【教學(xué)大綱】分析化學(xué)教學(xué)大綱

《分析化學(xué)》課程教學(xué)大綱課程名稱(chēng)：分析化學(xué)課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)主干課適用專(zhuān)業(yè)：化學(xué)考核方式：考試總學(xué)時(shí)、學(xué)分：64學(xué)時(shí)4學(xué)分課程教學(xué)目的分析化學(xué)是一門(mén)測(cè)量物質(zhì)的化學(xué)組成、含量、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)的學(xué)科，是化學(xué)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的重要主干基礎(chǔ)課。本課程的特點(diǎn)是在學(xué)習(xí)上以實(shí)驗(yàn)為主導(dǎo)，以理論為基礎(chǔ)，在選材上以無(wú)機(jī)物分析為主兼顧有機(jī)分析，并以成分分析、含量分析為重點(diǎn)。主要內(nèi)容分為五大部分：數(shù)據(jù)處理、滴定分析法、重量分析法、吸光光度法、分離與富集方法。通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生牢固掌握其基本的原理和測(cè)定方法，建立起嚴(yán)格的“量”的概念。讓學(xué)生能夠運(yùn)用化學(xué)平衡的理論和知識(shí)，處理和解決各種滴定分析法的基本問(wèn)題，包括滴定曲線、滴定誤差、滴定突躍和滴定可行性判據(jù)，掌握重量分析法及吸光光度法的基本原理和應(yīng)用、分析化學(xué)中的數(shù)據(jù)處理。了解常見(jiàn)的分離與富集方法。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，正確掌握有關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。從而為其今后更深一步地學(xué)習(xí)作必要的鋪墊。在完成該課程的學(xué)習(xí)之后，要求學(xué)生在掌握了定量分析化學(xué)基本原理的前提下，可以根據(jù)樣品性質(zhì)、分析對(duì)象設(shè)計(jì)分析方案。課程教學(xué)要求本課程以分析化學(xué)中各類(lèi)誤差的來(lái)源及其規(guī)律性，分析數(shù)據(jù)的處理和分析結(jié)果的表示方法；分析化學(xué)中數(shù)據(jù)的處理；酸堿平衡和酸堿滴定法；絡(luò)合滴定法；氧化還原滴定法；重量分析和沉淀滴定法；吸光光度法；。執(zhí)行本大綱應(yīng)注意的問(wèn)題：1、注意本課程與無(wú)機(jī)化學(xué)的相關(guān)內(nèi)容的分工與銜接、以免遺漏或不必要的重復(fù)。2、注意講清本課程中的基本概念和基本理論，在保持課程的科學(xué)性及系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上，應(yīng)突出重點(diǎn)、難點(diǎn)，并努力反映本學(xué)科的新成就，新動(dòng)向。3、教學(xué)過(guò)程中要充分利用微視頻、直觀教具如模型、圖表、幻燈片及錄像和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件等。4、因?qū)W時(shí)有限，而內(nèi)容較多，因此有一部分內(nèi)容要求學(xué)生自學(xué)。學(xué)生自學(xué)部分不占總學(xué)時(shí)，但仍然是大綱要求掌握的內(nèi)容。學(xué)生自學(xué)部分，采用由教師提示，學(xué)生課后自學(xué)并提出問(wèn)題，老師課后解答的方式。5、必要時(shí)對(duì)重點(diǎn)章節(jié)，可在講授基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，并進(jìn)行課后學(xué)習(xí)興趣小組討論，寫(xiě)出讀書(shū)報(bào)告，以培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力。先修課程《無(wú)機(jī)化學(xué)》課程教學(xué)重、難點(diǎn)本課程的教學(xué)重點(diǎn)是分析試樣的采集和制備、分析化學(xué)中的誤差和數(shù)據(jù)處理、四大滴定（酸堿滴定、絡(luò)合滴定、氧化還原滴定和沉淀滴定）、重量分析法，吸收光度法；難點(diǎn)是四大滴定方法的原理及應(yīng)用。課程教學(xué)方法與教學(xué)手段理論講授、舉例分析、幻燈片輔助、板書(shū)課程教學(xué)內(nèi)容第一章緒論（4學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：會(huì)用不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),將分析化學(xué)分成許多不同的類(lèi)別；了解分析化學(xué)的目的、任務(wù)和作用。掌握化學(xué)計(jì)量點(diǎn)、滴定終點(diǎn)、滴定誤差等基本概念。掌握滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求和基準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備的條件。了解常用的滴定方式。掌握標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定方法。通過(guò)習(xí)題計(jì)算牢固掌握物質(zhì)的量濃度和滴定度的應(yīng)用及換算。教學(xué)內(nèi)容：1.分析化學(xué)的目的、任務(wù)和作用。2.分析方法的分類(lèi)。3.分析化學(xué)的發(fā)展、現(xiàn)狀和展望。4.分析化學(xué)參考文獻(xiàn)。5.分析化學(xué)過(guò)程及分析結(jié)果的表示。6.滴定分析法概述。滴定分析法的分類(lèi)、要求和主要滴定方式?；鶞?zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液(基準(zhǔn)物質(zhì)必備條件，標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、標(biāo)定、濃度表示)。滴定分析計(jì)算。教學(xué)提示：重點(diǎn)是分析方法的分類(lèi)和四大平衡理論。第二章分析試樣的采集與制備（4學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：懂得樣品采集和制備的一般程序；掌握液體、固體、氣體、生物樣品采樣和保存方法。教學(xué)內(nèi)容：1.試樣的采集。2.試樣的制備。3.試樣的溶解。教學(xué)提示：重點(diǎn)是掌握試樣的采集和制備方法，試樣的溶解為自學(xué)內(nèi)容。第三章分析化學(xué)中的誤差及數(shù)據(jù)處理（10學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：掌握系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的區(qū)別；準(zhǔn)確度與精密度的區(qū)別與聯(lián)系以及兩者的表示方法。教學(xué)內(nèi)容：1.誤差的分類(lèi)和來(lái)源。誤差的表征—準(zhǔn)確度、精密度及其表示方法。2.有效數(shù)字及運(yùn)算規(guī)則。有效數(shù)字的位數(shù)、修約、運(yùn)算。3.分析化學(xué)中的數(shù)據(jù)處理。4.顯著性檢驗(yàn)。5.可疑值取舍。6.回歸分析法。7.提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法。教學(xué)提示：重點(diǎn)是是誤差、偏差同準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系；難點(diǎn)是正態(tài)分布曲線和t分布。第四章酸堿滴定法（12學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：掌握質(zhì)子條件式的寫(xiě)法及根據(jù)質(zhì)子條件式計(jì)算水溶液酸堿度的方法；各類(lèi)酸(堿)溶液中[H+]的計(jì)算及其滴定可能性的判據(jù)；化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH和突躍范圍pH值的計(jì)算，影響突躍范圍的因素及指示劑的選擇原則；終點(diǎn)誤差的計(jì)算；熟悉酸堿滴定法的應(yīng)用；了解計(jì)算機(jī)在酸堿平衡處理中的應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容：1.酸堿平衡研究的內(nèi)容和研究手段；濃度、活度和活度系數(shù)。酸堿質(zhì)子理論：酸堿共軛關(guān)系，共軛酸堿對(duì)的Ka與Kb的關(guān)系。2.酸度對(duì)酸堿存在形式的影響：分析濃度和平衡濃度；一元酸堿和多元酸堿的分布分?jǐn)?shù)、分布圖及其應(yīng)用。3.酸堿溶液的pH值的計(jì)算：溶液平衡的基本原則—物料平衡、電荷平衡、質(zhì)子平衡；pH值計(jì)算—強(qiáng)酸強(qiáng)堿、一元弱酸弱堿、多元酸堿、兩性物質(zhì)、混和酸(堿)、共軛酸堿溶液。4.酸堿緩沖溶液：緩沖液pH的計(jì)算、緩沖容量以及幾種重要的緩沖溶液。酸堿指示劑：變色原理、變色范圍及影響因素，常用酸堿指示劑，混和酸堿指示劑。5.滴定曲線與指示劑選擇：強(qiáng)酸堿和一元弱酸堿滴定曲線；一元弱酸(堿)滴定可能性的判據(jù)；一元強(qiáng)酸(堿)和弱酸(堿)混和溶液分別滴定可能性的判據(jù)；多元酸(堿)逐級(jí)滴定的可能性的判據(jù)(以H3PO4和Na2CO3的滴定為例)及各類(lèi)滴定中指示劑的選擇。6.終點(diǎn)誤差：強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸、強(qiáng)堿滴定一元弱酸、強(qiáng)堿滴定多元弱酸。7.酸堿滴定法的應(yīng)用：酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)定，酸堿滴定法應(yīng)用實(shí)例—混和堿測(cè)定(雙指示劑法)和銨鹽中氮的測(cè)定(甲醛法—弱酸強(qiáng)化法)。教學(xué)提示：重點(diǎn)是質(zhì)子條件式的寫(xiě)法及根據(jù)質(zhì)子條件式計(jì)算水溶液酸堿度的方法；各類(lèi)酸(堿)溶液中[H+]的計(jì)算及其滴定可能性的判據(jù)；化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH和突躍范圍pH值的計(jì)算，影響突躍范圍的因素及指示劑的選擇原則；熟悉酸堿滴定法的應(yīng)用；了解計(jì)算機(jī)在酸堿平衡處理中的應(yīng)用。難點(diǎn)是酸堿溶液中各型體的分布分?jǐn)?shù)及平衡濃度計(jì)算，各類(lèi)酸堿溶液pH值的計(jì)算,多元酸(堿)或混和酸(堿)直接被滴定或分別被滴定的判斷和滴定誤差的計(jì)算。第五章絡(luò)合滴定法（12學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：掌握氨羧絡(luò)合劑的性質(zhì)、EDTA的性質(zhì)及其平衡；絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)，逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù)，累積穩(wěn)定常數(shù)；影響突躍范圍的因素。掌握MY絡(luò)合物的特點(diǎn)；絡(luò)合平衡中各型體濃度的計(jì)算；絡(luò)合滴定原理和滴定過(guò)程中pM的計(jì)算；絡(luò)合滴定的最高允許酸度和酸效應(yīng)曲線的應(yīng)用。掌握l(shuí)gK′(MY)計(jì)算式、準(zhǔn)確滴定M的判據(jù)、指示劑變色點(diǎn)和變色范圍表示式。掌握金屬指示劑應(yīng)具備的條件；指示劑的封閉、僵化、氧化變質(zhì)現(xiàn)象與消除；熟悉提高絡(luò)合滴定選擇性的方法。了解絡(luò)合滴定法的類(lèi)型和應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容：1.絡(luò)合滴定法概述：絡(luò)合反應(yīng)的普遍性、意義及應(yīng)用；絡(luò)合滴定反應(yīng)應(yīng)具備的條件；氨羧絡(luò)合劑、EDTA的性質(zhì)及其平衡，EDTA及其配合物的特點(diǎn)—普遍性、穩(wěn)定性、簡(jiǎn)單性、可溶性和顏色傾向性。2.絡(luò)合平衡及其影響因素：絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)，逐級(jí)穩(wěn)定常與逐級(jí)離解常數(shù)，累積穩(wěn)定常數(shù)；絡(luò)合平衡中各型體濃度的計(jì)算；主反應(yīng)和副反應(yīng)，副反應(yīng)系數(shù)(α)；絡(luò)合物的條件穩(wěn)定常數(shù)K′(MY)。3.金屬指示劑：金屬指示劑的變色原理，應(yīng)具備的條件及選擇；金屬指示劑的封閉、僵化和氧化變質(zhì)現(xiàn)象與消除，常用金屬指示劑。4.絡(luò)合滴定原理：EDTA滴定曲線，影響突躍范圍的因素(lgK′(MY)、CM、αM(L)、αY(H))；準(zhǔn)確滴定的條件(lgK′(MY)≥8)；絡(luò)合滴定的最高允許酸度和酸效應(yīng)曲線的應(yīng)用。5.提高絡(luò)合滴定選擇性的方法：控制酸度、使用掩蔽劑、使用解蔽劑、采用化學(xué)分離法。6.絡(luò)合滴定方式及其應(yīng)用：各種絡(luò)合滴定方式，EDTA標(biāo)液的配制及標(biāo)定。教學(xué)提示：重點(diǎn)是MY絡(luò)合物的特點(diǎn)，絡(luò)合滴定原理和滴定過(guò)程中pM的計(jì)算，影響突躍范圍的因素；副反應(yīng)系數(shù)、條件穩(wěn)定常數(shù)，酸效應(yīng)曲線；單一金屬離子準(zhǔn)確滴定和混和金屬離子分步準(zhǔn)確滴定的判據(jù)；指示劑的僵化、封閉、變質(zhì)現(xiàn)象與消除。難點(diǎn)是酸效應(yīng)曲線與條件穩(wěn)定常數(shù)lgK′MY=lgKMY–lgαM–lgαY的應(yīng)用；混和金屬離子分步準(zhǔn)確滴定的判據(jù)和選擇性滴定的條件、方法及計(jì)算。第六章氧化還原滴定法（8學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：掌握氧化還原滴定法的特點(diǎn)、分類(lèi)、反應(yīng)速度及其影響因素。掌握氧化還原反應(yīng)方向及其影響因素；反應(yīng)進(jìn)行次序和進(jìn)行程度的判據(jù)；滴定階段溶液電位和離子濃度的變化規(guī)律及計(jì)算方法。影響滴定突躍的因素及指示劑的選擇；高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法、碘量法的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。掌握影響條件電位的因素及滴定前的預(yù)處理。教學(xué)內(nèi)容：1.概述：氧化還原滴定法的特點(diǎn)和分類(lèi)；標(biāo)準(zhǔn)電位和條件電位，影響條件電位的因素—鹽效應(yīng)、酸效應(yīng)、絡(luò)合效應(yīng)、沉淀效應(yīng)。2.氧化還原平衡：氧化還原反應(yīng)的方向及其影響因素；氧化還原反應(yīng)平衡常數(shù)及進(jìn)行的程度；氧化還原反應(yīng)的速度及其影響因素。3.氧化還原滴定法的基本原理：氧化還原滴定曲線、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)及滴定突躍、影響滴定突躍的因素；氧化還原滴定用指示劑：氧化還原指示劑—自身指示劑、專(zhuān)屬指示劑及變色原理；氧化還原滴定前的預(yù)處理—氧化劑處理、還原劑處理。4.主要氧化還原滴定法的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用：高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法、碘量法、溴酸鉀法、鈰量法。教學(xué)提示：重點(diǎn)是氧化還原滴定的方法、原理及對(duì)平衡常數(shù)的要求；滴定過(guò)程中計(jì)量點(diǎn)電位及突躍范圍的計(jì)算；氧化還原平衡體系中有關(guān)電對(duì)的電極電位，并據(jù)此判斷反應(yīng)方向，反應(yīng)進(jìn)行的程度及反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響。氧化還原指示劑的變色點(diǎn)、變色范圍及選擇原則；主要氧化還原滴定法的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。難點(diǎn)是條件電位及其計(jì)算；不同類(lèi)型氧化還原反應(yīng)對(duì)平衡常數(shù)的要求，計(jì)量點(diǎn)電位和分析結(jié)果的計(jì)算。第七章沉淀滴定法（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：掌握莫爾法(Mohr)、佛爾哈德法(Volhard)和法揚(yáng)司法(Fajans)三種沉淀滴定法的原理、特點(diǎn)和測(cè)定條件。教學(xué)內(nèi)容：1.Mohr法的原理、特點(diǎn)、測(cè)定條件、適用范圍、干擾因素及應(yīng)用。2.Volhard法原理、特點(diǎn)、測(cè)定條件、適用范圍、干擾因素及應(yīng)用。3.Fajans法的原理、特點(diǎn)、測(cè)定條件、適用范圍、干擾因素及應(yīng)用。教學(xué)提示：重點(diǎn)是掌握各種方法所使用的指示劑和原理。第八章重量分析法（6學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：掌握重量分析法的基本概念、熟悉沉淀重量法的分析過(guò)程和要求、溶解度及其影響因素、沉淀的類(lèi)型和形成、影響沉淀純度的因素和沉淀?xiàng)l件的選擇。教學(xué)內(nèi)容：1.概述：重量分析法的概念。2.重量法的分析過(guò)程和要求。3.溶解度及其影響因素。4.沉淀的類(lèi)型和形成、影響沉淀純度的因素、沉淀?xiàng)l件的選擇、沉淀的過(guò)濾、洗滌及烘干、灼燒。5.重量分析結(jié)果的計(jì)算。教學(xué)提示：重點(diǎn)是重量分析法基本概念、重量法的分析過(guò)程和要求、溶解度及其影響因素、沉淀的類(lèi)型和形成、影響沉淀純度的因素、沉淀?xiàng)l件的選擇。難點(diǎn)是沉淀溶解度的計(jì)算、沉淀的形成、重量分析結(jié)果的計(jì)算。第九章吸光光度法（6學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：了解吸光光度法的意義和應(yīng)用；了解光的性質(zhì)、溶液顏色和光吸收的關(guān)系，了解光的互補(bǔ)原則。掌握光度法的特點(diǎn)、測(cè)定方法、儀器使用；朗伯-比耳定律及其應(yīng)用；摩爾吸光系數(shù)(ε)、桑德?tīng)栰`敏度(s)及其意義；ε與s的關(guān)系；光度法對(duì)顯色反應(yīng)的要求；顯色條件的確定和測(cè)量條件的選擇；工作曲線法的應(yīng)用。學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作方法，并能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算分析結(jié)果。了解示差吸光光度法和雙波長(zhǎng)吸光光度法、絡(luò)合物組成的測(cè)定，弱酸(堿)電離常數(shù)的測(cè)定。教學(xué)內(nèi)容：1.概述：吸光光度法的意義和應(yīng)用；比色分析法和分光光度法的特點(diǎn)。2.吸光光度法的基本原理：光的性質(zhì)和物質(zhì)對(duì)光的吸收；溶液顏色和光吸收的關(guān)系，吸收曲線；朗伯-比耳定律(吸光度A與透光度T的關(guān)系，吸光系數(shù)、摩爾吸光系數(shù)、桑德?tīng)栰`敏度及其意義)。3.比色和分光光度法的方法和儀器：光度分析法的類(lèi)型—目視比色法、分光光度法的測(cè)定方法、儀器原理及構(gòu)造。4.顯色反應(yīng)及其影響因素：吸光光度法對(duì)顯色反應(yīng)的要求；影響顯色反應(yīng)的主要因素；多元絡(luò)合物顯色體系簡(jiǎn)介和重要的顯色劑。5.光度法測(cè)量誤差及測(cè)量條件的選擇：偏離朗伯比耳定律的原因；儀器測(cè)量誤差對(duì)分析結(jié)果的影響；適宜吸光度范圍的控制；入射光波長(zhǎng)和參比溶液的選擇。6.吸光光度法的應(yīng)用：工作曲線法，絡(luò)合物組成的確定，弱酸(堿)電離常數(shù)的測(cè)定，其它方面的應(yīng)用簡(jiǎn)介(雙波長(zhǎng)分光光度法，示差吸光光度法)。教學(xué)提示：重點(diǎn)是光吸收定律、吸收曲線、工作曲線及其應(yīng)用；提高吸光光度分析法選擇性和準(zhǔn)確度的主要途徑；吸光光度分析法的原理和實(shí)際應(yīng)用。難點(diǎn)是測(cè)量條件的選擇，工作曲線的繪制和使用。七、課