分析化学-第1章 概论课件

1、分 析 化 学第1章概论分析化学的界定：最早，“分析化学是研究物质化学组分的测定方法、步骤及有关理论的一门学科”后来，“分析化学是研究物质的组分、含量、结构及其它多种信息，为生产、科研、社会服务的学科”现在，“分析化学是发展和应用各种理论、方法、仪器和策略以获取有关物质在相对时空内的组成和性质的信息的一门科学，又称分析学科”物质的化学组成含有哪些组分？各组分的相对含量？物质的化学结构？定性分析定量分析结构分析分析化学是研究分析方法的科学解决问题所用的手段及有关测定原理技术理论研究方法研究对象1.1 分析化学的任务和作用人造卫星功能材料武器研制核能研究工艺流程控制资源勘探原料选择成品检验精细化工

2、“三废”处理国民经济建设工业农业国防建设科学技术生命科学材料科学能源科学环境科学国际贸易医疗卫生农药及化肥检测土壤普查农作物营养诊断农产品质量检查农产品深加工作用1.1 分析化学的任务和作用国民经济建设工业农业国防建设科学技术国际贸易医疗卫生获得所有研究领域中物质组成,结构,信息的科学称为科学技术的“眼睛”，是进行科学研究的基础 分析化学成为从事科学研究的科学1.1 分析化学的任务和作用作用(1) 定性分析 定量分析 结构分析 (椐分析任务分类)(2) 无机分析 有机分析(分析对象分类)药物分析 水质分析 食品分析 元素分析 工业分析 仲裁分析例行分析等等 1.2 分析方法的分类与选择(1)

3、定性分析 定量分析 结构分析 (椐分析任务分类)(2) 无机分析 有机分析(分析对象分类)(3) 化学分析和仪器分析 (根据测定原理分类)分析方法的建立是以被测物质在某种变化中或某种条件下所显示的性质为依据。如： 测定 SO42- 的含量SO42- Ba2+ = BaSO4称重计算含量过滤重量分析法灼烧1.2 分析方法的分类与选择主要的仪器分析法光学分析法电化学分析法色谱法热分析法质谱法核磁共振电子显微镜分析(3) 化学分析和仪器分析 (根据测定原理分类)1.2 分析方法的分类与选择(4) 常量分析 半微量分析 微量分析 方法试样质量试液体积常量分析0.1g10 ml半微量分析0.01 0.1

4、g1 10 ml微量分析0.1 10 mg0.01 1 ml超微量分析0.1 mg0.01 ml各种分析方法的试样用量根据所取试样用量的大小分类1.2 分析方法的分类与选择(4) 常量分析 半微量分析 微量分析 根据所取试样用量的大小分类(5) 常量组分分析 微量组分分析 痕量组分分析 待测物占试样量1% 以上常量组分分析微量组分分析痕量组分分析 0.01 1%0.01%根据待测物占试样百分含量的多少分类1.2 分析方法的分类与选择1661年Boyle “The Sceptional Chemistry” 奠定了化学科学的基础1774年 Lavoisier 发明了天平 建立了分析测定的基础18

5、41年 “定性分析导论” “定量分析导论”1885/1886年 “化学分析滴定法专论” 出版1874年 英国的“ Analyst”杂志问世1887年 美国的“J. Anal Chem”杂志出版1894年 “分析化学科学基础” 奠定经典分析的科学基础1862年 第一本分析化学杂志诞生 “ Zeitschrift fr analytische Chemie”分析化学对化学各学科的发展起着重要的作用1.3 分析化学发展简史与发展趋势一种技术一门科学第一次变革第二次变革第三次变革化学分析化学分析仪器分析的新时代二次世界大战前后-60年代二十世纪初物理化学的发展物理学电子学半导体及原子能工业的发展90年

6、代信息化70年代末至今分析化学分析科学分析化学突破以经典化学分析为主的局面80年代智能化70年代计算机2000年代仿生化分析化学的发展经历了三次巨大的变革定性分析容量法重量法溶液反应化学计量学自动化分析传感器控制生物技术等多学科性的综合性学科分析化学与物理化学结合的时代1.3 分析化学发展简史与发展趋势确定分析对象中的元素，基团，含量原子的价态，分子的结构和聚集表面，内层，微区分析生命化学过程中的激发态，固体结晶形态，反应中产物的状态 三维空间的扫描分析快速，全面，准确的提供信息和数据1.3 分析化学发展简史与发展趋势分析化学解决的问题社会需要研究与发展生命科学材料科学能源科学环境科学物理学现

7、代化学计算科学其它科学技术领域社会分析化学科技与经济建设的基础科技发展和国力强弱的标志1.3 分析化学发展简史与发展趋势生物分析环境分析过程分析表面分析单细胞分析单分子单聚体分析化学图象自动化微型化固定化传感器化学计量学新原理新仪器新技术教育分离技术联用技术其它科技领域仪器和计算机接口无损分析实时分析原位分析活体分析在线分析展望分析化学主要发展趋向离线分析检测近年分析化学取得的成果 1流动注射-原子吸收联用及在线分离与浓集技术 2生物药物和手性药物分析的重要途径 3C60和C70的分离、提纯及鉴定4有机质谱新技术 5长链不饱和脂肪酸结构测定新技术 6我国食物营养成分的研究 7紫外拉曼光谱仪研制

8、和在催化研究中的应用 8. 毛细管电泳电化学检测超微量生物物质 9. 声波技术在化学与生物传感中的应用 1.4 分析化学参考文献(1) 丛书、大全和手册 (2) 参考书 (3) 杂志 (4) 因特网上化学信息简介 搜索引擎：百度、搜狐、新浪、雅虎、谷歌数据库：NIST、Chemfinder、CHIN等更多1.5 分析化学过程及分析结果的表示（一）分析化学过程 取样 试样分解干扰组分的掩蔽与分离 测定分析结果的计算（二）分析结果的表示1、待测组分的化学表示形式2、组分含量的表示方法1.6 滴定分析法概述滴定分析法的特点、对反应的要求和滴定方式滴定方式直接滴定 （NaOH滴定HCl）返滴定、剩余量

9、滴定 （NaOH返滴定HCl测碳 酸钙）置换滴定 （EDTA-F-Zn, 测铝）间接滴定 （高锰酸钾法滴定钙）基准物质：含量99.9%，性质和组成稳定的化学试剂，用于直接配制标准溶液和标定浓度。标准溶液的配制直接法 （重铬酸钾标准溶液）标定法 （NaOH标液、HCl标液）1.7 基准物质和标准溶液标准溶液：浓度准确知道，通常用作滴定分析中的滴定剂，它是滴定分析的尺度。 滴定度T：是工厂比较常用的浓度表示方法。 滴定度定义：指每亳升滴定剂溶液（标准溶液）相当于被测物质的质量（g或mg). 例，某重铬酸钾标准溶液浓度为 意义为：用重铬酸钾滴定亚铁离子时，每消耗1.00ml标准溶液，就被滴定了0.0

10、05000g铁离子滴定度T与物质的量浓度C之间的转换关系示例： 0.1000molL-1 HCl标准溶液，转换为1.00mL标液相当于被滴物的质量m=T（1）NaOH: TNaOH/HCl=0.004000 g/ml（2）Na2CO3: TNa2CO3/HCl=0.006300 g/ml 滴定度的应用：已知标准溶液（滴定剂）的浓度和消耗体积，就可以按下式计算被滴物的质量 滴定度与物质的量浓度c的换算（上例）：2、滴定剂与被滴物质的计量关系（1）酸碱反应 nA:指滴定时消耗的酸的摩尔数，a为酸碱反应中酸给出的氢离子个数。 nB:指滴定时消耗的碱的摩尔数，b为酸碱反应中碱接受的氢离子个数。例：HC

11、l+Na2CO3NaCl+CO2+H2O（2）氧化还原反应 nR:指滴定时消耗的还原剂的摩尔数，a为反应中还原剂失去的电子个数。 nO:指滴定时消耗的氧化剂的摩尔数，b为反应中氧化剂得到的电子个数。例：H2O2+KMnO4+H2SO4K2SO4+MnSO4+O2+H2O 计量关系为例 1例 2例 3例 4例 5例 6例 7例 8例 8分析化学的学习方法和要求1.学时：68学时课。2.教学目标：掌握分析化学的基本理论,获取解决 实际问题的能力与创新的能力。 3.教材：面向21世纪课程教材，武汉大学等四校合编 分析化学（第五版）高等教育出版社4. 学习参考书：分析化学例题与习题 武汉大学等编，高等教育出版社定量分析简明教程（第二版）.彭崇慧等编著,北大出版社分析化学. 华东理工等编著.高等教育出版社分析化学习题精解. 周光明编著.科学出版社分析化学新进展，汪尔康主编，科学出版社分析化学的学习方法和要求5.成绩评定： 期末考占70%; 期中15；平