分析化学 I ( 定量化学分析 类).pdf

1 分析化学分析化学 I 定量化学分析定量化学分析 A 类 类 目的和要求目的和要求 分析化学 I 定量化学分析课 是化学类专业学生的主干基础课之一 与分析化学 II 仪器 分析 一起组成了完整的分析化学课程 其理论和方法不仅是分析化学专业的基础 也是其它 一切与化学有关的课程以及专业的基础 在教给学生基本的分析化学原理和方法的同时 使 学生建立起严格的 量 的概念 培养从事理论研究和实际工作的能力以及严谨的科学作风 课程的目的和要求可以归纳为以下几点 1 掌握常量组分定量分析的基本知识 基本理论和基本分析方法 2 掌握分析测定中的误差来源 误差的表征 以及实验数据的统计处理方法与表达 3 掌握分子光谱产生的原理 了解吸光光度法和荧光分析法 磷光分析法 红外 拉曼 光谱分析法以及仪器的原理及应用 4 初步了解分析化学在化工 医药 生物 信息 能源等领域中的应用 以及其它学科 的新技术 新成就对分析化学的促进与发展 本课程教学过程中不仅要讲清定量分析化学的基本概念和基本理论 而且要让学生懂得 建立这些概念和理论的处理方法和思维方式 加强素质教育 注重能力培养 提倡创新精神 本课程的特点是理论的系统性和方法的实用性的有机结合 理论课与实验课紧密配合 相辅 相承 在阐明经典定量分析以及分子光谱分析的理论和方法的同时 注意向学生介绍分析化 学的新进展 新成果 前沿课题 以拓宽学生眼界 启发学生思路 提高学生的学习兴趣 课程内容和学时分配课程内容和学时分配 本课总授课学时为 30 学时 其中包括 2 学时期中测验 具体学时分配如下 内 容 学时 内 容 学时 概论 误差与数据处理 酸碱平衡及酸碱滴定 络合滴定法 氧化还原滴定法 沉淀滴定法 重量分析法 1 2 6 4 2 0 5 0 5 分析化学中的分离方法简介 分子光谱总论 紫外 可见吸收光谱分析法 红外 包括拉曼 光谱分析法 荧光分析法 案例与结语 1 1 4 3 2 1 基基 本本 内内 容容 一 定量分析概论一 定量分析概论 1 学时 分析化学的定义 分类 任务和作用 分析化学的发展 现状和展望 定量分析过程和分析方法 基准物质和标准溶液 基本计算 二 误差与分析数据处理二 误差与分析数据处理 2 学时 测量误差的表征 准确度和精密度 误差的来源和分类 系统误差和随机误差 2 随机误差的分布规律 频率分布 正态分布 随机误差的区间概率 测量精密度的表征 极差 平均偏差 标准差 s 和 平均值的标准差 s x 和 x 总体均值的置信区间 已知 求 的置信区间 从 s 求 的置信区间 显著性检验 u 检验法 t 检验法 F 检验法 异常值的检验 减小分析误差的方法 减小测量误差 消除系统误差 增加平行测定次数 有效数字 有效数字的定义 有效数字的修约和运算规则 三 酸碱平衡与酸碱滴定法三 酸碱平衡与酸碱滴定法 6 学时 1 酸碱平衡 Br nsted 酸碱理论及酸碱共轭关系 酸碱反应平衡常数 Ka Kb Kw和 Kt 活度与浓度 热力学常数 浓度常数和混 合常数 酸碱物质在水溶液中各种存在形式的分布 分析浓度和平衡浓度 一元酸碱和多 元酸碱各形式的摩尔分数及分布图 优势区域图 酸碱溶液 pH 的计算 水溶液中酸碱平衡处理方法 物料平衡 电荷平衡 质子条 件 一元弱酸 碱 溶液 两性物质及弱酸弱碱混合溶液 多元酸 碱 溶液 弱酸及其共轭碱混合溶液 强酸 碱 溶液 混合酸 碱 溶液 酸碱缓冲溶液 缓冲容量及缓冲范围 缓冲溶液的选择及配制 常用标准缓冲溶 液 2 酸碱滴定法 酸碱指示剂 指示剂的作用原理 变色区间 影响指示剂变色区的因素 常用酸 碱指示剂 混合酸碱指示剂 强酸 碱 和一元弱酸 碱 滴定曲线 一元弱酸 碱 滴定可能性的判据 一元强 酸 碱 和弱酸 碱 混合溶液分别滴定可能性的判据 多元酸 碱 逐级滴定的可能性 的判据及各类滴定中指示剂的选择 终点误差 代数法计算强酸 碱 滴定的终点误差 弱酸 碱 滴定的终点误差 误差 公式的应用 酸碱滴定法的应用 酸碱标准溶液的配制及标定 C02在酸碱滴定中的影响 酸碱 滴定法应用示例 标准溶液的配制与标定 四 络合滴定法四 络合滴定法 4 学时 概述 无机络合剂与有机络合剂简介 EDTA 的性质及在滴定分析中的应用 络合平衡 络合物的稳定常数 络合物各种形式的分布 主反应和副反应 络合反 应的副反应系数 M Y和 MY 络合物的条件稳定常数 络合滴定原理 络合滴定的滴定曲线 金属指示剂作用原理 常用金属指示剂 终 点误差公式及其应用 单一金属离子的络合滴定 滴定的可能性 滴定的适宜 pH 范围及缓冲剂的作用 混合金属离子的选择性滴定 分别滴定的可能性及酸度控制 使用掩蔽剂进行选择 性滴定 其他滴定剂的应用 络合滴定的方式和应用 EDTA 标准溶液的配制与标定 3 五 氧化还原滴定法五 氧化还原滴定法 2 概述 氧化还原反应的特点 条件电位及决定条件电位的因素 盐效应 酸效应 络合效应 生成沉淀的影响 氧化还原反应平衡常数及进行的程度 氧化还原反应历程及影响氧化还原反应速率的因素 催化反应与诱导反应 氧化还原滴定 氧化还原滴定曲线 氧化还原滴定中的指示剂 氧化还原滴定前的 预处理 氧化还原滴定结果的计算 常用氧化还原滴定法的原理 特点及应用 高锰酸钾法 重铬酸钾法 碘量法 溴酸钾法 铈量法 六 沉淀滴定法六 沉淀滴定法 0 5 学时 沉淀滴定法概述 银量法滴定曲线 常用沉淀滴定法的原理 特点及应用 Mohr 法 Volhard 法 Fajans 法 七 重量分析法七 重量分析法 0 5 学时 重量分析法的分类及特点 沉淀重量分析法的步骤 重量分析法对沉淀形和称量形 的要求 重量因数及重量分析结果的计算 溶解度和固有溶解度 溶度积与条件溶度积 影响沉淀溶解度的因素 沉淀类型 沉淀的形成过程 Von Weimarn 公式及应用 影响沉淀纯度的主要因素 共沉淀 后沉淀 沉淀沾污对分析结果的影响 晶形沉淀 无定形沉淀沉淀条件的选择 均匀沉淀法 沉淀的过滤 洗涤 称量形的获 得 有机沉淀剂概述 有机沉淀剂的特点和意义 有机沉淀剂的分类和应用简介 八 分析化学中常用分离方法八 分析化学中常用分离方法 4 学时 概述 分离的意义 分离度和回收率 分离方法的分类 沉淀分离法的特点及应用 无机沉淀剂分离 有机沉淀剂分离 共沉淀分离和富集 溶剂萃取分离法 萃取分离机理 分配系数 分配比和萃取率 萃取分离应用简介 连续萃取法简介 固相萃取法简介 九 分子光谱法总论九 分子光谱法总论 1 学时 分子光谱概述 分子光谱的产生 分子光谱的类型 光的基本性质 分子吸收光谱和发射光谱的产生及特征 十 紫外 可见吸光光度法和荧光 磷光分析法十 紫外 可见吸光光度法和荧光 磷光分析法 6 学时 概述 吸光光度法的特点 吸光光度法的基本原理 Lambert Beer 定律 摩尔吸光系数 吸光度的加和性 偏 离比尔定律的原因 分光光度计 显色反应及影响因素 吸光光度法对显色反应的要求 影响显色反应的主要因素 重要的显色剂 测量条件的选择 吸光光度法的应用 多组分分析 光度滴定法 络合物组成的确定 有机试剂的酸 碱离解常数的测定 十一 荧光和磷光分析法 十一 荧光和磷光分析法 4 光谱的产生及特征 分子发光量子产率与分子结构的关系 应用于定量分析的依据及影响荧光强度的因素 荧光分光光度计与磷光测定仪器 荧光和磷光分析法的应用 十二 红外吸收光谱与拉曼光谱法 十二 红外吸收光谱与拉曼光谱法 红外吸收光谱法原理 红外吸收光谱的产生 双原子分子的简谐振动 多原子分子 的振动 基团频率与振动的关系 红外吸收光谱的特征吸收频率及其与分子结构的关系 红外吸收光谱仪 色散型红外分光光度计 傅里叶变换红外分光光度计 拉曼光谱原理 主要参考书主要参考书 1 李克安主编 分析化学教程 北京大学出版社 2005 2 彭崇慧 冯建章 张锡瑜编著 李克安 赵凤林修订 分析化学 定量化学分析简 明教程 第 3 版 2009 3 李娜 John J Hefferren 李克安著 Quantitative Chemical Analysis 北京大学出版社 2009 4 彭崇慧 冯建章 张锡瑜 李克安 赵凤林编著 定量化学分析简明教程 第二版 北京大学出版杜 1997 5 叶宪曾 张新祥 等编著 仪器分析教程 第 2 版 北京大学出版社 2007 6 北京大学化学系分析化学教研室 基础分析化学实验 第 3 版 北京大学出版社 2009 7 李克安 金钦汉等译 分析化学 北京大学出版社 2001 8 武汉大学编 分析化学 第四版 高等教育出版社 2000 9 R Kellner J M Mermet M Otto H M Widmer Analytical Chemistry WILEY VCH Verlag GmbH 1998 10 Douglas A Skoog Donald M West F James Holler Stanley R Crouch Analytical Chemistry an Introduction 8th Edition