《分析化学Ⅱ》课程教学大纲

1、分析化学课程教学大纲Analytical Chemistry一、课程基本信息课程名称分析化学课程代码CB962268课程性质通识课程/学科（专业）基础课程/专业课/专业拓展课程/文化素质教育课程学 分2.0总学时32理论学时32实验学时0先修课程普通化学后续课程环境化学开课单位化学与药学院适用专业环境工程大类主要教学资料选用的教材：吕海涛，宋祖伟，分析化学，中国农业出版社，2014年01月，第1版。主要参考书：1 吕海涛，分析化学学习指导，中国农业出版社，2015年01月，第1版。2 武汉大学，分析化学，高等教育出版社，2006年07月，第5版。3 兰叶青，无机及分析化学，中国农业出版社，20

2、14年08月，第2版。4 范彩玲，分析化学，中国农业出版社，2014年04月，第1版。5 朱灵峰，分析化学，中国农业出版社，2003年02月，第1版。二、教学目标（一）知识目标通过本课程的学习，使学生掌握分析化学的基本原理、基本方法、基本计算，建立 “量”的概念。要求学生掌握的主要内容包括定量分析误差及分析数据的处理、酸碱滴定分析法、配位滴定分析法、氧化还原滴定分析法、沉淀滴定分析法、吸光光度分析法、电位分析法等。（二）能力目标通过本课程的学习，使学生树立准确“量”的概念，掌握使复杂问题简单化的思路，提高分析问题和解决问题的能力，并为相关后续课程的学习、科学研究及将来走向社会打下坚实的基础。（

3、三）素质目标通过本课程的学习，培养学生将理论知识应用于实验和实践的创新素质。三、基本要求（一）了解分析化学的发展简史和发展趋势。（二）理解分析化学的基本原理和基本概念。（三）掌握化学分析法、吸光光度分析法和电位分析法，掌握化学分析法的应用及相关的计算。四、教学内容与学时分配第一章 绪论 1学时分析化学的任务和作用；分析化学的分类与选择；分析化学的发展简史与发展趋势。建议教学方法： 讲授，讨论第三章 误差及分析数据处理 4学时第一节 定量分析中的误差 2学时知识点：真值与平均值，误差的分类，准确度和误差，精密度和偏差，准确度与精密度的关系。第二节 有效数字及其运算规则 1学时知识点：有效数字，有

4、效数字的修约，有效数字计算规则，测量值的记录及运算。第四节 分析结果的数据处理与评价 0.5学时知识点：可疑值的取舍（法，Q检验法）第五节 提高分析结果准确性的方法 0.5学时知识点：选择合适的分析方法，减小绝对误差；增大测量值，减小测量误差；减小随机误差；消除系统误差。本章小结：定量分析中误差是客观存在的，分为系统误差和随机误差两类。系统误差具有单向性、重现性和大小基本固定的特点；随机误差服从正态分布，具有单峰性、对称性、有界性的特征。良好的精密度是保证测定结果准确度的前提。在消除系统误差的前提下，精密度高，准确度也会高。准确度指测量值与真值的符合程度，用绝对误差和相对误差衡量。精密度指平行

5、测定的各测定结果之间的符合程度，用绝对偏差、相对偏差、平均偏差、相对平均偏差、样本的标准偏差和相对标准偏差来衡量。可疑值的取舍，包括4法、Q检验法和格鲁布斯法。提高分析结果准确度的方法主要有选择合适的分析方法，减小绝对误差；增大测量值，减小测量误差；减小随机误差；消除系统误差等。重点：误差的来源和分类；准确度和精确度的概念；偏差的计算；有效数字及其运算规则；可疑值的取舍；测定方法的选择和测定准确度的提高。难点：测定方法的选择和测定准确度的提高；精确度与偏差的计算；有效数字及其运算规则；“量”的概念。思考题：13作业：1，4，7，9，10，11 教学方法：讲授第四章 滴定分析概论 2学时第一节

6、滴定分析概述 0.5学时知识点：滴定分析概述（化学计量点、滴定终点、滴定误差）；滴定分析法的滴定方式；滴定方法。第二节 滴定分析法的标准溶液 0.5学时知识点：标准溶液的配制和浓度表示方法第三节 滴定分析结果的计算 0.5学时知识点：根据滴定剂与被滴定物质之间的计量关系计算；根据等物质的量原则计算。第四节 滴定分析误差 0.25学时知识点：方法误差，测量误差。第五节 化学试剂的一般知识 0.25学时知识点：化学试剂的特点，化学试剂的分类，试剂取用注意事项，化学试剂的保管。本章小结：介绍用于滴定分析的化学反应必须具备的条件以及滴定分析法的有关基本概念，如化学计量点、滴定终点、标准溶液、基准物质、

7、滴定度等，介绍了滴定分析中常用的滴定方式，标准溶液的配制、标定及浓度的表示方法，以及用反应式中化学计量关系或等物质的量的原则解决滴定分析中有关量值计算，如试样或基准物质称取量的计算、标准溶液浓度的计算以及各种滴定分析结果的计算。重点：滴定分析概述（化学计量点、滴定终点、滴定误差）、滴定分析法的滴定方式、标准溶液的配制和浓度表示方法、滴定分析计算。难点：滴定的概念；“量”的概念；滴定度的概念和它与物质的量浓度的关系。思考题：1，2，3，4，5，6，7教学方法：讲授，讨论第五章 酸碱滴定法 6学时第一节 酸碱平衡 0.25学时知识点：溶液的活度与浓度，平衡常数。第二节 弱酸（弱碱）溶液中各种型体的

8、分布 0.25学时知识点：一元弱酸（弱碱）溶液中各种型体的分布，二元弱酸（弱碱）溶液中各种型体的分布，多元酸（碱）溶液中各种型体的分布。第三节 酸碱溶液pH的计算 1.5学时知识点：质子条件式，酸（碱）溶液pH的计算。第四节 酸碱指示剂 0.5学时知识点：酸碱指示剂的作用原理，指示剂变色的pH范围，影响指示剂变色范围的因素，混合指示剂，天然酸碱指示剂。第五节 酸碱滴定的基本原理 1.5学时知识点：强碱（酸）滴定强酸（碱），强碱滴定一元弱酸HA，强酸滴定一元弱碱，多元酸的滴定，多元碱的滴定，混合酸（碱）的滴定。第六节 酸碱滴定法的应用 2.0学时知识点：酸碱标准溶液，酸碱滴定体系中CO2的影响，

9、酸碱滴定法的应用示例（混合碱的分析、含氮量的测定等）。本章小结：1. 溶液的酸度影响弱酸（碱）溶液中各种型体的分布，通过酸度可以计算相关各种型体的分布分数和平衡浓度。2. 通过质子条件式推导出一元弱酸（弱碱）、多元弱酸（弱碱）、两性物质、缓冲溶液pH的计算公式。3. 酸碱指示剂的变色原理、变色范围及选择。4. 酸碱滴定法原理。（1）强酸碱和一元弱酸碱滴定过程中溶液pH的计算，滴定突跃范围及影响因素，一元弱酸（碱）准确滴定的可行性判据及指示剂的选择。（2）二元弱酸（碱）分布滴定可行性的判据、化学计量点溶液pH的计算及指示剂的选择。6. 酸碱滴定法应用，特别是混合碱的测定。重点：质子条件式、酸碱溶

10、液pH的计算、指示剂的变色原理与变色范围、指示剂的选择、酸碱滴定的应用实例。难点：质子条件式、指示剂的选择、酸碱滴定的应用。思考题：2，3作业：1，9，15，17，22教学方法：讲授第六章 配位滴定法 6学时第一节 配位滴定法概述 0.2学时知识点：配位滴定对配位反应的要求，配位滴定常用的配位剂。第二节 乙二胺四乙酸及其配合物 0.3学时知识点：乙二胺四乙酸及其二钠盐，EDTA与金属离子形成螯合物的特点第三节 影响配合物稳定性的因素 1.5学时知识点：配合物的稳定常数，影响金属EDTA配合物稳定性的外界条件（酸效应，配位效应，EDTA配合物的条件稳定常数）。第四节 配位滴定法的基本原理 1.0

11、学时知识点：配位滴定曲线，酸效应曲线及其应用。第五节 金属离子指示剂 1.0学时知识点：金属指示剂的作用原理，金属指示剂应具备的条件，金属指示剂的选用原则，金属指示剂的封闭、僵化和氧化变质现象，常用金属指示剂。第六节 提高配位滴定选择性的方法 1.0学时知识点：选择滴定的可能性的判据，提高配位滴定选择性的方法（控制溶液的酸度，利用掩蔽法进行选择性滴定，利用选择性的解蔽剂，预先分离，选用其他滴定剂）。第七节 配位滴定分析法的应用 1.0学时知识点：EDTA标准溶液的配制和标定，配位滴定方式及其应用（直接滴定法，返滴定法，置换滴定法，间接滴定法）。本章小结：1. 乙二胺四乙酸，简称EDTA，在水中

12、溶解度较小。常使用其二钠盐Na2H2Y2H2O，亦简称为EDTA。EDTA能与许多金属离子反应生成易溶于水且结构相当稳定的螯合物，配位比大多为1：1，反应速度快。2. 金属EDTA配合物的条件稳定常数（1）酸效应系数aY(H)：由于H存在使Y4-参加主反应能力降低的现象。aY(H) =1+ （2）配位效应系数aM(L)：由于其他配位剂L的存在使金属离子参加主反应的能力降低的现象。 （3）条件稳定常数(MY)：考虑了EDTA的酸效应和金属离子的配位效应后的实际稳定常数。3. 单一金属离子准确滴定的判据：lg(MY)6。 4. 金属指示剂的理论变色点：，其值随溶液pH的变化而变化。存在金属指示剂的

13、封闭、僵化和氧化变质等现象，常用铬黑T、钙指示剂和二甲酚橙。5. 通过控制溶液的酸度实现选择性滴定的前提条件：lgclg c(M)(MY)lg c(N)(NY)5 6. 可以利用配位掩蔽、沉淀掩蔽和氧化还原掩蔽等掩蔽法进行选择性滴定；可以利用选择性的解蔽剂实现选择性滴定。7. 配位滴定法的应用：直接滴定法，返滴定法，置换滴定法和间接滴定法等。根据等物质的量原则计算待测物质的含量。重点：影响金属EDTA配合物稳定性的因素；配位滴定的基本原理；金属离子指示剂；提高配位滴定选择性的方法；配位滴定分析法的应用。难点：副反应系数及条件稳定常数；提高配位滴定选择性的方法。思考题：1，2，3，4，5，6，7

14、，8，9作业：10，13，14，18教学方法：讲授第七章 氧化还原滴定法 4学时第一节 氧化还原反应基本知识 1.0学时知识点：条件电极电势，氧化还原反应进行的方向，氧化还原反应进行的程度（平衡常数），影响氧化还原反应速度的因素。第二节 氧化还原滴定原理 1.0学时知识点：氧化还原滴定曲线的绘制，影响氧化还原滴定突跃的因素。第三节 氧化还原滴定中的指示剂 0.5学时知识点：自身指示剂，专属指示剂，氧化还原指示剂。第五节 常见的氧化还原滴定法及应用 1.5学时知识点：高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法等。本章小结：氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析方法，可用来直接地测定某些具有氧化性和还

15、原性的物质，还可以用来间接测定一些能与氧化剂或还原剂发生定量反应的物质。滴定时要注意反应速率的问题，影响反应速率的主要因素有反应物的浓度、温度、催化剂和诱导作用等。条件电势是校正了各种外界因素后得到的电极电势，它随着活度系数和副反应系数而变化，与介质的种类有关。一般来说，当两电对的条件电势之差大于0.4V时，该氧化还原反应可用于滴定分析。氧化还原滴定突跃范围与两电对的条件电势之差有关。差值越大，突跃越长。滴定突跃的上限由氧化剂电对的电极电势决定，下限由还原剂电对的电极电势决定。可以用自身指示剂、特殊指示剂及氧化还原指示剂来确定氧化还原滴定法终点。常见氧化还原滴定法主要有高锰酸钾法、重铬酸钾法及

16、碘量法等，每一种滴定法都有其特定的滴定条件、适用范围和指示剂等。重点：条件电极电势，影响氧化还原滴定突跃的因素，氧化还原滴定中的指示剂，常见的氧化还原滴定法及应用。难点：条件电极电势，常见的氧化还原滴定法及应用。思考题：4，5作业：6，8，9教学方法：讲授第九章 沉淀滴定法 2学时第一节 沉淀滴定法概述 0.5学时知识点：基本概念，沉淀滴定曲线第二节 银量法 1.5学时知识点：莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法。第三节 沉淀滴定法应用示例 0学时知识点：标准溶液的配制与标定，应用示例。本章小结：本章主要介绍了莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法三种银量法的滴定原理、各种条件的影响与条件的选择以及一些简单的应

17、用。莫尔法采用铬酸钾为指示剂，以生成沉淀的颜色变化指示终点；佛尔哈德法采用铁铵矾作为指示剂，以生成有色配合物产生的颜色变化指示终点；法扬司法采用吸附指示剂，以终点吸附指示剂发生吸附作用时产生的颜色变化指示终点。严格控制滴定条件是这三种方法正常和准确测定的关键，必须控制适宜的酸度范围、使用适量的指示剂以及控制好滴定速度和沉淀生成条件。重点：银量法的指示剂，滴定条件和应用范围。思考题：1，2，3，4作业：7教学方法：讲授、自学第十章 电势分析法 3学时第一节 电势分析法概述 0.1学时知识点：基本概念第二节 电势分析法的基本原理 0.4学时知识点：电极电势与溶液中离子浓度的关系，指示电极与参比电极

18、。第三节 离子选择性电极 1.5学时知识点：pH玻璃电极及其膜电位第四节 直接电势法 0.8学时知识点：溶液pH的电位测定法（测定原理、酸度计）第四节 电势滴定法 0.2学时知识点：电势滴定法的特点，滴定终点的确定方法。本章小结：1. 电势分析是根据工作电池两电极间的电势差或以电势差的变化为基础的分析方法。指示电极的电势随待测离子浓度的变化而变化，能指示待测离子的浓度。参比电极则不受待测离子浓度变化的影响，具有较恒定的数值。2. pH玻璃电极的电极电势为：3. 测定溶液pH值时，常用饱和甘汞电极作为参比电极，组成电池电池电动势为：E = 常数 + 0.059pHS；4. 利用电池电动势与被测组

19、分活（浓）度之间的函数关系，测定样品溶液中被测组分活（浓）度的电势分析方法包括直接比较法、标准曲线法、标准加入法等。 5. 电势滴定法是根据电势的突跃来确定终点，常用EV曲线法、E/VV曲线法和2E/V2V曲线法。重点：电势分析法的基本原理；电极的分类（指示电极、参比电极、复合电极）；pH玻璃电极及其膜电位；溶液pH的电位测定法（测定原理、酸度计）。难点：pH玻璃电极及其膜电位。思考题：1，2，3，4，5教学方法：讲授、自学第十一章 吸光光度法 4学时第一节 吸光光度法概述 0.1学时知识点：吸光光度法的特点第二节 吸光光度法基本原理 1.1学时知识点：物质对光的选择性吸收（光的基本性质、物质

20、的颜色及对光的选择性吸收、光吸收曲线、物质对光吸收的本质），光吸收定律。第三节 吸光光度法及其仪器 0.8学时知识点：目视比色法，吸光光度法，分光光度计的基本部件。第四节 显色反应及显色条件的确定 0.2学时知识点：显色反应，显色反应条件的选择。第五节 吸光度测量条件的选择 1.3学时知识点：对朗伯比尔定律的偏离，吸光度测量的误差，测量条件的选择。第六节分光光度法的应用示例 0.5学时知识点：普通分光光度法（单组分的测定、多组分的分析），示差吸光光度法，双波长吸光光度法，配合物组成的测定。本章小结：1. 吸光光度法是基于物质对光具有选择性吸收的特性而建立起来的一类分析方法。光吸收曲线与物质本性

21、有关。2. 朗伯-比耳定律是吸光光度法进行定量分析的理论依据：A = lg= lg =K b c。不仅适用于有色溶液，也可适用于其它均匀的、非散射的吸光物质（包括液体、气体和固体）；既适用于可见光，也适用于红外光和紫外光；吸光度具有加和性。3. 选择显色体系应考虑灵敏度、选择性等因素。显色条件包括显色剂用量、溶液酸度、显色时间、显色温度、溶剂及共存离子的干扰等。4. 偏离朗伯-比耳定律的原因主要分为仪器因素和化学因素。透光度读数在15%65%（A = 0.20.8）范围内，此时浓度相对误差较小。5. 对于入射光波长的选择：“最大吸收原则”。如果在max处有其它吸光物质干扰测定时，则应根据“吸收

22、最大，干扰最小”的原则来选择测量波长。选择参比溶液总的原则：使试液的吸光度能真正反映待测组分的浓度。6. 分光光度法广泛地应用于微量组分的测定，也能用于多组分和常量组分的测定。重点：物质对光的选择性吸收与溶液的颜色；互补色光；光的吸收曲线；朗伯-比尔定律；吸光度与透光率的定义及关系；摩尔吸光系数及其影响因素；吸光度测量误差和测量条件的选择。难点：对朗伯-比尔定律的偏离，吸光度测量误差和测量条件的选择。思考题：1，2，3，5，6作业：4，9，12教学方法：讲授、讨论五、考核方式及成绩评定平时成绩：习题作业/课堂小测验/ 课堂提问/课堂讨论/课外作业/课程论文/其他；结课后考试：闭卷/开卷/其他；成绩构成：考勤10%/平时20%/考试70%。六、育人案例（一