分析化学 Analytical Chemistry Welcome you!
课程要求与安排 教材:分析化学(第四版),武汉大学编, 学时:理论课54学时(实验54学时) 成绩评定:期末考试70%,半期考20%,平时10%。 学习方法:预习、听课、复习、独立完成作业、答疑等。
推荐参考书 1、《分析化学》上册(第三版)华中师范大学等编,高等教育出版社,2001年 2、《分析化学》(第四版)华东理工大学分析化学教研组等编,高等教育出版社,2001年 3、《分析化学例题与习题》武汉大学化学系分析化学教研室编,高等教育出版社,1996年 4、《定量分析习题精解》武汉大学《定量分析习题精解》编写组编著,科学出版社,2000年 5、《分析化学》导教、导学、导考(武大,第四版)西北工业大学出版社,2004年
推荐参考书 6、分析化学--学习与解题指南,金庆华主编,华中科技大学出版社,2004年。 7、分析化学习题集,孙毓庆主编,科学出版社,2004。 8、分析化学学习指导与习题精解,李建颖,石军主编,南开大学出版社。
推荐参考书 21世纪的分析化学,汪尔康主编,科学出版社,1999.12 分析化学前沿,高鸿主编,科学出版社,1991 Modern Analytical Chemistry, David Harvey, DePauw University, International Edition 2000 分析化学界泰斗:汪尔康(60),长春应化所。高鸿(80),西北大学分析科学研究所。
绪 论 内容提要 分析化学的任务和作用 分析化学与化学素质培养 分析方法的分类及定量分析概述 分析化学发展概述(过去、现在与未来) 绪 论 内容提要 分析化学的任务和作用 分析化学与化学素质培养 分析方法的分类及定量分析概述 分析化学发展概述(过去、现在与未来) 定量分析中的误差 分析结果的数据处理 提高分析结果准确度的方法 A good beginning makes a good ending.
1 、 分析化学的任务和作用 化学是研究物质的组成、结构、性质及其相互变化的一门基础学科。 分析化学是化学学科的重要分支,它是研究物质的化学组成的测定方法、步骤及有关理论的一门学科。
任务 分析化学的任务是确定物质的化学组成、测量各组成的含量以及表征物质的化学结构。即分析化学解决“是什么 (What)”、“有多少(How much)”、“怎么样(How)”等问题,它们分别隶属于定性分析(Qualitative analysis)、定量分析(Quantitative analysis)和结构分析(Structural analysis)研究的范畴。
作用 分析化学是研究物质及其变化的重要方法之一。在化学学科本身的发展上,以及与化学有关的各科学领域中,分析化学都起着一定的作用,如材料科学、环境科学、能源科学、生命科学、矿物学、地质学、生理学、医学、农业及其他科学技术,凡涉及化学现象,在其研究过程中必用到分析化学,故有科学技术的“眼睛”之美誉。
作用 分析化学在国民经济建设中,在生活实践中具有实用价值。如:解决人类面临的“五大危机”(资源、能源、粮食、人口、环境)问题;当代科学领域的四大理论(天体、地球、生命、人类起源和演化);环境中的五大全球性问题(温室效应、酸雨、臭氧层、水质污染、森林减少);在工农业生产、国防建设等方面,无一不依赖分析化学的配合。
分析化学学习目的 分析化学是人们用以解剖和认识自然的重要手段,分析化学课不仅传授有关的知识,还是一门培养学生运用化学观点来分析和处理问题能力的课程。 分析化学工作者的能力应包括:实验动手能力、观察能力、查阅文献资料的能力、记忆能力、思维能力、想象能力和表达等七种能力。
分析化学素质培养 如何学习分析化学? 培养应用知识,解决问题的能力。 以教材为主线,课堂讲课内容为重点,阅读相关的资料和文献。 实验是培养能力的最重要环节,加强实验基础技能训练、提高实验效率。培养严谨的工作作风、科学态度;建立量的概念;训练科学研究素质。
2、 分析方法的分类 划分依据不同,种类不同 分析任务 定性分析 qualitative 定量分析 quantitative 结构分析 structural 分析对象 无机分析 inorganic 有机分析 organic 方法原理 化学分析 chemical 仪器分析 instrumental 微量分析 micro 试 样 用 量 常量分析 macro 半微量分析 semi-micro 超微量分析 ultra-micro 分析目的 例行分析 routine 仲裁分析 arbitral
2.1 分析任务 定性分析(qualitative analysis):鉴定物质由哪些元素、原子团或化合物组成 定量分析(quantitative analysis):测定物质中有关成分的含量 结构分析(structural analysis):研究物质的分子结构或晶体结构
2.2 分析对象 无机分析(Inorganic analysis)的对象是无机物,由于组成无机物的元素种类较多,因此通常要求鉴定试样是由哪些元素、离子、原子团或化合物组成,测定各成分的含量。 有机分析(Organic analysis)的对象是有机物,组成元素主要是C、H、N、O、S等,但结构复杂,分析的重点是官能团分析和结构分析。
2.3 方法原理 化学分析(Chemical analysis) :以物质的化学反应为基础,历史悠久,也称为经典分析法,主要是滴定分析(容量分析)法和重量分析法。 如:用酸碱滴定法测定醋中的醋酸的含量,依据反应为: NaOH + HAc = NaAc + H2O
2.3 方法原理 仪器分析(Instrumental analysis) 2.3 方法原理 仪器分析(Instrumental analysis) 以物质的物理和物理化学性质(光、电、热、磁、声)为基础,借助于特殊的仪器进行分析的方法,这种方法称为~。 由此形成各分支学科(光学分析法、电化学分析法、热分析法、色谱法、质谱法)等。
如:利用有色溶液对光的吸收可进行光分析,例如,红色溶液可吸收490~500nm波长的光,可测自来水中微量的铁。 Fe3+ + nSCN- = [Fe(SCN)1~6]3-n (n=1~6)
2.4 试样用量 方法 试样质量 试液体积 常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析 >0.1g 0.01~0.1g 2.4 试样用量 方法 试样质量 试液体积 常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析 >0.1g 0.01~0.1g 0.1~10mg <0.1mg >10mL 1~10mL 0.01~1mL <0.01mL 区别于被测组分含量高低(质量分数的大小):常量组分( > 1%)、微量组分(0.01%~1%)、痕量组分( < 0.01%)
2.5 分析目的 例行分析(Routine analysis) :一般化验室日常生产中的分析,也称常规分析 2.5 分析目的 例行分析(Routine analysis) :一般化验室日常生产中的分析,也称常规分析 仲裁分析(Arbitral analysis) :不同单位对分析结果有争议时,要求权威部门用指定的方法、准确测定,进行裁判原分析结果是否正确的分析,也称裁判分析。 仲裁分析对分析方法和分析结果准确度要求高。
3、 分析化学发展概述 分析化学学科发展的三次变革 3、 分析化学发展概述 分析化学学科发展的三次变革 二十世纪初,由于物理化学溶液理论的发展,为分析化学提供了理论基础,建立了溶液中四大平衡理论,使分析化学从一种技艺发展成为一门科学。 二次大战前后,物理学和电子学的发展,促进了各种仪器分析方法的蓬勃发展。 20世纪70年代以来,生命科学、环境科学、新材料科学等发展的要求,生物学、信息科学、计算机技术的引入,使分析化学进入了一个崭新的境界。
分析化学发展概述 分析化学的发展规律:学科之间的相互渗透(包括分析方法的相互联用) 现代分析化学把化学与数学、物理学、计算机科学、生物学结合起来,发展为一门多学科性的综合科学。 分析工作者不再限于“提供数据”,而且“参与处理和解决问题”
分析化学主要发展趋向 其它科技领域 分 析 化 学 发 展 趋 势 生物分析 微区分析 薄层分析 无损分析 瞬时分析 在线分析 环境分析 分 析 化 学 发 展 趋 势 生物分析 微区分析 薄层分析 无损分析 瞬时分析 在线分析 环境分析 过程分析 表面分析 大分子表征 化学图象 单细胞分析 单分子单聚集体分析 原位分析 活体分析 自动化 微型化 固定化 新原理 新技术 新仪器 化学计量学 分离技术 联用技术 传感器 定性分析 教育 仪器和计算机