毫升微量分析(microanalysis)0.1-10毫克0.01-1毫升超微量分析0.1毫克0.01毫升4.按分析时所依据的物质的性质(或测定的原理)分：（1）化学分析(chemicalanalysis)，以物质所发生的化学反应为基础。重量分析：通过化学反应及一系列操作，使试样中的待测组分转化为另一种纯粹的、固定化学组成石家庄财经职业学院《分析化学》教案3的化合物，再称量该化合物的重量(或质量)从而计算出待测组分的含量。滴定分析：将已知浓度的试剂溶液滴加到待测物质溶液中，使其与待测组分恰好完全反应，根据加入试剂的量(浓度与体积)，计算出待测组分含量。根据滴定反应的类型不同分为：例如：用AgNO3溶液滴定Cl—若根据n(AgNO3)的量(c.V)求Cl—的量则为滴定分析，若根据AgCl的重量计算Cl—则为重量分析。化学分析法通常用于高含量或中含量组分的测定。即待测组分在1%以上的。(2)仪器分析法(instrumentalanalysis)借助仪器，以物质的物理或物理化学性质为依据的分析方法。仪器分析法是以测量物质的物理性质为基础的分析方法。由于这类方法通常需要使用较特殊的仪器，故得名“仪器分析”。其具体分类如下：光学分析法、电化学分析法、热分析法、色谱分析法5.按所分析的组分在试样中的相对含量（含量高低）分：常量组分分析（主量分析）macrocomponentanalysis1%微量组分分析（次主量分析）micorcomponentanalysis0.01%－1%痕量组分分析（痕量分析）tracecomponentanalysis0.01%6.其他特殊命名的方法：仲裁分析、例行分析、微区分析、表面分析、在线分析等。（三）分析化学的进展情况分析化学的起源可以追溯到古代的炼金术。当时的分析手段主要依靠感官和双手。16世纪出现了第一个使用天平的试金实验室，到19世纪末，分析化学基本上由定性手段和定量技术组成，进入20世纪，由于现代科学的发展，相邻学科间的渗透，使分析化学经历了三次巨大的变革：A、经典分析化学：19世纪末－20世纪30年代，溶液中四大平衡理论的建立，使分析化学从一门技术转变成一门独立的科学。B、近代分析化学：20世纪30年代－70年代，开创了仪器分析的新时代――物理方法大发展。C、现代分析化学：20世纪70年代－现代，以计算机应用谓主要标志的信息时代的到来，促进了分析化学的发展，也提出了更多的课题和要求。在确定物质组成和含量的基础上，提供物质更全面的信息。因此，一些新技术和新方法也就应运而生。常量→→微量及微粒分析静态→→快速反应追踪分析组成→→形态分析破坏试样→→无损分析总体→→微区表面分析及逐层分析离线（脱线）→→在线过程分析宏观组分→→微观结构分析二、定量分析的误差（一）误差的表征-准确度与精密度1.准确度是测定值xi与真值μ之间接近的程度，两者愈接近，则分析结果准确度越高。准确度的高低用误差来衡量。2.精密度是几次平行测定结果相互接近的程度。3.准确度与精密度的关系：A精密度是保证准确度的先决条件。B高的精密度不一定保证高的准确度。如下图：甲、乙、丙、丁四人分析同一标准铁试样中铁的含量的结果。石家庄财经职业学院《分析化学》教案4（二）误差的表示1.误差误差是指测定值xi与真值μ之差。误差的大小可用绝对误差和相对误差来表示，即2.偏差（1）定义：各次测定值与平均值之差称为偏差。偏差的大小可以用来表示精密度，偏差越小说明测量的精密度越高。（2）分类：绝对偏差和相对偏差绝对偏差：di=xi-x均相对偏差：Rdi=di/x均*100%3.公差（三）误差的分类1.系统误差系统误差又称可测误差，是由某种固定的原因引起的误差。它的突出特点是：A、单向性：它对分析结果的影响比较固定，可使测定结果系统偏高或偏低。B、重现性：当重复测定时，它会重复出现。C、可测性：一般来说产生系统误差的具体原因都是可以找到的。因此也就能够设法加以测定，从而消除它对测定结果的影响，所以系统误差又叫可测误差根据系统误差产生的具体原因，又可把系统误差分为：（1）方法误差：是由分析方法本身不够完善或有缺陷而造成的，如：滴定分析中所选用的指示剂的变色点和化学计量点不相符；分析中干扰离子的影响未消除；重量分析中沉淀的溶解损失而产生的误石家庄财经职业学院《分析化学》教案5差。（2）仪器误差：由仪器本身不准确造成的。如：天平两臂不等，滴定管刻度不准，砝码未经校正。（3）试剂误差：所使用的试剂或蒸馏水不纯而造成的误差。（4）主观误差（或操作误差）：由操作人员一些生理上或习惯上的主观原因造成的，如：终点颜色的判断，有人偏深，有人偏浅。重复滴定时，有人总想第二份滴定结果与前一份相吻合。在判断终点或读数时，就不自觉地受这种“先入为主”的影响。2.随机误差（或称偶然误差，未定误差）它是由某些无法控制和避免的偶然因素造成的。如：测定时环境温度、湿度、气压的微小波动，仪器性能的微小变化，或个人一时的辨别的差异而使读数不一致等。如：天平和滴定管最后一位读数的不确定性。它的特点：大小和方向都不固定，也无法测量或校正。除这两种误差外，往往可能由于工作上粗枝大叶不遵守操作规程等而造成的“过失误差”。如：器皿不洁净，丢损试液，加错试剂，看错砝码、记录或计算错误等。（四）误差的减免1.系统误差的消除系统误差可采用一些校正的办法和制定标准规程的办法加以校正，使之接近消除。（1）对照试验对照试验是检验系统误差的最有效的办法。可以与标准试样的标准结果进行对照；也可以与其它成熟的分析方法进行对照；或者由不同分析人员，不同实验室来进行对照试验。标准试样的结果比较可靠，可供对照试验选用。进行对照试验时，尽量选择与试样组成相近的标准试样进行对照分析。根据标准试样的分析结果，可由统计方法进行检验，以判断试样分析结果有无系统误差。由于标准试样的数量和品种有限，所以有些单位又自制一些所谓“管理样”，以此代替标准进行对照分析。管理样事先经过反复多次分析，其中各组分的含量也是比较可靠的。如果没有适当的标准试样和管理试样，有时可以自己制备“人工合成试样”来进行对照分析。人工合成试样是根据试样的大致成分由纯化合物配制而成。进行对照试验时，如果对试样的组分不完全清楚，则可以采用“加入回收法”进行试验。这种方法是向试样中加入已知量的被测组分，然后进行对照试验，看看加入的被测组分能否被定量回收，以此判断分析过程是否存在系统误差。（2）做空白实验——检验和消除试剂误差。空白试验：就是在不加试样的情况下，按照试样分析同样的操作条件和手续进行试验。试验所得结果称为空白值。（3）实验前校正器皿和仪器——消除仪器误差。（4）采用标准方法，找出校正数据——消除方法误差。（5）进行多次平行测定——减小随机误差。随机误差是由偶然因素引起的，可大可小，可正可负，粗看起来，无规律可循，但经过大量实验可以发现，偶然误差的分布也有一定规律性：1）大小相近的正误差和负误差出现的机率相等，即绝对值相近(或相等)而符号相反的误差以同等的机率出现。2）小误差出现的频率高，而大误差出现的频数较低，很大误差出现的机率近于零或极少。即：偶然误差的规律符合正态分布。在消除系统误差的情况下，增加测定次数，取其平均值，可减少偶然误差。三、总结通过本节课的学习，学生们要了解分析化学的任务和作用；了解误差的意义，掌握误差的表示方法。希望学生们通过参观化学分析实训室，对本课程产生学习兴趣。石家庄财经职业学院《分析化学》教案6课次第二次授课教师乔赛男授课班级12级化工、食品基本课题有效数字及运算规则、分析结果的数据处理教学目的1理解定量分析数据的处理方法；2掌握有效数字的表示和运算规则。重点有效数字的表示和运算规则难点定量分析结果的数据处理课型讲授、举例、讨论、练习学时2学时教学过程时间分配教学方法能力培养课前复习：找同学回答上节课所学的知识，引入新知识。10min温故而知新总结上次课知识，调动学生学习本次课的激情一、有效数字的表示和运算规则30min讲授举例练习会对有效数字进行修约与计算二、定量分析结果的数据处理30min讲授举例练习会对分析结果进行数据处理三、定量分析结果的表示方法10min讲授举例讨论了解定量分析结果的表示方法四、总结10min讲授讨论培养学生总结所学知识的能力课后记：石家庄财经职业学院《分析化学》教案7教学内容课前复习：找同学回答上节课所学的知识，引入新知识。一、有效数字及其运算规则（一）有效数字及其位数1.实验过程中常遇到的两类数字（1）数目：如测定次数；倍数；系数；分数（2）测量值或计算值。数据的位数与测定准确度有关。记录的数字不仅表示数量的大小，而且要正确地反映测量的精确程度。结果绝对偏差相对偏差有效数字位数0.51800±0.00001±0.002%50.5180