第1章-概论.ppt

1、学分： 4 学分 课时： 64学时 周 学 时： 4 学时 适用专业： 化 学 实验学分： 1.5学分 实验课程： 48学时,第1章概论,1.1分析化学的定义、任务和作用 1.2分析方法的分类与选择 1.3分析化学发展简史与发展趋势 1.4分析化学参考文献 1.5分析化学过程及分析结果的表示 1.6滴定分析法概述 1.7基准物质和标准溶液 1.8滴定分析中的计算,关键词： 定性分析定量结构 仪器分析化学分析 分析过程 滴定反应 滴定方式 基准物质 溶液配制,本章学习要点,1、理解分析化学的任务和作用。 2、掌握分析化学方法的分类。 3、理解分析化学在各领域中的应用。 4、理解分析化学的应用前景

2、。 5、掌握分析化学的全过程。 6、掌握滴定分析反应的条件、滴定方式。 7、掌握基准物质选择条件及溶液配制的两种 基本方法。,1、分析化学的课程内涵。 定量分析、定性分析、结构分析 2、分析化学的全过程。 取样、试样处理、分析测定、数据处理 3、滴定分析反应的条件全、定、快、终 4、滴定方式。直接、间接、置换、返滴定 5、基准物质符、纯、稳、定、大 6、溶液配制直接法、间接法 基本方法。,本章学习重点,1.1分析化学的定义、任务和作用,关键词： 定性分析定量分析结构分析,课程学习要求 1、掌握分析化学的课程内涵。 2、掌握定性分析、定量分析、结构分析的主要内容。,本章学习重点掌握分析化学的课程

3、内涵。 定量分析、定性分析、结构分析,1、什么是化学？ 2、什么是分析？ 3、什么是分析化学？ 4、举例说明生活中的分析化学的应用实例。 5、化学分析的作用和任务是什么？,思考题,课程内涵,分析化学是发展和应用各种理论、方法、仪器和策略以获得有关物质在相对时空内的组成及性质的信息的一门学科,定量分析-成分含量 研究有多少的问题,结构分析-化学结构 研究空间形态问题,定性分析-化学成分 研究是什么的问题,课程任务,课程体系,课程教学目的,知 识,能 力,素 质,能 力,素 质,将获取的知识、能力内化于身心，升华为品质与素养。,培养应用分析化学理论发现、提出、解决分析化学问题的能力，获取知识、发展

4、与创新知识的能力。,掌握分析化学的基本理论知识。,课程特点,1.分析化学中突出“量”的概念 如：测定的数据不可随意取舍；数据准确度、偏差大小与采用的分析方法有关。,2.分析试样是一个获取信息、降低系统的不确定性的过程。,3.实验性强 强调动手能力、培养实验操作技能，提高分析解决实际问题的能力。,4.综合性强 涉及化学、生物、电学、光学、计算机等,体现能力与素质的培养。,社会,其它科学技术领域,社会需要,研究与发展,分析问题,分析化学,分析化学与社会和其它 科学技术领域的关系,课程地位,1、本课程将采用课堂讲授和集中讨论相结合的方 式进行该课程的教学活动。 2、根据自身特点，认真总结学习本课程的

5、学习方 法。 3、根据学习要点进行课前的预习，解答相关内容 的思考题。,课程学习要求,4、积极参与课堂的讨论，争取在讨论中有较多的收获。 5、每位同学准备一个笔记本，课后对每一节、每一章的主要知识点进行课后总结；准备一个练习本，认真完成课前预习题、课堂练习题、课后复习题。 6、认真对待实验课程，发挥实验课在学习中的作用。,1.2分析方法的分类与选择,关键词： 定性分析定量分析结构分析 化学分析 仪器分析 无机分析有机分析 定量半微量微量超微量 例行分析仲裁分析,1、掌握分析化学方法从不同角度的分类。 2、理解各种分析方法的基本内涵。,课程学习要求,根据分析任务、对象、测定原理、操作方法 和具体

6、要求的不同可分为：,1.分析任 务上分,2.分析对象上分,无机分析： 分析无机物的成分及含量。 有机分析： 有机物的结构及成分含量。,3.采集试样量上分,方 法 试样质量/ mg 试液/mL 常量(Macro)分析 100 10 半微量(semimicro) 10100 110 微量(micro) 0.110 0.011 超微量(ultramicro) 0.1 0.01,4.成分含 量上分,主成分分析： 相对含量 1 微量组分分析：相对含量 =0.011 痕量组分分析：相对含量 0.01 ,1.3分析化学发展简史和发展趋势,分析化学发展历史,第一次变革：2030年代 溶液四大平衡理论的建立 分

7、析化学 由 技术 科学 第二次变革：4060年代 经典分析化学（化学分析） 现代分析化学（仪器分析为主） 第三次变革：由70年代末至今 提供组成、结构、含量、分布、形态等 全面信息, 成为当代最富活力的学科之一,分析化学的发展趋势,1、向测量准确度、灵敏度更高的方向发展 2、向自动化更高的方向发展。 3、从离线分析向在线分析方向发展。 4、向多种分析方法相互结合的方向发展， 特别是分离与检测方法的联用。,1、丛书、大全、手册 分析化学手册 作者：杭州大学化学系出版社：化学工业出版社 分析化学丛书 作者：高小霞出版社：科学出版社 Treatise On Applied Analytical Ch

8、emistry 作者：kolthoff I M ,Elving P J 出版社：J & AChurchill,参考资料,、书籍 分析化学辅导讲案 作者：许国根 出版社：高等教育出版社 分析化学习题集 作者：曾元儿出版社：科学出版社 分析化学习题集（第二版） 作者：孙毓庆 出版社：科学出版社,、期刊 （1）分析化学 (Chinese Journal of Analytical Chemistry)网址：WWW.CIAC.JL.CN/FXHX（2）分析试验室 (Chinese Journal of Analysis Laboratory )E-mail:（3）分析测试学报 (Journal of

9、instrumental analysis)E-mail:,、网络资源 分析化学网络课程 分析化学精品课程 67/fxhx/news_view.asp?newsid=97 分析化学精品课程 ,1-5 分析化学过程及分析结果的表示,关键词： 全过程 取样 试样处理 分析测定 结果计算 结果表示 质量分数 摩尔浓度 体积分数,1、掌握滴定分析的全过程。 2、理解分析试样的采集要求。 3、掌握分析结果的几种表示方式。,课程学习要点,1、P20 . 3题 2、定量分析过程通常包括 、 、 、 、 等主要步骤。 3、攀枝花被称为钒、钛之都，其矿山含有较为丰富的稀 有金

10、属元素，现准备利用民间资金进行矿山开采投 资，请问应通过哪些步骤去评价所开采的矿山？ 4、分析结果的表示方式常用的有哪几种？,思考题,1.5.1 定量分析过程,1、样品的采集-取样 从分析对象的整体物料中选取可代表整体平均组成的少量的物料的过程。 （1） 固体 （2） 气体 （3） 液体,2、样品的制备-称量、分解 （1）称样时要用精密度较高的仪器来称量，一般使用精密度较高的分析天平。 （2）分析试液的制备要先将样品进行分解处理，再配制成待分析的试液。 分解要求： 分解完全。 全部转入。 无杂质引入。,分析方法选择,3、样品测定-分析方法的选择、干扰消除、测试操作,分析的样品一般是较为复杂的样

11、品，在对某种组分进行分析测定时，共存的其它组分要干扰其测定，必须用一定的方式消除其干扰。,干扰的消除,对待测物质进行分析的过程中，每一个环节都要对结果产生影响，这就要求测定的每一步的过程中，都必须严格按照操作规程来进行，否则会造成一定的影响。,测试操作,4、数据分析及报告 根据数理统计规律，对所测定的数据进行分析处理,相关内容将在第三章中讨论。,分析全过程示例（土壤油污染分析）,二、结果表示 （1）固体,1-6 滴定分析法概述,关键词：,滴定反应要求（全 定 快 终）,滴定方式（直接 间接）,常用的分析仪器,滴定分析法概述,1、理解滴定分析法、滴定剂、滴定、化学计量点、终点、终点误差的概念。

12、2、掌握用于滴定分析的化学反应的条件（四个字概括）。 3、举例说明四种滴定方式的适用条件、过程、操作方式。,课程学习要点,1、理解： 滴定分析 标准溶液 基准物质（基准试剂） 终点 化学计量点 滴定误差 直接配制法 间接配制法 2、请用四个字概括滴定反应的四个要求。 3、测定溶液中Fe3+的浓度可否用KSCN来作滴定剂，为 什么？ 4、标定HCl溶液的浓度可否用CaCO3颗粒作基准物质。,课前预习思考题,5、下列物质的测定应选用的滴定方式是： （1）NaOH标液标定HCl溶液的浓度，选用的滴定方式 是 。 （2）NaOH标液测定肥料中氮（NH4+）含量，选用的滴 定方式是 。 （3）EDTA测

13、定溶液中Al3+的浓度，选用的滴定方式 是 。 （4）EDTA测定溶液中Ag+的浓度，选用的滴定方式 是 。（参见P209）,6、用KHP标定NaOH溶液时，其主要优点是什么？ 7、基准物质应具备下列哪些条件（ ） 稳定 B易溶解 C最好具有较大的摩尔质量 必须具有足够的纯度 E物质的组成与化学式完全符合 8、某一分析工作者用在分析天平上准确称量分析纯的 NaOH固体配制的溶液对HCl浓度进行标定，此操作是 否正确?为什么？,9、判断：在间接法配制溶液中，溶液的体积一定要准确量取。 10、下列溶液的配制方法是： HCl NaOH K2Cr2O7 I2 NaClNa2S2O3 Na2CO3EDT

14、A H2SO4 KHC8H4O4 11、已知KHP的摩尔质量为204.2gmol-1，用它来标定0.1 molL-1NaOH溶液，宜称取KHP的质量为： A、0.25g左右 B、0.4g左右 C、1g左右 D、0.1g左右 提示：要从滴定剂的体积进行考虑。,12、化学试剂分为哪几个级别？其中文标志、符号、瓶 签颜色各是什么？（请查查阅相关资料书） 13、若将基准物质H2C2O42H2O长期保存于保干器中.用以标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏高还是偏低? 14、分析纯的NaCl试剂若不作任何处理用以标定AgNO3溶液的浓度,结果会偏离,试解释之。 15、欲使滴定时用去0.2molL-1HCl溶

15、液30 40ml，问应称取基准物质Na2CO3多少克？,滴 定 分 析 法,滴定剂,滴 定,指 示 剂 (In),化学计量点(sp),终点(ep),终点误差(Et),1.6.1 相关的几个概念,1.6.3 滴定分析方法,电子转移,生成沉淀,质子转移,生成络合物,1、适用于常量的分析。 2、准确度较高，其相对误差一般在0.1% 以内。 3、所用仪器设备简单、操作方便、快速、 便于多次的测定。,1.6.2 滴定分析法的特点,反应完全 转化率99.9% 确定的反应比例关系 速度快 易于确定终点 课堂练习：,1.6.4 滴定分析对化学反应的要求,关键词,1、直接滴定法 （1）条件：四个条件。 （2）操

16、作：向待测的溶液中加入指示剂， 用滴定剂直接进行滴定。,直接滴定法,间接滴定法,返滴定法,置换滴定法,1.6.5、滴定方式,2、返滴定法 （1）条件： 缺乏符合要求的指示剂，或被测离子对 指示剂有封闭的现象。 待测离子与滴定剂反应速度较慢。 待测物易发生水解等副反应，影响测定的进行。,（2）操作： M + Y（定量、过量） = MY + Y（过量） Y（过量） +N = NY CY（总）- CY（过量）= CY（反应） 请理解教材上的Al+含量测定的例子。,（1）条件： 待测物与滴定剂不发生直接的反应或无确 定的化学计量比。 （ 2）操作： 待测物 + 试剂 = 新物质 （ 转化过程） 新物质

17、 + 滴定剂 = 滴定反应 （测量过程）,3、间接滴定法,（）用络合滴定的方式测定 C2O42-、PO43-、Na+的含量。 （）NH4+中氮含量测定的滴定方式及反应原理。 （）K +含量测定的反应原理。,课后思考题：,4、置换滴定法 （1）置换出金属离子 用一种金属离子将络合物中的金属离子置出来，再进行络合的滴定分析。,？理解Na2S2O3溶液浓度标定的置换滴定法原理,（2）、置换出EDTA 用一种络合剂将络合物中的EDTA置换出来，再用金属离子标液来进行滴定。,课堂练习：,1-7 基准物质和标准溶液,关键词：,基准物质（符 纯 稳 定 大 ）,配制方法（直接 间接）,1、掌握基准物的选择条

18、件 （五个字概括） 2、掌握标准溶液的两种配制方法、对试剂要求及方法区别。,课程学习要点,1.7.1、基准物质 用于直接配制标准溶液或标定溶液浓度的物质。 满足的条件： 1、组成恒定 2、纯度高 3、稳定性高 4、定量反应 5、摩尔质量较大,课堂练习：,实验室常用试剂分类,级别 1级 2级 3级 生化试剂 中文名 优级纯 分析纯 化学纯 英文标志 GR AR CP BR 标签颜色 绿 红 蓝 咖啡色 用途 科研精密分析 多数分析 常规分析 辅助分析,注意标准试剂、高纯试剂、专用试剂的区别,1.7.2 标准溶液的配制 1、直接法 准确地称取一定量的试剂（符合基准物质的条件）或量取一定体积的液体，

19、溶解或稀释后转入到一定体积的容量瓶中进行定容，可根据物质的量或量取的体积直接计算出溶液的浓度的配制方式。 K2Cr2O7、NaCl,准确称取m(量取)基准物,溶解(稀释),定容至准确体积,1.物质必须有足够的纯度（至少在99.9%以上）；一般使用基准试剂或优级纯； 2.物质的组成应与化学式完全相符（若含结晶水，其含量也应与化学式相符）；应避免：（1）结晶水丢失； （2）吸湿性物质潮解； 3.稳定（见光不分解，不氧化，不易吸湿）。,2、间接法（标定法） 许多的试剂由于不易提纯和保存，或其组成不恒定不能用直接法进行配制，可先将试剂配制成与要求浓度近似的溶液，再用基准物质或已知浓度的标准溶液来进行标

20、定，确定其浓度的配制方式。 NaOH、HCl、Na2S2O3,粗略称取（量取）物质,配制成粗略浓度,标定,准确浓度,如何准确量取50.0 mL、50.00mL溶液？ 是否可以用别人的滴定管放溶液到自己的 滴定管中，以求校正自己的滴定管? 移液管尖处的液体是否可吹出?,问题讨论:,滴定分析法的特点 滴定分析方法 滴定分析对化学反应的要求 全 定 快 终 滴定方式 直接滴定法 返滴定法 间接滴定法 置换滴定法 基准物质 标准溶液的配制 直接法 间接法（标定法）,本节我们学习了：,1-8 滴定分析中的计算,关键词：,基本单元,滴定度,1.8.1 标准溶液浓度的表示方法 物质的量浓度： 指单位体积溶液

21、中所含溶质的物质的摩尔数。 B = B/ V molL-1 表示物质的量浓度时必须指明基本单元。 基本单元选择以化学反应为依据。 例如：C（H2SO4）=0.1 molL-1 C（2H2SO4）=0.05molL-1 C（1/2H2SO4）=0.2 molL-1,滴定度（T A / B）： 1 毫升滴定剂相当于被测物质的质量（克或毫克）。 B 滴定剂溶质的分子式 A 被测物质的分子式 T HAc / NaOH =0.005346 gmL-1 1 毫升滴定剂相当于被测物质的百分含量（%），T Fe /K2Cr2O7=1.00%mL-1,计算中常用的物理量 物质的量（n）：单位为mol，其数值的大小取决于物质的基本单元。基本单元可以是分子、原子、离子、电子及其它粒子，或是它们的特定组合。 摩尔质量（M）：gmo