辽宁大学：分析化学：《分析化学》教学大纲

《分析化学》教学大纲 （供化学科学与工程学院各专业用） 总学时：64 一、本课程的目的和任务 分析化学是化学各专业主要基础课之一，它的理论和方法不仅是分析科学的基础，也是从事化学教育、化学、生物、地质、环境等学科工作的基础，本课程在教给学生基本的分析化学原理和方法的同时，通过授课与实验使学生建立起严格的“量”的概念，培养学生从事理论研究和实际工作的能力和严谨的科学作风，实事求是的科学态度，精炼细致的实验技能。在本课程教学中，不仅要讲清定量分析化学的基本概念和基本理论，而且要让学生懂得建立这些概念和理论的化学处理方法和思维方法，加强素质教育，注重能力培养，提倡创新精神。 二、本课程的基本要求 1、理解滴定分析对化学反应的要求；掌握滴定方式，标准溶液配制和基准物质应具备的条件；掌握溶液浓度的几种表示方法和滴定分析结果的计算方法。 2、掌握酸碱水溶液中氢离子浓度的计算方法，平衡浓度和各型体分布系数的计算，副反应及其副反应系数的计算。 3、掌握酸碱、配位、氧化还原、沉淀滴定曲线的计算，化学计量点体系的平衡计算，正确选择指示剂。 4、掌握直接准确滴定的判断式，分级和分步滴定的判据，终点误差的计算方法。 5、正确理解准确度与精密度的含义，误差与测量值的正态分布，数据的处理与统计检验，可疑值的取舍，置信区间的含义和计算。 6、掌握四大滴定法的应用，测定原理；分析方案的设计和分析结果的评价。 7、了解沉淀类型和沉淀纯度对重量分析的影响，掌握四大效应对沉淀溶解度的影响和利用换算因数对结果进行计算。 8、了解分光光度法的原理及应用，掌握郎伯—比耳定律的数学表达式，摩尔吸光系数，物理定义及影响因素。测量误差及比耳定律适用范围。 9、了解定量分析中常用的分离方法和原理，复杂体系的分离与分析。 三、讲授大纲 绪论（2学时） §0-1 分析化学的定义任务和作用。 §0-2 分析化学的分类方法。 §0-3 分析化学的发展现状和展望。 第一章 定量分析概论（5学时） §1-1 定量分析概述。 定量分析过程。 定量分析方法。 分析结果的表示。 §1-2 滴定分析概述 滴定分析法的特点和主要滴定方法。 滴定分析对化学反应的要求。 基准物质和标准溶液。 滴定分析的几种滴定方式。 溶液的配制与标定。 §1-3 滴定分析计算 滴定剂与被测定物质之间的计量关系。（nT与nB） 溶液浓度的表示，物质的量浓度。 平衡浓度，CB、[B]、滴定度TA/B。 待测组分含量计算，计算示例。 第二章 误差及分析数据处理（6学时） §2.1 误差及其产生的原因。 系统误差，随机误差，过失误差。 §2.2 误差的表示方法 误差，绝对误差，相对误差。准确度指标。 偏差，单次测定结果的偏差、平均偏差d相对平均偏差（d/x×100%），标准偏差（S和δ）。平均值的标准偏差（ ）测量精密度的表征，相对标准偏差。 §2.3 随机误差的分布规律 频数分布，随机误差分布的规律，正态分布曲线，t分布，随机误差的区间概率。 §2.4 平均值的置信区间 从δ求μ的置信区间（U分布表）；从S求μ的置信区间（t分布表）。 §2.5 显著性检验 U检验法；t检验法；F检验法。 可疑值的检验，Q检验，4d法。 §2.6 提高分析结果准确度的方法 测定方法的选择；减小测量误差的方法。提高准确度的方法；系统误差的发现和清除；对照试验、空白试验、加入回收等；减少随机误差的方法。 §2.7 有效数字及其运算规则 有效数字；有效数字的位数；有效数字的修约规则；有效数字的运算规则。 §2.8 一元线性回归方程 回归分析，相关系数。 第三章 酸碱平衡及酸碱滴定（12学时） §3.1 酸碱平衡 Brφnsted酸碱理论及酸碱共轭，Ka与Kb的关系；拉平效应与分辨效应；浓度与活度系数；平衡常数Ka、Kb和Kt；热力学常数，浓度常数和混合常数KTa、KCa、KMa。 §3.2 酸碱物质在水溶液中各种存在形体分布 酸的浓度与酸度；分析浓度与平衡浓度，一元酸碱和多元酸碱的分布系数δ，各型体分布图，优势区域图；δi计算式。 §3.3 酸碱溶液pH值的计算 溶液平衡的基本原则；物料平衡MBE，电荷平衡CBE，质子条件PBE；由PBE计算溶液pH的方法；强酸（碱）溶液；一元弱酸（碱）溶液；多元酸（碱）溶液；两性物质及弱酸弱碱混合溶液（氨基酸、蛋白质的pH及等电点）；弱酸及其共轭碱混合溶液；计算机在酸碱平衡处理中的应用。 §3.4 酸碱缓冲溶液 缓冲溶量及缓冲范围；常用缓冲溶液及配制方法；广泛缓冲溶液；缓冲溶液pH值计算；标准缓冲溶液pH的计算。 §3.5 酸碱指示剂 指示剂变色原理，变色区间及滴定指数；影响指示剂变色区间的因素；常用酸碱指示剂；混合酸碱指示剂。 §3.6 酸碱滴定法原理 强酸碱和一元酸碱滴定曲线；影响突跃的因素；二元弱酸（碱）滴定可行性的判据；一元强酸（碱）和弱酸（碱）混合溶液分别滴定可能性的判据；多元酸（碱）逐级分步滴定的可能性判据；各类滴定指示剂的选择。 §3.7 误差误差 代数法计算强酸（碱）滴定的终点误差；弱酸（碱）滴定终点误差，多元酸（碱）滴定的终点误差；Ringbom误差公式及其应用。 §3.8 酸碱滴定法应用 酸碱标准溶液的配制与标定；CO2在酸碱滴定中的影响；酸碱滴定法应用示例；线性滴定法。 §3.9 非水滴定法简介 第四章 配位滴定法（10学时） §4.1 概述 配位反应的普遍性及意义；配位反应在分析化学中的应用；氨羧络合剂；EDTA的性质；EDTA配合物的特性及其在滴定分析中的应用。 §4.2 配位平衡 配合物的稳定常数；配合物各种存在形式在水溶液中的分布（分布图）；各级配合物的分布系数；逐级形成常数。 §4.3 副反应系数和条件形成常数 主反应与副反应；副反应系数αYαMαnY；副反应系数定义式与计算式；酸效应与酸效应系数；其存离子效应系数；副络合效应系数，配合物的条件形成常数K1MY及计算式。 §4.4 配位滴定法基本原理 配位滴定曲线；影响滴定突跃的因素；化学计量点时PM的计算；配位滴定的可行性判据；lgCMK1MY计算；配位滴定中的酸度的控制；金属离子缓冲溶液和配位体缓冲溶液。 §4.5 金属指示剂 金属离子指示剂变色原理，理论变色点、影响指示剂转变点的因素；指示剂封闭与僵化；常用金属指示剂；终点误差公式及其应用。 §4.6 单一金属离子的滴定 滴定的可行性；滴定的适宜PH范围；滴定的最佳PH值。 §4.7 提高配位滴定选择性的途径 混合金属离子的选择性滴定；分别滴定的可能性判据；选择滴定中的酸度控制；使用掩蔽剂进行选择性滴定，滴定指数与掩蔽指数；其他滴定剂的应用。 §4.8 配位滴定应用 各种配位滴定方式；EDTA标准溶液的配制与标定；标定结果的讨论，配位滴定法应用。 第五章 氧化还原反应（8学时） §5.1 概述 氧化还原反应的特点；标准电极电位；条件电位；决定条件电位的因素。 §5.2 氧化还原平衡 氧化还原平衡常数；条件电位与条件常数；氧化还原反应进行程度；化学计量点电位及计算。 §5.3 氧化还原反应速度及影响因素 氧化还原反应历程、反应速度；影响反应速度的因素；催化反应，诱导反应。 §5.4 氧化还原滴定 氧化还原滴定曲线；计量点前后，滴定突跃电位计算；可逆体系，不可逆体系。 §5.5 氧化还原滴定用指示剂 指示剂类型，自身指示剂；特殊指示剂；氧化还原指示剂，指示剂变色原理，变色范围；常用指示剂；终点误差。 §5.6 氧化还原滴定前的预处理 预氧化与预还原；预氧化剂与预还原剂的选择；常用预氧化剂与预还原剂。 §5.7 氧化还原滴定结果的计算 §5.8 氧化还原滴定法应用 主要氧化还原滴定法的原理、特点、应用；高锰酸钾法；重铬酸钾法；碘量法；溴酸钾法；钸量法。 第六章 沉淀滴定法（2学时） §6.1 概述 沉淀滴定法对沉淀反应的要求；银量法滴定曲线；PX与PK'SP §6.2 三种银量法 常用沉淀滴定法的原理，特点及应用； Mohr法：指示剂、酸度、干扰、应用； Volhard法：指示剂、直接法、返滴定法； Fajans法：吸附指示剂，测定条件。 §6.3 自来水中Cl测定 课堂演示实验，三种银量法在自来水中Cl含量的测定。 第七章 重量分析法（6学时） §7.1 概述 重量分析法的分类、方法特点；沉淀重量法的步骤；重量分析法对沉淀形式和称量形式的要求；重量因数及重量分析结果的计算。 §7.2 沉淀溶解度及其影响因素 溶解度和固有溶解度；溶度积与条件溶度积；影响沉淀溶解度的因素（同离子效应、酸效应、配位效应、盐效应）；δ与α及K'SP。 §7.3 沉淀的形成和沉淀的类型 沉淀类型；沉淀的形成过程（均相成核，异相成核）；VON Weimarn公式及应用。 §7.4 影响沉淀纯度的因素 共沉淀（吸附共沉淀，包藏共沉淀，混晶）；后沉淀；共沉淀对分析结果的影响；减少共沉淀的方法。 §7.5 沉淀条件的选择 晶形沉淀、无定形沉淀条件的选择；均匀沉淀法；沉淀的过滤；获取称量形的方法。 §7.6 有机沉淀剂概述 有机沉淀剂的特点和意义；有机沉淀剂的分类；有机沉淀剂应用示例。 第八章 吸光光度法（7学时） §8.1 概述 吸光光度法的意义和应用特点；比色法，分光光度法；光的基本性质，物质对光的选择性吸收；吸收光谱的产生与记录。 §8.2 光吸收定律 吸光光度法的基本原理；Lambert—Beer定律；吸光度的加和性；吸光系数和桑德尔灵敏度的定义和意义；偏离比耳定律的原因。 §8.3 比色和分光光度法 光度的测量；比色和分光光度法仪器的原理，构造，各种方法特点。 §8.4 显色反应及其影响因素 吸光光度法对显色反应的要求；生色反应；影响显色反应的因素；重要的显色剂；多元配合物显色体系。 §8.5 光度法测量误差与测量条件的选择 仪器测量误差；测量误差对分析结果的影响；测量条件的选择；适宜吸光度范围的控制；入射光波长和参比溶液的选择。 §8.6 吸光光度法应用 工作曲线法；差示分光光度法；多组分分析；光度滴定法；配合物组成的确定；有机试剂的酸碱离解常数的测定；双波长分光光度法；微分分光光度法；流动注射光度法。 第九章 分析化学中常用分离法（4学时） §9.1 概述 分离的意义；分离度和回收率；分离方法的分类。 §9.2 沉淀分离 沉淀分离法的特点及应用；无机沉淀剂分离，有机沉淀剂分离；共沉淀分离和富集。 §9.3 液—液萃取分离 溶剂萃取的本质；分配系数和分配比；萃取率和萃取曲线；整合物萃取的平衡常数Kex；萃取分离的重要参数PH1/2；萃取分离的应用简介。 §9.4离子交换分离法 离子交换分离的种类和特点；离子交换树脂结构和性能；阳离子交换分离；阴离子交换分离；离子交换树脂的亲和力；离子交换色谱法简介。 §9.5 色谱分离法 色谱法的原理及分类；纸色谱法；薄层色谱法；柱色谱法。 §9.6 其它常用分离法 液膜法；浮选法；电泳法；挥发法及蒸馏法。 第十章 复杂物分析（2学时） 试样的采集；试样的制备；试样的分解；复杂物质的分析示例。 四、学时分配建议 章节 内容 学时分配 §0 绪论 2 §1 定量分析概论 5 §2 误差与分析数据处理 6 §3 酸碱平衡及酸碱滴定 12 §4 配位滴定法 10 §5 氧化还原滴定法 8 §6 沉淀滴定法 2 §7 重量分析法 6 §8 吸光光度法 7 §9 分析化学中常用的分离法 4 §10 复杂物质分析 2 合计学时 64 五、推荐教材和参考书目 1、武汉大学编《分析化学》高等教育出版社第三版，1995年 2、北京大学分析教研室编《分析化学》北京大学出版社，1998年 3、邓桂春编《分析化学习题集》 使用自编CAI课件 申请博士点 邓桂春 一、发表论文（1999-2002）24篇 园内刊物：14篇 全国会议：4篇 国际学术会议：6篇 二、标志性代表论文： 1、A Highly Sensitive color Reaction of Ti and its Analytical Application 高等学校化学学报，1999.5 2、CAI Application in Analytical Chemistry 17Th IUPAC PROCEEDINGS, 2002.8 3、气态污染物氯化氰的光度测定，分析化学，2001.5 4、乙基紫萃取光度法测定铼，分析化学，2000.8 五、科研项目 三聚氯氰尾气控制分析与治理研究，辽宁省科委，资助2.0万元。 六、指导研究生9人 1、吸附除氯无汞测化学需氧量，省科委题目 2、氯化氰的环境分析，省科委题目 七、教学荣誉：辽宁大学三育人先进个人，沈阳市先进女职工。 八、著作、教材 1、著作：环境分析与监测 辽宁大学学术著作出版基金资助项目 2、教材：分析化学学习指导与习题解（本科生使用） 化学形态分析 （研究生学位课） 稀有元素分析化学（研究生限选课） 分析化学实验（本科生使用）