分析化学教学大纲.pdf

分析化学 教学大纲 分析化学 教学大纲 课程代码 课程代码 BF001001 学分 学分 3 总学时 总学时 54 面向专业 应用化学 材料化学 制药工程等面向专业 应用化学 材料化学 制药工程等 大纲执笔人 周大纲执笔人 周 杰杰 大纲审定人 大纲审定人 曲 祥金 曲 祥金 一 说明一 说明 1 课程的性质 地位和任务 课程的性质 地位和任务 分析化学是一门关于研究物质的化学组成和结构信息的科学 是化学化工 医学 农学等学科各专业的主干基础课 是化学学科的一个重要分支 由于生命科学 环境科学 新材料等学科的发展要求和生物学 信息科 学和计算机科学的引入 使分析化学进入了新的分析境界 即分析科学 分析化学担负的任务是确定物质的化学组成 测量各组分的含量以及表征物质 的化学结构 与其它分支学科的不同之处就在于研究对象 不是某种具 体的例如无机 有机材料和新的化合物 而是提供与这些材料的化学成 分 结构和功能相关的信息 研究获取这些信息的最优方法和策略 因 此 分析化学成为自然学科和应用学科领域研究的主要工具 2 课程教学的基本要求和目的 课程教学的基本要求和目的 本课程适宜安排在修完高等数学 普通物理 无机化学等有关基础 课和专业基础课程之后的第三学期 内容上注意与无机化学的衔接和数 学 物理结论的应用 并避免不必要的重复 要求学生通过该课的学习 掌握分析化学学科的系统性和完整性 掌握分析化学的基本原理 测定 方法 滴定误差和分析结果的计算 建立起准确的 量 的概念 培养科 学的思维方法和严谨的科学作风 正确掌握有关的科学实验技能 使学 生能够利用理论知识分析和解决一些实际问题 为后续课的学习和今后 的工作打下良好的基础 要求教师在备课过程中 广泛阅读有关资料 紧跟 学科的发展 随时补充新的内容 使学生了解本学科的重要进展和发展前沿 3 课程教学方法及改革 课程教学方法及改革 在有限的学时内 尽可能传授给学生有关本学科的知识 运用多媒 体等现代化教学手段 加强教学方法的启发性 针对性 交互式和实效 性 将 接受学习 和 发现学习 有机结合起来 改 单向式 为 双向式 使学生变 被动 为 主动 引导学生由 学会 到 会学 和 会用 注重 培养学生获取知识的能力和创新意识 二 教学大纲内容二 教学大纲内容 根据教育部教学指导委员会的 教学基本内容 的要求 结合本校课 程结构和仪器设备情况安排教学 教学内容和课时分配如下 1 第一章第一章 绪论 绪论 1 学时 学时 1 分析化学的任务和作用 2 分析方法的分类 1 定性分析 定量分析和结构分析 2 无机分析和有机分析 3 化学分析和仪器分析 4 常量分析 半微量分析和微量分析 4 例行分析和仲裁分析 3 分析化学的发展 第二章第二章 定量分析化学概论 定量分析化学概论 5 学时 学时 1 定量分析过程 取样 溶解 分离 测定 分析结果计算 2 分析化学中的误差 1 有关误差的基本概念 2 误差来源 3 有效数字及其运算规则 1 有效数字的概念和有效数字位数的确定方法 2 数字修约 规则 3 计算规则 4 滴定分析法概述 1 滴定有关术语及滴定方法的特点 2 滴定分析对化学反应 的要求和滴定方式 3 基准物质和标准溶液 4 滴定分析结果的计 算 重点重点 明确各基本概念的准确含义及它们之间的关系 能区分误差 的类型和特点 重视误差问题在定量分析的重要性贯穿于分析化学的始 终 熟悉并理解分析化学中的常用术语及其定义 掌握基本运算方法 难点难点 误差类型的区分和误差的判断 化学计量关系的确定 教学方法 教学方法 运用多媒体等现代化教学手段 加强教学方法的启发性 针对性 交互式和实效性 将 接受学习 和 发现学习 有机结合起来 改 单向式 为 双向式 使学生变 被动 为 主动 引导学生由 学会 到 会学 和 会用 注重培养学生获取知识的能力和创新意识 习题习题 教材 p27 28 1 2 3 4b 11 14 17 18 21 22 第三章酸碱平衡和酸碱滴定法 第三章酸碱平衡和酸碱滴定法 9 学时 学时 1 概述 1 研究内容 2 研究手段 3 浓度 活度和活度系数 4 酸碱反应的平衡常数 5 酸碱质子理论 2 分布系数的计算 1 分布系数的定义 2 一元酸溶液 3 多元酸溶液 3 质子条件和酸碱溶液中 pH 值的计算 1 物料平衡 电荷平衡和质子条件 2 pH 计算 包括强酸 强 碱 溶液 一元弱酸 碱 溶液 多元弱酸 碱 溶液 弱酸混合溶液 2 两性物质溶液 4 酸碱缓冲溶液 1 缓冲溶液 pH 的计算 2 缓冲指数 缓冲容量和缓冲溶液的 选择原则 5 酸碱指示剂 1 变色原理 2 变色范围 3 混合指示剂 6 酸碱滴定的基本原理 1 强碱滴定强酸 包括滴定曲线 滴定突跃和指示剂选择原则 2 强碱滴定一元弱酸 包括滴定曲线 滴定突跃变化大小 指示剂 选择和滴定条件 3 多元酸和混合酸滴定 包括滴定条件和分布滴定 条件的判据 化学计量点的 pH 计算和指示剂选择 7 终点 或滴定 误差 1 强碱滴定强酸 2 强碱滴定一元弱酸 3 强碱滴定多元 弱酸 8 酸碱滴定法的应用 1 混合碱或酸测定 2 极弱酸测定 3 样品中硅 磷 氮 等成分的测定 重点 重点 熟悉酸碱质子理论 掌握分布系数的计算 掌握各种类型酸 碱溶液的质子条件 并会推导各类计算氢离子浓度的计算公式 掌握近 似公式和最简式的近似条件及使用这些公式的有关计算 了解缓冲原 理 知道常用的缓冲溶液体系 滴定曲线和指示剂的选择及能否准确滴 定和分布滴定的判据 会解应用题 酸碱滴定法是各类滴定法中最基本 最具有代表性的滴定分析方法 务必了解透彻 难点 难点 各种类型溶液中氢离子浓度的计算 准确滴定和分布滴定的 判断及指示剂的选择 教学方法 教学方法 运用多媒体等现代化教学手段 加强教学方法的启发性 针对性 交互式和实效性 将 接受学习 和 发现学习 有机结合起来 改 单向式 为 双向式 使学生变 被动 为 主动 引导学生由 学会 到 会学 和 会用 注重培养学生获取知识的能力和创新意识 习题习题 教材 p83 84 1 a b d e 2 f g h i 3 4 6 7 9 14 21 22 23 24 25 26 第四章络合滴定法 第四章络合滴定法 8 学时 学时 1 分析化学中常用络合物 1 简单络合物 2 螯合物和螯合剂 3 EDTA 和 EDTA 螯合 物 2 络合物的平衡常数 1 稳定常数 2 络合物分布 3 平均配位数 3 3 副反应系数和条件稳定常数 1 副反应系数 2 条件稳定常数 3 金属离子缓冲溶液 4 金属离子指示剂 1 变色原理 2 金属离子指示剂应具备条件 3 金属离子 指示剂封闭僵化及其避免方法 4 常用金属指示剂介绍 5 络合滴定法基本原理 1 滴定曲线 2 影响滴定突跃因素 3 终点误差 4 能 否准确滴定和分步滴定判据 6 络合滴定中的酸度控制 1 单一金属离子滴定的酸度控制 2 混合金属离子滴定的酸 度控制 7 提高络合滴定选择性的途径 1 控制酸度 2 掩蔽和解蔽 3 分离干扰离子 8 络合滴定法的应用 重点 重点 理解络合平衡及副反应的影响 掌握副反应系数及条件稳定 常数和终点误差的计算 掌握滴定原理和准确滴定条件并会选择滴定的 适宜酸度范围 理解金属指示剂的变色原理及应用 理解混合离子的选 择性滴定并能结合实际进行简单的分析方案的设计 难点 难点 副反应的判断及其相关计算 条件稳定常数和终点误差的计 算以及准确滴定条件判断和应用 混合离子的选择性滴定 教学方法 教学方法 运用多媒体等现代化教学手段 加强教学方法的启发性 针对性 交互式和实效性 将 接受学习 和 发现学习 有机结合起来 改 单向式 为 双向式 使学生变 被动 为 主动 引导学生由 学会 到 会学 和 会用 注重培养学生获取知识的能力和创新意识 习题习题 教材 p132 133 2 5 6 7 9 10 12 14 19 20 21 第五章氧化还原滴定法 第五章氧化还原滴定法 8 学时 学时 1 氧化还原平衡 1 方法的实质和特点 2 能斯特方程 3 氧化还原反应的 对称性 4 条件电势 5 氧化还原反应的平衡常数 6 化学计量 点时氧化还原反应进行的程度 7 影响氧化还原反应速度的因素 8 诱导反应 2 氧化还原滴定原理 1 氧化还原滴定终点的确定 包括滴定剂自身指示剂 特殊指 示剂和氧化还原指示剂 2 氧化还原滴定曲线 3 常用的几种氧化还原滴定方法 1 高锰酸钾法 2 重铬酸钾法 3 碘量法 4 溴酸钾法 5 硫酸铈法 4 重点 重点 了解氧化还原法的特点 注意反应条件的重要性和反应进行 完全程度的判断 了解条件电势的含义 掌握电极电势的计算方法 掌 握各类型指示剂的应用 对重铬酸钾法 高锰酸钾法和碘量法 溴酸钾 法的内容和计算要熟练地掌握 难点 难点 四种常用分析方法的具体应用计算 教学方法 教学方法 运用多媒体等现代化教学手段 加强教学方法的启发性 针对性 交互式和实效性 将 接受学习 和 发现学习 有机结合起来 改 单向式 为 双向式 使学生变 被动 为 主动 引导学生由 学会 到 会学 和 会用 注重培养学生获取知识的能力和创新意识 习题习题 教材 p170 174 4 7 9 10 13 16 17 20 21 22 23 27 第六章重量分析法和沉淀滴定法 第六章重量分析法和沉淀滴定法 6 学时 学时 1 重量分析法概述 1 方法分类和特点 2 正确沉淀和称量形式的要求 2 沉淀溶解度及其影响因素 1 条件溶度积和沉淀溶解度的关系 2 影响沉淀溶解度的因 素 包括盐效应 同离子效应 酸效应 络合效应 3 沉淀的类型和沉淀的形成过程 1 晶型沉淀和非晶型沉淀 2 影响沉淀颗粒大小的因素 3 影响沉淀纯度的因素 4 沉淀条件的选择 1 晶型沉淀的条件 2 非晶型沉淀的条件 3 均匀沉淀法 5 常用有机沉淀剂 6 换算因数 7 沉淀滴定法 1 概述 2 莫尔法 3 佛尔哈德法 3 法扬司法 4 AgNO3和KSCN溶液的配制与标定 重点 重点 对重量法有基本的了解 重点掌握沉淀溶解度及其影响因素 了解沉淀带入杂质的原因 掌握各种银量法的区别 指示剂 反应条件 及应用范围 难点难点 副反应对沉淀溶解度的影响 教学方法 教学方法 运用多媒体等现代化教学手段 加强教学方法的启发性 针对性 交互式和实效性 将 接受学习 和 发现学习 有机结合起来 改 单向式 为 双向式 使学生变 被动 为 主动 引导学生由 学会 到 会学 和 会用 注重培养学生获取知识的能力和创新意识 习题习题 教材 p212 213 22 24 26 32 第七章吸光光度法 第七章吸光光度法 7 学时 学时 5 1 概述 1 比色分析法及分光光度法的特点 2 物质对光的选择性吸 收 3 光吸收定律 2 分光光度计 3 光度分析法的设计 1 显色反应 2 显色条件的选择 3 光度测量条件的选择 4 光度分析误差 1 偏离比耳定律 2 仪器测量误差 5 其它分光光度法及光度分析法的应用 1 示差吸光光度法 2 双波长分光光光度法 3 应用 包 括离解常数测定 络合物组成测定 含量测定 重点 重点 选择吸收 物质颜色及其互补关系 吸收定律各种数学表达 式及物理意义 吸收定律应用的基本限制 光度分析误差 显色条件和 光测量条件的选择 提高测定灵敏度和选择性的途径 定量分析的基本 方法及应用 难点 难点 光分析误差的计算及定量方法的应用 教学方法 教学方法 运用多媒体等现代化教学手段 加强教学方法的启发性 针对性 交互式和实效性 将 接受学习 和 发现学习 有机结合起来 改 单向式 为 双向式 使学生变 被动 为 主动 引导学生由 学会 到 会学 和 会用 注重培养学生获取知识的能力和创新意识 习题习题 教材 p238 240 5 8 12 13 14 16 18 19 第八章分析化学中的数据处理 第八章分析化学中的数据处理 4 学时 学时 1 标准偏差 2 随机误差的正态分布 3 少数数据的统计处理 4 误差传递计算 5 回归分析法 6 提高分析结果准确度方法 重点 重点 了解有限数据的统计处理方法 强调有限数字对分析结 果的重要性 比较熟练地运用本书推出的结论进行有关的运算 难点 难点 对总体平均值的估计 显著性检验判断有无系统误差 教学方法 教学方法 运用多媒体等现代化教学手段 加强教学方法的启发性 针对性 交互式和实效性 将 接受学习 和 发现学习 有机结合起来 改 单向式 为 双向式 使学生变 被动 为 主动 引导学生由 学会 到 会学 和 会用 注重培养学生获取知识的能力和创新意识 习题习题 教材 p268 269 2 4 6 8 11 12 14 18 21 25 27 29 6 第九章分析化学中常用分离和富集方法 第九章分析化学中常用分离和富集方法 6 学时 学时 1 化学分离法 1 沉淀分离法 2 溶剂萃取法 3 离子交换法 4 浮选 法 4 挥发法及蒸馏法 2 色谱法 1 经典色谱法 包括纸色 薄层色谱 柱色谱 2 色谱理论 基础 3 新技术 1 固相微萃取 2 毛细管电泳