定量分析化学课程教学大纲.doc

定量分析化学课程教学大纲(适用于化学工程与工艺、高分子材料等工科各专业)总 说 明大纲编写依据：参照原国家教委化学教学指导委员会制定的化学专业定量分析课教学大纲，结合分析化学方法的最新发展，以及化学工程专业及高分子材料专业特点和对课程的基本要求和实际教学经验，本着课程的规范性、特色性、连贯性和系统性而编写。教学目的和要求：定量分析课是化学专业学生的主要基础课之一，它的理论和方法不仅是分析化学的基础，也是从事化学教育化学生物地质环境等学科工作的基础。定量分析课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，培养学生严谨的科学作风及从事理论研究和实际工作的能力。定量分析课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及初步学会实验数据的统计处理方法。3了解定量分析中常用分离方法的原理及应用。4了解分光光度法的原理及应用。在本课程教学中，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化学处理方法和思维方法，加强素质教育，注重能力培养，提倡创新精神。教学方法：讲授课堂讨论与自学辅导答疑以及实验教学相结合，教学过程中规定每章有代表性的作业定期完成并修改，期末进行考试，综合评价学生的学习效果。先修课程及相关课程：本课程是在学生学习了无机化学课程基础上开设的，即学生应具有四大反应平衡的理论知识。相关课程有有机化学结构化学等。总学时及学时分配建议表：本课共分九章，总授课学时为36学时。学时分配建议表章 内 容 学 时 绪论 1一 定量分析化学概论 2二 酸碱平衡及酸碱滴定法 8三 络合滴定法 6四 氧化还原滴定法 6五 重量分析法和沉淀滴定法 4六 吸光光度法 4七 分析化学中的数据处理 2八 分析化学中常用的分离和富集方法 2九 复杂物质的分析示例 1 绪 论教学目的与要求 通过本章的学习，让学生了解分析化学的基本定义，分析方法的分类，分析化学的基本应用及作用。教学的基本内容 一、分析化学的定义任务和作用二、分析方法的分类教学重点与难点 1、分析化学的定义 2、分析化学中“量”的概念 3、定量分析方法第一章 定量分析化学概论教学目的与要求 学习本章定量分析化学概论之后，让学生掌握分析化学中的误差的客观存在性，误差产生的原因及减免方法。分析化学中有效数字的含义其定位原则，有效数字运算规则。滴定分析的分类、应用范围，标准溶液的配制及其浓度表示方法，滴定分析的基本计算等。教学的基本内容 一、分析化学中的误差1测量误差的表征准确度和精密度2误差的表示方法误差和偏差3误差的来源和分类系统误差和随机误差4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5测量精密度的表征6平均值的置信区间7可疑值的检验二、有效数字1有效数字的位数2有效数字的修约规则3有效数字的运算规则三、滴定分析法概论1 滴定分析法的特点和主要方法2 滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式3 基准物质和标准溶液4 滴定分析法计算教学重点与难点1、误差的客观存在性及偶然误差出现的规律性 2、有效数字的位数及其运算结果的表示方法3、滴定分析法的各种计算第二章 酸碱平衡及酸碱滴定法教学目的与要求 通过本章的学习，让学生掌握酸碱平衡的处理思想和基本方法，特别是各种酸碱溶液的pH值的计算方法，以及缓冲溶液的缓冲原理、选择原则及其应用等，酸碱指示剂的作用原理及其选择原则，酸碱滴定曲线的制作及其分析。本章是学生学习滴定分析法的基础，应加强学习和练习。教学的基本内容一、 酸碱平衡1酸碱质子理论及酸碱共轭关系2酸碱反应平衡常数3酸碱物质在水溶液中各种存在形式的分布4酸碱溶液pH值的计算5酸碱缓冲溶液二、酸碱滴定法1酸碱指示剂2酸碱滴定法的基本原理3终点误差4酸碱滴定法的应用教学重点与难点 1、各种酸碱溶液pH值的计算 2、物料平衡、电子平衡和质子平衡的意义及书写 3、指示剂的变色原理 4、滴定突跃 5、计量点和终点第三章 络合滴定法教学目的与要求 在酸碱滴定法学习后，学生比较容易理解本章的内容。络合物基本理论学习之后，学生应掌握本章中络合物的平衡处理方法，如副反应系数、条件稳定常数的计算等，在了解金属离子指示剂的变色原理的基础之上，掌握络合滴定法的滴定原理及应用。教学的基本内容一、概述1络合反应的普遍性及意义2络合反应在分析化学中的应用3氨羧络合剂4EDTA的性质及在滴定分析中的应用二、络合平衡1络合物的稳定常数2络合物各存在形式在水溶液中的分布3主反应和副反应4络合反应的副反应系数5络合物的条件稳定常数三、络合滴定基本原理1络合滴定的滴定曲线2金属指示剂变色原理及影响指示剂变色点的因素3常见金属指示剂4终点误差公式及其应用四、单一金属离子的络合滴定1滴定的可能性2滴定的最佳pH范围五、混合金属离子的选择性滴定1分别滴定的可能性及酸度控制2使用掩蔽剂进行选择性滴定六、络合滴定的应用1各种络合滴定方式2EDTA标准溶液的配制和标定教学重点与难点 1、副反应及条件稳定常数的概念及计算 2、络合滴定曲线中突跃范围的影响因素 3、络合滴定中酸度的选择 4、金属离子混合溶液各组分的分别测定第四章 氧化还原滴定法教学目的与要求 掌握氧化还原平衡中的基本处理方法， 学习Nernst方程的应用及条件电极电位的意义和计算，各种氧化还原指示剂的变色原理，氧化还原滴定曲线的制作及滴定突跃范围的影响因素，常用氧化还原滴定法的基本原理及其应用。教学的基本内容一、概述1氧化还原反应的特点2条件电位及影响条件电位的因素3氧化还原反应平衡常数及进行的程度二、氧化还原反应历程及反应速度1影响氧化还原反应速度的因素2催化反应和诱导反应三、氧化还原滴定1氧化还原滴定曲线2氧化还原滴定用指示剂3氧化还原滴定前的预处理四、氧化还原滴定结果的计算五、主要氧化还原滴定法的原理特点及应用1高锰酸钾法2重铬酸钾法3碘量法教学重点与难点 1、Nernst方程的应用 2、标准电极电位与条件电极电位的关系及区别 3、平衡常数的计算4、氧化还原滴定曲线中滴定突跃范围的影响因素5、常见的氧化还原滴定法的基本原理和基本应用第五章 重量分析法和沉淀滴定法教学目的与要求 通过本章的学习，让学生了解重量分析法作为一种经典的分析测试方法，仍然有其分析测试的特点和一定的应用，特别是将沉淀平衡处理思想融合到了四大平衡之中。学习和掌握沉淀的形成过程和沉淀条件的选择。沉淀滴定法基本原理、基本应用和计算。教学的基本内容一、重量分析法的分类及特点1沉淀法的步骤2重量分析法对沉淀形式和称量形式的要求3重量因数及重量分析结果的计算二、沉淀的溶解度及影响因素1溶解度和固有溶解度2溶度积与条件溶度积3影响沉淀溶解度的因素三、沉淀的形成和沉淀的类型1沉淀的类型2沉淀的形成过程四、影响沉淀纯度的主要因素1共沉淀2后沉淀五、沉淀条件的选择1晶形沉淀的沉淀条件选择2无定形沉淀的沉淀条件选择3均相沉淀法六、沉淀滴定法概述七、常用沉淀滴定法原理特点及应用1Mohr法2Volhard法3Fajans法教学重点与难点 1、沉淀平衡的计算 2、沉淀条件 3、沉淀滴定法的特点第六章 吸光光度法教学目的与要求 通过本章的学习，让学生了解吸光光度法的基本原理和分析方法，学习分光光度计的基本构造和操作要点，掌握吸光光度法的基本应用。通过化学分析方法和仪器分析方法的比较，更好的区别两种方法的特点和各自的应用对象，教学的基本内容一、概述1吸光光度法的意义和应用2光的基本性质及在分析化学中的应用3可见光吸收光谱的产生及特征二、吸光光度法的基本原理1Lambert-Beer定律2吸光度的加和性3摩尔吸光系数和桑德尔灵敏度的定义和意义4偏离比尔定律的原因三、分光光度计的原理构造四、显色反应及影响因素1吸光光度法对显色反应的要求2影响显色反应的主要因素五、光度法测量误差及测量条件的选择1仪器测量误差对分析结果的影响2适宜吸光度范围的控制3入射光波长和参比溶液的选择六、吸光光度法在定量分析中的应用1工作曲线法2差示分光光度法3多组分分析4络合物组成的确定5有机试剂的酸碱离解常数的测定教学重点与难点 1、仪器分析方法与化学分析方法的区别 2、比尔定律的应用条件3、参比溶液的意义及选择4、显色条件及测试条件的选择5、分光光度法的定量测试方法第七章 分析化学中的数据处理教学目的与要求 学习分析化学中误差的统计处理思想，掌握平均值、绝对偏差和相对偏差、平均偏差和相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差、平均值的标准偏差等计算，理解分析化学数据处理的意义，能够运用t分布计算平均值的置信区间，熟悉可疑值取舍的方法（Q检验法）等。教学的基本内容一、 标准偏差1、 总体表转偏差2、 样本标准偏差3、 相对标准偏差二、 随机偏差的正态分布1、 频数分布2、 正态分布3、 随机误差的区间概率三、 少量数据的统计处理1、 平均值的置信区间2、 异常值的取舍教学重点与难点1、 随机误差的分布规律2、 误差的统计处理思想3、 平均值的标准偏差4、 平均值的置信区间第八章 分析化学中常用分离和富集方法教学目的与要求 树立实际样品在分析时前处理的基本思想，了解常用的经典分离和富集方法的基本原理和应用，了解现代分离方法的基本原理，这是分析化学比不可少的重要内容之一。教学的基本内容一、概述1分离的意义2分离度和回收率3分离方法的分类二、沉淀分离法的特点及应用1无机沉淀剂分离2有机沉淀剂分离3共沉淀分离和富集三、液-液萃取分离法1溶剂萃取的本质2分配系数和分配比四、离子交换分离法1离子交换分离的种类和特点，离子交换树脂结构和性能2阳离子交换分离3阴离子交换分离4离子交换树脂的亲和力5离子交换色谱法简介五、色谱法1色谱法的原理及分类2纸色谱法3薄层色谱法4柱色谱法教学重点与难点 1、分析测试中分离和富集的必要性 2、萃取和色谱分离的基本原理和应用 3、分离方法的选择第九章 复杂物质的分析示例教学目的与要求 通过本章的学习，让学生综合所学分析化学的基本知识解决实际问题，提高学生综合应用能力。培养学生独立思考、独立解决问题的能力。同时，通过实际样品的全分析过程的学习，提高学生对本课程的学习兴趣。教学的基本内容一、试样的采集二、试样的制备三、试样的分解四、复杂物质的分析示例1、 硅酸盐分析2、 铜合金分析3、 废水试样分析教学重点与难点 1、分析全过程 2、实际样品分析方案的设计附 录教 材：武汉大学主编.分析化学（第四版）.高等教育出版社. 2000年.参考书：1R Kellner, J M Mermet, M Otto, H M Widmer等编著. 李克安，金钦汉等译. 分析化学. 北京大学出版社. 2001年.2华中师范大学，东北师范大学，陕西师范大学编. 分析化学. 高等教育出版社. 1997年.3华中理工大学分析教研组，成都科学技术大