《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:6 、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 、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,掌握郎伯一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 、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
1 《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。(n与n3) 溶液浓度的表示,物质的量浓度 平衡浓度,CB、[B]、滴定度TAB。 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 §22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(dⅸ×100%),标准偏差 (S和δ)。平均值的标准偏差( S和√ )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。 §24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
2 §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 Sx和 x
U检验法;t检验法;F检验法。 可疑值的检验,Q检验,4d法 §26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。 §28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 Brφ nsted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Ka、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;δ;计算式。 §33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 §34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p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。 §36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 §37误差误差
3 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 KT a、KC a、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;CO在酸碱滴定中的影响;酸碱滴定法应用示例; 线性滴定法 §39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。 §42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 yamana;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KMY及 计算式 §44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 亍性判据; lgCMK my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。 §46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。 §48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
4 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 §52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 §54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 §56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。 §57氧化还原滴定结果的计算 §58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;髙锰酸钾法;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PκSI §62三种银量法 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
5 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;P X 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