分析化学教学大纲(打印).doc

分析化学教学大纲一、课程概述（二）教学目标与要求定量分析化学课是化学类、药学类、环境类等专业学生的主干基础课之一，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。定量分析化学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，培养从事理论研究和实际工作的能力以及严谨的科学作风。通过这门课程的学习使学生牢固掌握其基本的原理和测定方法，建立起严格的“量”的概念。让学生能够运用化学平衡的理论和知识，处理和解决各种滴定分析法的基本问题，包括滴定曲线、滴定误差、滴定突跃和滴定可行性判据，掌握重量分析法、分析化学中的数据处理与质量保证。了解常见的分离与富集方法。培养学生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，提高分析问题和解决问题的能力，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, 从而为其今后更深一步地学习作必要的铺垫。 定量分析化学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，以及实验数据的统计处理方法与表达；3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。（三）重点和难点本课程重点在于定量分析，即要掌握滴定终点的计算、指示剂的选择、终点误差的计算及滴定结果的计算。本课程的难点在于酸碱平衡与酸碱滴定法和络合滴定法两章中包括很多公式，难于记忆又易混淆。（四）与其他课程的关系本课程涉及无机化学、有机化学、物理化学、高等数学和概率论等基础知识,与后续课程仪器分析共同构成分析化学学科的两大分析方法。二、学时分配章课程内容学时1定量分析概论32误差与分析数据处理43酸碱平衡与酸碱滴定法134络合滴定法135氧化还原滴定法96沉淀滴定法27重量分析法48定量化学分析中常用的分离方法29试样的准备和分析示例1三、课程内容第一章 定量分析概论教学目的和要求：了解分析化学的任务、作用和发展概况,了解定量分析的方法与过程,掌握基准物质和标准溶液的概念、定量分析的基本计算方法。重点和难点：分析的基本过程、基准物质和标准物质的概念、等物质量规则。主要内容：1、分析化学定义、分析方法分类、分析化学的发展。2、定量分析过程和方法。 3、滴定分析方法介绍、滴定分析对化学反应的要求和滴定方式、基准物质和滴定分析计算。 4、滴定分析计算的计算、等物质量规则的运用。主要教学环节的组织：课堂讲授、讨论和作业。思考题：1 为什么用作滴定分析的化学反应必须有确定的计量关系? 什么是化学计量点和滴定终点?2 用于直接配置标准溶液的基准物质应符合什么条件?第二章 误差与分析数据处理教学目的和要求： 掌握对所测数据进行归纳、取舍等分析处理方法，对分析结果的可靠性和精确度作出合理的判断和正确的表述，了解分析过程中产生误差的原因、分类及规律。重点和难点： 重点是有效数字的运算规则、置信度、置信区间、误差产生的原因及提高分析结果准确度的方法。难点是置信度、置信区间的概念。随机误差的分布特征正态分布。有限次测量中随机误差的t分布。主要内容：1、准确度与精密度，系统误差的产生及消除，随机误差的分布规律，频率分布，正态分布。 2、数据的集中趋势与分散度、置信度与置信区间、 u 分布与 t 分布、可疑值的取舍。3、测定方法的选择与测定准确度的提高、减小测量误差方法、消除测定过程中的系统误差。4、 有效数字：有效数字的意义、修约规则和运算规则、测定结果的表示。主要教学环节的组织： 课堂讲授、讨论和作业。思考题： 分析过程中出现下列情况试分析它会引起什么性质的误差？a. 过滤时使用了定性滤纸，最后灰分加大; b. 滴定管读数时最后一位估计不准; c 试剂中含有少量被测组分第三章 酸碱平衡与酸碱滴定法教学目的和要求： 掌握酸碱质子理论的酸碱定义，酸碱的强度及其表示方法（Ka,Kb）。共轭酸碱对的Ka与Kb的关系。酸碱平衡体系中酸碱各型体分布分数的计算。物料平衡式、电荷平衡和质子条件式的书写方法。强酸，强碱，一元弱酸，一元弱碱，多元酸，多元碱，混合碱，简单的两性物质以及缓冲溶液中氢离子浓度计算的精确式及其近似处理方法。近似式和最简式的使用界限。缓冲范围的大小，缓冲容量的意义。强酸，强碱，一元弱酸，一元弱碱被滴定时化学计量点与滴定突跃的pH值得计算。滴定曲线的绘制以及影响滴定突跃大小的因素。弱酸，弱碱直接滴定的条件。多元酸碱和混合酸碱分步滴定和分别滴定的条件。酸碱指示剂变色原理。理论变色点，变色范围及指示剂的选择。常用指示剂及其变色范围。强酸，强碱，一元弱酸，一元弱碱滴定终点误差的计算。多元酸碱和混合酸碱直接滴定时化学计量点pH值的计算。滴定分析可行性的影响因素。多元酸碱，混合酸碱滴定终点误差的计算。酸碱标准溶液的配制及标定。酸碱滴定法的应用。了解：浓度与活度的关系。影响酸碱指示剂变色范围的因素。标准缓冲溶液pH的计算，缓冲范围和缓冲容量的推导,常用缓冲溶液的种类。CO2对酸碱滴定的影响。重点和难点：共轭酸碱对的Ka与Kb的关系、质子条件式的书写、H+浓度的计算、滴定误差的计算。主要内容：1、 酸碱反应及其平衡常数及基本概念2、 不同类型酸碱溶液的H+浓度计算3、 酸碱指示剂4、 酸碱滴定曲线和指示剂的选择5、 强碱滴定强酸、强碱滴定一元弱酸、强碱滴定多元弱酸等情况下的终点误差6、 酸碱滴定法的应用主要教学环节的组织： 课堂讲授、讨论和作业, 本章末讲解典型习题。思考题： 三氯化铁水溶液的物料平衡式、电荷平衡式及质子条件式各是什么？第四章 络合滴定法 教学目的和要求： 掌握：概念的含义及计算：稳定常数与离解常数、逐级稳定常数和逐级离解常数、累积稳定常数与累积离解常数、配位反应中的主反应与副反应。配位平衡中有关各型体浓度的计算方法。配位反应中主副反应的概念，EDTA滴定反应中副反应系数、酸效应系数定义式和计算式。配合物条件稳定常数的含义及计算。配位滴定化学计量点时pM的计算。单一金属离子直接配位滴定的条件，混合金属离子分别配位滴定条件。金属指示剂变色原理，理论变色点，变色范围的意义以及指示剂的选择。常用指示剂及其使用条件。配位滴定中终点误差公式的意义及使用。金属离子配位滴定的适宜酸度, 配位滴定中使用缓冲溶液的重要性。提高配位滴定选择性的方法。配位滴定中常用的掩蔽剂及其使用条件。络合滴定法的应用。EDTA标准溶液的配制和标定。了解：金属指示剂的封闭现象及其消除办法。EDTA的性质及其与金属离子的配位能力和特点。酸效应曲线。配位滴定曲线的绘制。重点和难点： 重点是掌握络合滴定的基本理论及应用、熟练运用副反应系数的计算公式及终点误差的计算。难点是本章涉及的公式很多，特别是混合金属离子分别进行络合滴定时的计算。主要内容： 1、无机络合、有机络合剂在络合滴定中的特点、EDTA在络合滴定中的应用2、络合平衡基本概念3、络合滴定基本原理4、混合离子的选择性滴定（提高络合滴定选择的途径）5、络合滴定的方式和应用、EDTA标准溶液的配制和标定主要教学环节的组织： 课堂讲授、讨论和作业，本章末讲解典型习题。思考题： 1、 使络合物稳定性降低的因素有那些？ 2、 络合滴定至何点时，CM=CY ? 什么情况下，Msp=Mep ?第五章 氧化还原滴定法教学目的和要求： 掌握：标准电极电位、条件电位及能斯特方程的含义和应用，影响条件电位的因素及其计算。氧化还原反应条件平衡常数的计算方法。氧化还原指示剂指示终点的原理，理论变色点，变色范围的意义以及正确选用指示剂的依据。氧化还原滴定化学计量点电位计算公式的推导、氧化还原滴定中化学计量点电位的计算。滴定曲线的绘制。高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法的原理与应用条件。高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法的特点以及有关标准溶液的配制和标定。氧化还原滴定法的应用及其计算。了解：影响氧化还原滴定曲线突跃大小的因素。影响氧化还原反应进行方向的各种因素。反应条件对氧化还原反应进行程度的影响。氧化还原滴定前待测组分预处理的重要性及预处理时常用的氧化剂和还原剂。影响氧化还原反应速度的各种因素即采取的措施。 重点和难点： 重点是条件电位计算、氧化还原反应条件平衡常数的计算方法、常用的氧化还滴定方法（高锰酸钾法，碘量法和重铬酸钾法等）。难点是氧化还原滴定前处理方法极其相关的化学反应方程式。 主要内容： 1、条件电位及决定条件电位的因素、氧化还原反应进行的程度 2、氧化还原反应的速率 3、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 4、氧化还原滴定的计算 5、常用的氧化还原滴定法 主要教学环节的组织：课堂讲授、讨论和作业。 思考题：1、 若两电对电子转移数n1=1,要使氧化还原反应定量进行，两电对条件电位差至少应多大？2、 KMnO4标准溶液和Na2S2O3标准溶液在配制时都须将水煮沸，请比较二者在操作上的不同。第六章 沉淀滴定法教学目的和要求： 掌握：沉淀滴定法的基本原理。了解：指示剂在沉淀滴定法的重要作用重点和难点： 莫尔法、佛尔哈德法、法扬斯法所用指示剂及其确定滴定终点的原理。主要内容：1、 滴定曲线2、 莫尔法3、 佛尔哈德法4、 法扬司法主要教学环节的组织： 课堂讲授、讨论和作业。思考题： 若用莫尔法测定银，应如何进行？第七章重量分析法教学目的和要求： 掌握：重量分析法的基本原理；掌握重量分析结果的计算；熟练掌握沉淀溶解度、条件溶度积的计算。了解：沉淀的形成及影响沉淀形成的因素。重点和难点： 重点是条件溶度积常数Ksp的意义。淀溶解度的计算方法。沉淀完全控制的条件。影响沉淀纯度的因素及提高纯度的措施。晶形沉淀和无定性沉淀条件的选择。重量分析结果的计算（包括化学因数的概念和计算）。难点是沉淀溶解度的计算。晶形沉淀和无定性沉淀条件的选择。主要内容：1、重量法的分类和特点、沉淀重量法的分析过程和对沉淀的要求、重量分析结果的计算2、溶解度与固有溶解度、溶度积与条件溶度积、影响沉淀溶解度的因素3、沉淀的形成和纯度、 共沉淀、后沉淀、共沉淀和后沉淀对分析结果的影响4、沉淀条件的选择和沉淀后的处理、称量形的获得-沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧5、有机沉淀剂的特点、有机沉淀剂的分类和应用主要教学环节的组织：课堂讲授、讨论和作业。思考题： 1、为什么重量分析法对反应进行完全程度的要求不如滴定法高？ 2、称量形的摩尔质量是否越大越好？ 3、均匀沉淀法有何优点？第八章定量化学分析中常用的分离方法教学目的和要求： 掌握常用的分离方法和特点及原理重点和难点： 常用的分离方法和特点及原理，特别是萃取分离的公式。主要内容：1、无机、有机沉淀剂的分离方法；常量组分的沉淀分离、微量组分的共沉淀分离与富集2、萃取分离的基本原理、萃取类型和萃取条件、萃取分离实验方法在分析化学中的应用3、树脂的结构、种类和性质、离子交换反应和离子交换树脂的亲和力、离子交换分离法4、色谱分离基本原理、分类；柱色谱法，纸色谱法，薄层色谱法。主要教学环节的组织