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绪论绪论，就是开篇，应回答大家四个问题：为什么要学？(激发学习兴趣)学什么？(掌握学习主动权)怎样学？(培养思维方法)如何用？(倡导创新精神)下面从四点阐述。一、分析化学随着社会发展，人们生活品位越来越高；各行各业科技含量越来越高。举例说明(图表或多媒体展示)例4“布料怎样？”(是全棉吗？是真丝吗？)布料感官检验棉柔软，吸湿易燃，烧纸味，灰散碎丝柔软，光泽卷缩，臭味，灰颗粒合成纤维弹性，耐热卷缩，冒黑烟，灰小球例2“碘盐如何？”(含不含？含多少？)IO3-+5I-+6H+→3I2+3H2O用食醋，KI淀粉试纸检验(含不含碘)用仪器分析测定碘的含量例3“哪种主粮营养高？”大米小麦玉米大豆甘薯蛋白质36.3碳水化合物76Vc32胡萝卜素1.32例5“这套新装修房子能住吗？”(指甲醛)可用银镜反应或与新配制Cu(OH)2作用来检验。用仪器分析测定甲醛含量例5““非典”消毒液如何？“(指过氧乙酸)用碘量法测定过氧乙酸含量例6电子产业微电子技术生物计算机超导计算机材料芯片有机物超导材料需进行成分分析含量测定结构表征。例7现代农业(布局、高产、高效)营养成分分析，有害、有毒物质测定。例6科学研究(如电氟化含氟药物中间体)需进行氧谱、氢谱、质谱等结构分析。定义：研究物质的化学组成、含量测定、结构表征的一门学科。广义讲，是一门获取物质的组成及结构的信息科学。二、分析方法1.任务定性分析定量分析结构分析2.对象无机分析有机分析3.原理化学分析仪器分析4.用量常量分析半微量分析微量分析超微量分析5.含量常量成分分析微量成分分析痕量成分分析还有例行分析仲裁分析环境分析食品分析药物分析材料分析矿物分析等三、教材编写思路与结构1、教材改革思路1)“少而精”原则适应教学需要，压减了篇幅误差计算差滴定曲线统计等滴定分析我们用一章介绍定性分析删去PH)(2)“先进性”原则适应科技发展需要，增加新知识滴定曲线方程线性回归方程加强分离方法加强图解法2、教材编写思路1)先易后难，循序渐进2)先化分后代分，符合学科发展3)先基础后应用，理论与实践结合3、教材编写结构(详见目录)四、学科发展1、三个阶段(三次巨变)(详见教材P3)2、“九五”研究(图表或多媒体展示)1)电化学分析：建立了蛋白质等生物分子的直接电化学分析法；发展了电化学免疫分析新技术；研制了具有分子识别功能的分子“开关”器件；(陈洪)；纳米级超微电极；促进了化学防护电极，淀／激界面电化学、光谱电化学的研究2)生物传感器：压电微生物传感器；生物免疫压电传感器；光纤化学传感器；光纤生物传感器；新型葡萄糖氧化酶传感器；介体修饰传感器；3)光谱分析：同步和导数荧光光谱分析；光化学荧光分析和荧光探针；共振瑞利光散射光谱分析；蛋白质和硫酸荧光探讨；模拟酶荧光分析还有，流动注射、化学计量学，毛细管电泳等进入国际先进行列，在国际上占有一席之地。3、“十五”计划(图表或多媒体展示)1)瞬态自由基研究2)单分子和单原子的检测3)生物和化学传感技术4)复杂体系的分离、分析(分子识别)5)生物信息的检测技术6)生物体系中非线性、非平衡过程的时空振荡分析7)环境界面的结构、形态分析8)基于分子印记的大规模基因芯片9)蛋白质学的多维分离和生物质谱4、近五年《分析化学》论文1999.1~2003.1共1991篇其中光分析法558篇28%电化学分析法432篇22%色谱分析法314篇16％其它方法(综述)687篇5、研究群体(简介国内)6、我们的工作(简介课题组)第一章定性分析(增补内容)(QualitativeAnalysis)定性分析是分析化学的先行，是质量分析和结构分析的基础；是高师教育为中等师资讲述有关无机离子分离及检验教学内容奠定基础。定性分析涉及面较广，根据教学需要进行大幅度压减，主要介绍无机定性分析和半微量化学分析法。设定性分析概论、阳离子分析、阴离子分析和一般物质的分析四节。定性分析概论介绍鉴定反应、反应进行条件(重点)、鉴定反应的灵敏度与选择性(难点)、空白试验与对照试验、系统分析与分别分析。阳离子分析强调分离，重点介绍硫化氢系统分析，介绍两酸两碱系统分析。阴离子分析侧重于阴离子的分析特性，初步试验及S2-、S2O32-、SO32-的鉴定、Cl-、Br-、I-的鉴定。一般物质的分析着重介绍试液制备和分析步骤。本章计划4学时。第一节定性分析概论何谓鉴定反应？明显外部特征指哪些？反应进行条件有哪些？如何控制？(重点)鉴定反应的灵敏度如何表示？如何提高鉴定反应的选择性？(难点)何谓空白试验？对照试验？系统分析？分别分析？一、鉴定反应及反应进行的条件(一)鉴定反应1、定义具有明显外部特征、灵敏、迅速的化学反应称之鉴定反应。2、外部特征指人们感觉器官能直接觉察的现象。①沉淀的生成和溶解②溶液颜色的改变③有气体产生④有特殊气味产生(二)反应进行的条件反应进行条件控制的好坏是鉴定反应结果正确与否的关键。反应进行的条件有哪些？概括为“三度一剂一物”(即溶液的酸度、鉴定离子的浓度、溶液的温度、溶剂和共存物)。以亚硝酸钴纳鉴定K＋为例。1、溶液的酸度讨论对鉴定离子的影响，对试剂的影响，对反应产物的影响。结论：在中性或醋酸性溶液中进行。2、反应离子的浓度理论上：15PPM实际中：80PPM结论：在试剂量确保下，被鉴定离子浓度适当即可，也不是愈浓愈好。3、溶液的温度讨论对反应速度的影响，对沉淀溶解的影响及对沉淀晶形影响。结论：温度升高对此鉴定反应不利。4、溶剂变更水与乙醇比例，列表。结论：K2Na[Co(NO2)6]在乙醇中溶解度比在水中小得多(随乙醇比例增大)。5、共存物负面影响：NH4+共存(干扰)正面影响：Ag+共存(提高灵敏度)请学生小结此鉴定反应的条件。二、鉴定反应的灵敏度与选择性(一)鉴定反应的灵敏度1.灵敏度的说明同一离子不同鉴定反应其灵敏度是不同的。2.灵敏度的表示通常用最低浓度和检出限量来表示。1)最低浓度(相对量)定义：在一定条件下，使某鉴定反应(方法)有得出肯定结果的该离子的最低浓度。表示：1：GG是含有1g被鉴定离子的溶剂质量或PB即以μg、Ml-1为单位说明灵敏度为实验值；两者关系为PBG＝106。2)检出限量(绝对量)定义：在一定条件下，某鉴定反应(方法)所能检出某种离子的最小质量。表示：微克(μg)为单位，符号m换算：1g:12500ml=m:0.05ml(1滴)(二)鉴定反应的选择性1.特效反应、特效试剂2.选择性反应、选择性试剂3.提高选择性的方法1)控制溶液的酸度2)掩散干扰离子3)分离干扰离子三、空白试验与对照试验1.空白试验1)定义用蒸馏水代替试液同时进行相同方法的试验。2)作用避免过检2、对照试验1)定义用已知离子的溶液代替试液同时进行相同方法的试验。2)作用防止漏检四、系统分析与分别分析1.系统分析2.分别分析3.两者关系第二节阳离子分析常见阳离子有哪些？分析特性如何？硫化氢系统分析方案(第一组是基础，第二组是重点)两酸两碱系统分析方案(简介)一、常见阳离子及分析特性1、常见阳离子本章讨论的是下列24种常见阳离子：Ag+、Hg22+、Hg2+、Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+、As(ⅢⅤ)、Sb(ⅢⅤ)、Sn(ⅡⅣ)、Al3+、Cr3+、Fe3+、Fe2+、Mn2+、Zn2+、Co2+、Ni2+、Ba2+、Ca2+、Mg2+、K+、Na+、和NH4+。2、分析特性(图表或多媒体展示)表1-1常见阳离子与常用试剂的反应离子试剂AgHg22+Pb2+Bi3+Cu2+Cd2+Hg2+As(Ⅲ)Sb(Ⅲ)Sn(Ⅱ)Sn(Ⅳ)HClAgCl↓白H2S0.3MHClAg2s↓黑硫化物沉淀加Na2S不溶(NH4)2SAg2S↓黑(NH4)2CO3AgCO3↓白过量试剂NaOH适量过量NH3适量过量H2SO4由表1-1知，常见阳离子的盐酸盐、硫酸盐、硫酸盐、硫化物、氢氧化物的溶解性是不同；硫化物的酸碱性也不相同；氢氧化物两性也不相同；与氨的酸位性也不相同；部分离子氧化性也不相同。表中的相似与不同，为常见阳离子的分离提供了基础。二、硫化氢系统分析应用最为广泛。目前较为系统的是硫化氢系统分析。(一)重要依据各离子硫化物溶解度的显著差异是常见阳离子分组的主要依据。硫化物 钠组碳酸盐溶于水 钙组碳酸盐不溶于水 溶于水溶于稀酸组 铁组氯化物溶于水 铜锡组氯化物不溶于水 银不溶于稀酸不溶于水一般分成五组，现简化为四组(将钙、钠组合并)。(二)简化的硫化氢系统分组方案(图表或多媒体展示)表1－2简化的硫化氢系统分组方案组试剂HCl例73mol·L-1HCl,H2S或0.2-0.6mol·L-1HCl,TAA,加热NH3+NH4Cl,(NH4)2S或TAA，加热－组的名称I组银组盐酸组Ⅱ组铜锡组硫化氢组Ⅲ组铁组硫化铵组Ⅳ组钙钠组可溶组组内离子Ag+Hg22+Pb2+ⅡAⅡBPb2+Hg2+Bi3+As(Ⅲ,Ⅴ)Cu2+Sb(Ⅲ,Ⅴ)Cd2+Sn(Ⅱ,Ⅳ)A3+Mn2+Cr3+Zn2+Fe3+Co2+Fe2+Ni2+B2+K+Ca2+Na+Mg2+NH4+(三)系统分析1、第一组阳离子分析(基础)1)本组离子的分析特性本组包括Ag+、Hg22+和Pb2+三种离子，称为银组。它们都能与盐酸作用生成氯化物沉淀，从试液中最先被分离出来，按顺序称为第一组，按组试剂称为盐酸组。①离子的存在形式本组三种离子都无色。银和铅主要以Ag+、Pb2+形式存在，亚汞离子则以共价键结合的双聚离子Hg+Pb2+形式存在，亚汞离子则以共价键结合的双聚离子Hg+:Hg+存在，记为Hg22+。在水溶液中有如下平衡：Hg22+Hg2++Hg↓当在水溶液中加入能与Hg2+生成难溶化合物或络合物的试剂时，则平衡向右移动，生成二价汞的化合物和黑色的金属汞。②难溶化合物本组离子的难溶化合物中具有分析意义的是氯化物、硫化物和铬酸盐等。氯化物中AgCl和Hg2Cl2溶液度都很小，可以沉淀完全；但PbCl2的溶解度就大得多，并随着温度的升高而显著增大，这是在组内作进一步分离的依据。③络合物本组中Ag+具有较强的络合能力。利用Ag+、Hg22+与氨水的反应可实现两者的分离，并可作为Hg22+的鉴定反应。此外，Pb(Ac)42-的生成可用于PbSO4与BaSO4沉淀的分离(浓NaOH亦可)。2)组试剂与分离条件本组离子与组试剂盐酸的反应为：Ag++Cl-＝AgCl↓(白色凝乳状，遇光变紫、变黑)Hg22-+2Cl＝Hg2Cl2↓(白色粉末状)Pb2++2Cl-＝PbCl2↓(白色针状或片状结晶)为了创造适宜的沉淀条件，需要注意以下三个方面。①沉淀的溶解度在沉淀过程中，根据同离子效应，加入过量的盐酸对减小沉淀的溶解度是有利的。但沉淀剂也不可过量太多，以免高浓度的Cl-与沉淀物发生络合反应，生成AgCl2-和HgCl42-等，此外还有盐效应的影响，致使沉淀的溶解度增大。实验结果表明沉淀本组离子时，Cl-的浓度以0.5mol·L-1为宜。尽管如此，PbCl2也难以完全沉淀，当试液中Pb2+的浓度小于1mg·mL-1时，就需要在第二组中再去检出。②防止Bi3+、Sb3+的水解在第二组离子中，Bi3+、Sb3+有较强的水解倾向，当溶液酸度不够高时，它们会生成白色的碱式盐沉淀而混入第一组中。为了避免发生此种情况，应使溶液中H+的浓度达到2.0-2.4mol·L-1，一般通过补充管量HNO3达到目的。③防止生成胶体沉淀氯化银容易生成难以分离的胶体沉淀，加入适当过量的沉淀剂，可以提供使胶体凝聚的电解质。综上所述，使本组离子以氯化物形式沉淀的条件是：在室温下的酸性溶液中(补充适量HNO3)加入适当过量的HCl溶液，使Cl-的浓度为0.5mol·L-1，溶液的酸度为2.0-2.4mol·L-1。此时如有白色沉淀生成，表明有本组离子存在。离心管以流水冷却后离心沉降，沉淀经1mol·L-1HCl溶液洗涤后作本组离子的分析；离心液在系统分析中留作后面三组阳离子的定性