分析化學大綱

《分析化學》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱：分析化學（AnalyticalChemistry）課程代碼：08E1107B課程類別：專業(yè)核心課程課程性質(zhì)：必修適用專業(yè)：化學專業(yè)課程學時：48課程學分：3先修課程：無機化學、無機化學實驗選用教材：《分析化學》上冊(第6版)[M].武漢大學主編.北京:高等教育出版社,2016.參考書目：1.《分析化學》上冊（第4版）[M].華中師范大學等編.北京:高等教育出版社,2011.2.《分析化學習題解答》上冊（第6版）[M].曾百肇,趙發(fā)瓊編.北京:高等教育出版社,2018.二、課程目標（一）課程具體目標通過本課程的學習，學生達到以下目標：1.了解分析化學的目的、任務和方法分類，明確滴定分析要求，掌握滴定分析的主要方法和方式。了解分析過程和結(jié)果表示的方法，學會溶液的配制與標定，能根據(jù)化學計量比進行滴定分析計算，并把分析結(jié)果表示成相應的形式，建立起嚴格的“量”的概念。掌握酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定、重量分析法、吸光光度法的基本概念、原理、計算和操作方法?！井厴I(yè)要求3學科素養(yǎng)】2.了解分析過程中的誤差來源、表示方法及提高分析結(jié)果準確度的方法，學會實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理，能夠認識到實驗前的準備工作、實驗中的嚴格操作、數(shù)據(jù)記錄及處理等過程應該遵循的原則和重要性，靈活掌握各種基本運算，給出正確的分析結(jié)果。善于反思、發(fā)現(xiàn)問題，并從實驗設計和操作中改進?！井厴I(yè)要求3學科素養(yǎng)】【畢業(yè)要求7學會反思】3.參與課堂內(nèi)外自學、小組討論式學習，既能獨立思考，又具備初步的團隊合作精神。結(jié)合課程思政教育，在校園生活和學習中踐行愛國主義、環(huán)保教育、“原創(chuàng)性”科研、食品安全、平衡心態(tài)等理念?！井厴I(yè)要求3學科素養(yǎng)】【畢業(yè)要求8溝通合作】（二）課程目標與專業(yè)畢業(yè)要求的關(guān)系課程目標支撐的畢業(yè)要求支撐的畢業(yè)要求指標點課程目標1學科素養(yǎng)（H）3.1理解并掌握化學專業(yè)的基本知識和基本理論，掌握熟練的實驗技能，理解學科知識體系基本思想和方法，具備一定的化學學科核心素養(yǎng)。課程目標2學科素養(yǎng)（H）學會反思（M）3.2熟悉化學學科發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀和趨勢，理解化學學科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵。7.1具有自主學習、終身學習的意識和能力，不斷地完善自己，適應時代和教育發(fā)展需求。7.3具有一定的創(chuàng)新精神、反思意識，掌握初步的反思方法和技能，能夠運用批判性思維方法，對教育教學實踐活動進行自我診斷并自我改進。課程目標3學科素養(yǎng)（H）溝通合作（L）3.3能從綜合及跨學科的視角認識化學學科與其他學科、社會實踐的相關(guān)性，能綜合運用化學學科知識和學習科學知識分析和解決化學教學和化學學科相關(guān)問題。8.1具有團隊合作精神，通過參與小組學習、專題研討、班級活動等不同形式的團隊互動協(xié)作活動，獲得合作學習體驗，養(yǎng)成合作意識及協(xié)作精神。8.3理解學習共同體的特點和價值，能夠積極主動參加小組學習、專題研討、團隊互動、網(wǎng)絡分享等協(xié)作學習活動，能夠幫助中學生理解并構(gòu)建一個積極向上的學習共同體。三、課程學習內(nèi)容（一）課程學習內(nèi)容與課程目標的關(guān)系課程內(nèi)容教學方法支撐的課程目標學時安排第一章講授法、案例分析法、課程目標1、2、36第三章講授法、案例分析法、討論法課程目標1、2、36第五章講授法、案例分析法、討論法課程目標1、2、38第六章講授法、案例分析法、討論法、課程目標1、2、38第七章講授法、案例分析法、討論法課程目標1、2、38第八章講授法、案例分析法、討論法課程目標1、2、34第九章講授法、案例分析法、討論法課程目標1、2、34第十章講授法、案例分析法、討論法課程目標1、2、34全部章節(jié)課程目標1、2、3合計48學時（二）具體內(nèi)容第一章概論【教學目標】1.了解分析化學的發(fā)展、現(xiàn)狀和展望，熟悉分析化學的定義、分類、任務和作用；理解滴定分析對化學反應的要求和滴定方式、掌握基準物質(zhì)和標準溶液的配制及標定、滴定分析的基本計算。2.掌握基準物質(zhì)定義、標準溶液的配制及標定，滴定分析的基本計算。3.明確愛國主義在分析化學學習中的意義，打好專業(yè)基礎，培養(yǎng)嚴謹、求實的作風?！窘虒W內(nèi)容】1.分析化學的定義、任務和作用2.分析方法的分類與選擇3.分析化學的發(fā)展簡史和發(fā)展趨勢4.分析過程及分析結(jié)果的表示方法5.滴定分析法概述6.標準物質(zhì)和標準溶液7.滴定分析中的計算【重點】1.滴定分析對化學反應的要求和滴定方式2.標準溶液的配制及標定3.滴定方法和滴定方式的區(qū)別【難點】滴定分析中的計算【思政元素】愛國主義是具體的【教學方法】1.通過相關(guān)案例介紹，闡述分析化學的定義、分類、主要任務和解決的問題2.通過多媒體課件與傳統(tǒng)講授相結(jié)合，介紹分析化學的發(fā)展歷程，闡述滴定分析主要內(nèi)容，引導學生形成科學的世界觀?！緩土曀伎肌?.溶液中的四大平衡理論分別是哪幾種平衡？2.溶液反應計算的主要依據(jù)是什么？3.組分含量常用的表示方法有哪些？第三章分析化學中的誤差與數(shù)據(jù)處理【教學目標】1.了解誤差和偏差、誤差的來源和分類、誤差傳遞規(guī)律；了解準確度和精密度的關(guān)系；了解隨機誤差的分布規(guī)律、正態(tài)分布及隨機誤差的區(qū)間概率。2.掌握誤差的計算方法，有效數(shù)字修約及運算規(guī)則，熟練使用顯著性檢驗、異常值檢驗方法以及儀器分析常用的回歸分析法。3.能從主觀上嚴格實驗操作，提高分析結(jié)果的準確度；能根據(jù)滴定允許的誤差標準，預算實驗中固體、液體的取用量，降低廢液處理成本?！窘虒W內(nèi)容】1.分析化學中的誤差2.有效數(shù)字及其運算規(guī)則3.分析化學中的數(shù)據(jù)處理4.顯著性檢驗5.可疑值取舍6.回歸分析法7.提高分析結(jié)果準確度的方法【重點】1.準確度和精密度的關(guān)系、誤差和偏差的計算2.有效數(shù)字的修約及運算規(guī)則3.可疑數(shù)據(jù)的取舍及顯著性檢驗4.置信區(qū)間【難點】有效數(shù)字的修約及運算規(guī)則【思政元素】科學精神的內(nèi)涵：實事求是、精益求精【教學方法】1.通過傳統(tǒng)講授與討論相結(jié)合，清晰闡釋誤差的分類、特點、產(chǎn)生原因、表示方法及消除方法，引導學生全面認識誤差，明確準確度和精密度的關(guān)系。2.通過多媒體課件與案例分析相結(jié)合，引導學生熟悉有效數(shù)字運算規(guī)則，掌握其在誤差的計算、分析結(jié)果的表示中的正確使用，熟悉統(tǒng)計檢驗相關(guān)計算。3.通過課堂討論，從不同角度分析各種誤差對分析結(jié)果的影響，明確提高分析結(jié)果準確度的可行性方法?！緩土曀伎肌?.日常生活中接觸過那些和準確度、精密度相關(guān)的案例？2.分析結(jié)果的計算中，保留的位數(shù)是不是越多越好？第五章酸堿滴定法【教學目標】1.了解活度、活度系數(shù)、質(zhì)子條件和共軛酸堿對；了解多元弱酸（堿）溶液pH值的計算。了解緩沖溶液和緩沖范圍；了解酸堿指示劑及其作用原理；理解酸堿滴定基本原理。2.掌握酸堿平衡常數(shù)、分布分數(shù)的計算；掌握一元弱酸（堿）溶液pH值的計算、緩沖溶液pH值的計算。熟悉滴定曲線特點和突躍范圍的影響因素，學會選擇合適的指示劑。熟悉終點誤差的計算方法，掌握酸堿滴定法的應用。3.樹立考慮問題要全面，解決問題要有重點的指導思想。通過了解指示劑的化學史，樹立“原創(chuàng)性”科研理念。能對具體問題具體分析，學會用作圖法、控制變量法研究自然規(guī)律?！窘虒W內(nèi)容】1.溶液中的酸堿反應與平衡2.酸堿組分的平衡濃度與分布分數(shù)3.酸堿溶液的H+濃度的計算4.對數(shù)圖解法5.緩沖溶液6.酸堿指示劑7.酸堿滴定原理8.終點誤差9.酸堿滴定法的應用【重點】1.酸堿平衡常數(shù)、分布分數(shù)的計算2.一元弱酸（堿）溶液pH值的計算3.緩沖溶液pH值的計算4.酸堿指示劑及其作用原理、指示劑的選擇5.酸堿滴定基本原理6.滴定曲線和影響突躍范圍的主要因素7.酸堿滴定法的應用【難點】1.各種酸堿溶液pH值的計算2.終點誤差的計算【思政元素】質(zhì)量互變規(guī)律【教學方法】1.通過多媒體課件和傳統(tǒng)講授相結(jié)合，闡述活度、活度系數(shù)、質(zhì)子條件和共軛酸堿對。2.通過案例講解酸堿平衡常數(shù)、分布分數(shù)的計算；多元弱酸（堿）溶液pH值的計算、緩沖溶液和緩沖范圍；酸堿指示劑及其作用原理；酸堿滴定基本原理；引導學生掌握酸堿滴定過程中的相關(guān)計算及規(guī)律。3.通過課堂討論與分析，重點針對不同溶液pH的計算，讓學生認識近似公式的科學性及使用條件。通過誤差分析，認識指示劑選擇的正確方法。能根據(jù)不同酸堿研究對象，設計合理的實驗步驟。【復習思考】1.酸堿指示劑選擇的主要原則和依據(jù)各是什么？2.一元酸堿和多元酸堿準確、分步滴定的前提是什么？如何判斷多元酸堿滴定的突躍個數(shù)？3.如何配制緩沖溶液？第六章配位滴定法【教學目標】1.了解配位劑的分類、配合物的分布；理解金屬指示劑作用原理、封閉和僵化現(xiàn)象；了解終點誤差；理解配位滴定中的酸度控制、提高配位滴定選擇性的途徑、最高酸度和最低酸度；熟悉單一離子準確滴定和共存離子分步滴定的條件。2.掌握EDTA的性質(zhì)；學會配合物分布分數(shù)的計算；掌握分析化學中常用的配合物、平衡常數(shù)、配合物各種存在形式的分布；掌握酸效應系數(shù)、配位效應系數(shù)、條件穩(wěn)定常數(shù)；能夠綜合考慮溶液中的各種影響因素，選擇合適的滴定條件；掌握單一離子準確滴定和共存離子分步滴定的條件，掌握配位滴定法的基本原理。3.通過副反應系數(shù)，條件穩(wěn)定常數(shù)的學習，借助配位平衡體系的理念，可以大學生個人的自我管理為例，將社會主義核心價值觀24字傳遞給學生，消除和減小各種不利因素，校正自己的心態(tài)和行為，構(gòu)建和諧的人際關(guān)系。【教學內(nèi)容】1.配位滴定中的滴定劑2.配位平衡常數(shù)3.副反應系數(shù)及條件穩(wěn)定常數(shù)4.配位滴定法的基本原理5.準確滴定與分別滴定判別式6.配位滴定中酸度的控制7.提高配位滴定選擇性的途徑8.配位滴定的方式及其應用【重點】1.EDTA的性質(zhì)、常用的配位滴定劑2.平衡常數(shù)、配合物各種存在形式的分布3.酸效應系數(shù)、配位效應系數(shù)、條件穩(wěn)定常數(shù)4.配位滴定法的基本原理5.準確定判別式和分別滴定判別式6.最高酸度和最低酸度【難點】1.條件穩(wěn)定常數(shù)2.配位滴定法的基本原理3.單一離子準確滴定和共存離子分步滴定的條件【思政元素】保持平衡心態(tài)，學會自我調(diào)控【教學方法】1.通過多媒體課件和傳統(tǒng)講授相結(jié)合，闡明配位滴定中的滴定劑、配位平衡常數(shù)、副反應系數(shù)及條件穩(wěn)定常數(shù)。2.通過案例分析，引導學生認識配位滴定副反應系數(shù)的計算方法、配位滴定法的基本原理，熟悉配位滴定的方式及其應用示例。3.通過課堂討論，引導學生認識準確滴定與分別滴定判別式、配位滴定中酸度的控制、提高配位滴定選擇性的途徑，啟發(fā)學生學會調(diào)節(jié)和平衡心態(tài)?！緩土曀伎肌?.金屬離子指示劑的作用原理是什么，應具備哪些條件？2.指示劑封閉和僵化有何不同？3.提高配位滴定選擇性的途徑有哪些？第七章氧化還原滴定法【教學目標】1.了解氧化還原平衡及反應進行的程度；理解標準電極電位、能斯特方程；教學條件電位及其影響因素；了解終點誤差。2.掌握化學計量點時電位的計算及氧化還原滴定結(jié)果的計算。3.認識氧化還原滴定原理，設計氧化還原滴定法測定雙氧水、COD檢測等實驗，并結(jié)合COD檢測樹立環(huán)保理念和支持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。【教學內(nèi)容】1.氧化還原平衡2.氧化還原滴定基本原理3.氧化還原滴定中的預處理4.常用的氧化還原滴定法5.氧化還原滴定結(jié)果的計算【重點】1.條件電位及其影響因素2.氧化還原滴定基本原理3.化學計量點時電位的計算及氧化還原滴定結(jié)果的計算【難點】條件電位及其影響因素【思政元素】環(huán)境保護，人人有責，綠水青山才是金山銀山?！窘虒W方法】1.通過多媒體課件與傳統(tǒng)講授法相結(jié)合，闡釋氧化還原平衡及反應進行的程度；理解標準電極電位、能斯特方程特點；學習條件電位及其影響因素；了解終點誤差特點。2.通過案例分析與討論，呈現(xiàn)對稱和不對稱電位突躍范圍特點，學會估計化學計量點電位及突躍范圍。掌握高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法、碘量法等經(jīng)典分析方法，并會解決廢水中的COD檢測等實際問題。3.通過實踐中的應用方法介紹，引導學生逐漸形成將分析化學方法學以致用，并不斷完善現(xiàn)有方法的不足、與時俱進的創(chuàng)新精神?！緩土曀伎肌?.高錳酸鉀標準溶液的配制方法是什么？如何標定？2.碘量法誤差的主要來源有哪些？應如何減小滴定誤差？3.如何設計實驗標定硫代硫酸鈉的濃度？4.如何正確解釋碘量法中，淀粉指示劑的回藍現(xiàn)象？第八章沉淀滴定法和滴定分析小結(jié)【教學目標】1.了解沉淀滴定法的分類及特點；熟悉沉淀滴定平衡相關(guān)計算。2.掌握沉莫爾法、佛爾哈德法、法揚司法的原理、條件和測試對象；理解和掌握四種滴定分析方法的相同點和不同點。3.通過對比不同，了解現(xiàn)有分析方法的適用性和有限性，培養(yǎng)發(fā)展新方法的理念?！窘虒W內(nèi)容】1.沉淀滴定法2.滴定分析小結(jié)【重點】1.莫爾法2.佛爾哈德法3.法揚司法【難點】沉淀滴定條件的選擇【思政元素】熱愛科學，追求真理【教學方法】1.通過多媒體課件與傳統(tǒng)講授法相結(jié)合，闡釋沉淀滴定法的規(guī)律與特點。2.通過案例分析與課堂討論，引導學生全面認識莫爾法、佛爾哈德法、法揚司法的原理，引導學生掌握各方法的使用條件和注意事項，根據(jù)給定離子設計實驗步驟。3.通過人名命名分析法，提高學生對自然科學探究的憧憬與追求真理的信念，樹立遠大理想、全面育人的教育觀念?！緩土曀伎肌?.鹵化銀沉淀的溶解性如何比較？2.莫爾法的原理是什么？適合滴定哪些離子？3.佛爾哈德法適合在什么樣的介質(zhì)中進行？返滴定法測Cl-時需要注意什么問題？第九章重量分析法【教學目標】1.了解重量分析法的分類及特點；了解影響沉淀溶解度的因素和條件溶度積；了解沉淀的類型和沉淀形成過程。2.明確重量分析步驟，掌握換算因數(shù)及重量分析結(jié)果的計算。3.通過綜合分析影響沉淀純度的因素，對比分析共沉淀和后沉淀的原因及消除方法，理解均勻沉淀法的優(yōu)點。學會舉一反三、預測實驗步驟等主觀能動性，提高學生的邏輯思維能力?！窘虒W內(nèi)容】1.重量法概述2.沉淀溶解度及其影響因素3.沉淀的類型和沉淀形成過程4.影響沉淀純度的主要因素5.沉淀條件的選擇6.有機沉淀劑【重點】1.重量分析法的分類及特點2.條件溶度積3.沉淀的類型和沉淀形成過程4.重量因數(shù)及重量分析結(jié)果計算【難點】影響沉淀溶解度的因素【思政元素】趨利避害，因勢利導【教學方法】1.通過多媒體課件與傳統(tǒng)講授法相結(jié)合，闡釋重量分析法的規(guī)律與特點，了解沉淀形式和稱量形式的不同，理解溶解度、溶度積、條件溶度積的相關(guān)概念。2.通過案例分析與課堂討論，引導學生全面認識影響沉淀溶解度的因素，晶形沉淀和無定形沉淀的區(qū)別、形成條件。3.通過探究分析沉淀不純的因素，引導學生在實驗條件的控制中，重視預分離、沉淀劑的用量、溫度、攪拌、陳化等條件?！緩土曀伎肌?.什么是固有溶解度？2.什么是條件溶度積，如何計算？3.換算因數(shù)如何表示？4.晶形沉淀和無定形沉淀有何不同？5.什么是陳化？其作用有哪些？第十章吸光光度法【教學目標】1.理解吸收曲線、標準曲線概念；了解光度分析法的誤差、示差吸光光度法；了解雙波長吸光光度法測試樣品，理解和掌握弱酸（堿）解離常數(shù)的測定、配合物組成的測定方法。2.掌握光吸收定律；掌握顯色反應及顯色條件的選擇。會使用紫外可見分光光度計、掌握參比溶液的選擇原則。3.通過吸光光度法的學習，認識儀器分析的優(yōu)點。但經(jīng)典分析法中的基本操作，仍是現(xiàn)代儀器分析使用的前提?！窘虒W內(nèi)容】1.物質(zhì)對光的選擇性吸收和光吸收的基本定律2.分光光度計及吸收光譜3.顯色反應及其影響因素4.吸光光度分析及誤差控制5.其他吸光光度法6.吸光光度法的應用【重點】1.光吸收定律2.吸收曲線、標準曲線概念3.光度分析法的誤差4.光度分析法的儀器5.參比溶液的選擇6.顯色反應及顯色條件的選擇7.弱酸（堿）解離常數(shù)的測定、配合物組成的測定【難點】參比溶液的選擇【思政元素】揚長避短，互通有無【教學方法】1.通過多媒體課件與傳統(tǒng)講授法相結(jié)合，闡釋物質(zhì)對光的選擇性吸收及光吸收的基本定律、顯色反應及其的條件。2.通過案例分析與課堂討論，引導學生全面認識分光光度計及吸收光譜，引導學生探索儀器的使用方法和注意事項，熟悉標準曲線的繪制及誤差的控制。3.通過弱酸（堿）解離常數(shù)的測定、配合物組成的測定，認識儀器分析在實際應用中的潛在價值。【復習思考】1.什么是吸收光譜？與標準曲線有何不同？2.什么是單色光？什么是互補光？3.什么是朗伯-比爾定律？適用條件是什么？四、考核方式及成績評定（一）定量考核方式與課程目標的關(guān)系課程目標考核內(nèi)容所屬章節(jié)占比考核方式評價依據(jù)1.了解分析化學的目的、任務和方法分類，明確滴定分析要求，掌握滴定分析的主要方法和方式。了解分析過程和結(jié)果表示的方法，學會溶液的配制與標定，能根據(jù)化學計量比進行滴定分析計算，并把分析結(jié)果表示成相應的形式，建立起嚴格的“量”的概念。掌握酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定、重量分析法、吸光光度法的基本概念、原理、計算和操作方法?；驹砘靖拍罨静僮骰居嬎闳空鹿?jié)60%考勤、預習、作業(yè)、筆記、視頻平時成績期中成績期末成績60%期中考核60%期末考核2.了解分析過程中的誤差來源、表示方法及提高分析結(jié)果準確度的方法，學會實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理，能夠認識到實驗前的準備工作、實驗中的嚴格操作、數(shù)據(jù)記錄及處理等過程應該遵循的原則和重要性，靈活掌握各種基本運算，給出正確的分析結(jié)果。善于反思、發(fā)現(xiàn)問題，并從實驗設計和操作中改進?；靖拍顢?shù)據(jù)記錄與處理學會反思實驗設計全部章節(jié)30%考勤、預習、作業(yè)、筆記、視頻平時成績期中成績期末成績30%期中考核30%期末考核3.參與課堂內(nèi)外自學、小組討論式學習，既能獨立思考，又具備初步的團隊合作精神。在學習和生活中踐行課程思政教育理念。自學能力總結(jié)能力表達能力溝通合作全部章節(jié)10%考勤、預習、作業(yè)、筆記、視頻平時成績期中成績期末成績10%期中考核10%期末考核（二）定量考核1.考核方式本課程考核方式分為過程考核（平時考核）和課終考核（期末考核），將終結(jié)性評價與形成性評價相結(jié)合。過程考核包括考勤、作業(yè)、筆記提問、期中等；課終考核采用期末閉卷考試的形式。2.總成績評定課程總成績=平時成績*30%+期中測試成績*20%+期末考試成績*50%3.平時成績評定（1