1分析化学课程大纲322.112.1分析化学A(Ⅰ)学分2学时2总学时34322.112.2分析化学A(Ⅱ)AnalyticalChemistryA学分2学时2总学时34课程性质:化学类各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,按一学期完成或两学期完成两种安排。考核方式:以笔试方式考试为主,期终综合评分,并以课程(Ⅰ)(Ⅱ)分别记分。教学用书: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2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A(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。3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,定量分析校准的基本方法,响应函数、校准函数、解析函数,显著性检验的意义和方法-F检验、t检验,异常值的取舍。了解:定量分析校准模式,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。4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5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6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A(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。7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。第十四章红外光谱法(根据教学计划的调整,本章内容已移至后续的《谱学导论》课程中讲授)第十五章分子发光分析法(4学时)教学内容:15-1光致发光理论15-2仪器与实验方法15-3荧光定量分析15-4分子的磷光分析方法15-5化学发光分析15-6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。8光化学传感器原理及应用特点。第十六章原子发射光谱法(3学时)教学内容:16-1原子光谱16-2激发光源及试样引入的方法16-3光谱仪器16-4光谱定性分析及半定量分析16-5光谱定量分析16-6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十七章原子吸收分光光度法(3学时)教学内容:17-1基本原理17-2原子吸收分光光度计17-3原子吸收的定量方法及其干扰17-4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。第十八章分离方法(1学时)教学内容:18-1分离方法中的一些概念18-2沉淀分离法18-3溶剂萃取分离法18-4离子交换分离法18-5其它分离方法9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。第十九章色谱分析法导论(4学时)教学内容:19-1概论19-2色谱过程的热力学19-3色谱过程的动力学19-4柱色谱的总分离效能指标19-5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。第二十章气相色谱法