分析化學(xué)教學(xué)PPT概論課件

1、Analytical Chemistry分析化學(xué) 山東大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 張曉麗化學(xué)新樓341 Tel: 61318 教材分析化學(xué)第五版 武漢大學(xué)主編 高等教育出版社 第一章 概論 第二章 分析試樣的采集與制備 第三章 分析化學(xué)中的誤差和數(shù)據(jù)處理 第四章 分析化學(xué)中的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制 第五章 酸堿滴定法 第六章 絡(luò)合滴定法 第七章 氧化還原滴定法 第八章 沉淀滴定法和滴定分析小結(jié) 第九章 重量分析法 第十章 吸光光度法第十一章 分析化學(xué)中常用的分離和富集方法章節(jié)內(nèi)容分析化學(xué)定義、任務(wù)、作用分析方法分類分析化學(xué)發(fā)展及趨勢分析結(jié)果表示滴定分析概述滴定分析計算第1章 概論1.1 分析化學(xué)研究什么？

2、 分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種理論、方法、儀器和策略以獲取有關(guān)物質(zhì)在相對時空內(nèi)的組成和信息的一門科學(xué)，它所要解決的問題是確定物質(zhì)中含有哪些組分，這些組分在物質(zhì)中是如何存在的，各個組分的相對含量是多少，以及如何表征物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)等。又稱分析科學(xué)?；瘜W(xué)中的信息科學(xué)任務(wù)分析化學(xué)包括成分分析和結(jié)構(gòu)分析。成分分析又可分為定性分析和定量分析兩部分。 作用在國民經(jīng)濟發(fā)展、國防力量壯大、科學(xué)技術(shù)進步、自然資源開發(fā)等各方面舉足輕重。 被稱為科學(xué)和技術(shù)的眼睛 諾貝爾物理、化學(xué)獎中，有四分之一的項目與分析化學(xué)有關(guān)。 國際：36國家，1075個分析化學(xué)機構(gòu)；美國20萬化學(xué)家, 4萬人從事分析化學(xué)，3000多所大學(xué)中， 2

3、70多所有 分析化學(xué)專業(yè)。有的大學(xué)單獨設(shè)系。 我國：10個國家級分析測試中心，12個部級測試中心， 21個省市測試中心，137個國家級產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗 中心，300多個進出口商品檢驗室，8千多個環(huán)境監(jiān)測 機構(gòu)，數(shù)十萬龐大的分析隊伍。 分析化學(xué)的水平被認為是衡量一個國家科學(xué)技術(shù)水平的 重要標志之一。地位分析化學(xué)化學(xué)分析儀器分析重量分析滴定分析電分析光分析色譜分析波譜分析酸堿滴定配位滴定氧化還原滴定沉淀滴定電導(dǎo)、電位、電解、庫侖、極譜、伏安發(fā)射、吸收，熒光、光度氣/液相、離子、薄層、超臨界、毛細管電泳紅外、核磁、質(zhì)譜等1.2 分析方法的分類 分析任務(wù)結(jié)構(gòu)分析定性分析定量分析分析對象無機分析有機分析

4、測定原理化學(xué)分析儀器分析樣品用量常量分析 （0.1g 或10mL）半微量分析 （0.010.1g 或110mL）微量分析 （0.110mg 或 0.011mL）痕量分析 （0.1mg）具體要求例行分析仲裁分析分析化學(xué)的特點1.突出“量”的概念 如：測定的數(shù)據(jù)不可隨意取舍；數(shù)據(jù)準確度、偏差大小與采用的分析方法有關(guān)。 2.實驗性 強調(diào)動手能力、培養(yǎng)實驗操作技能，提高分析解決問題能力 3.綜合性 涉及化學(xué)、生物、電學(xué)、光學(xué)、計算機等, 體現(xiàn)能力與素質(zhì)4.責(zé)任心。 1.3 分析化學(xué)的發(fā)展分析化學(xué)經(jīng)歷過三次大的變革：第一次：20世紀初物理化學(xué)中的溶液理論發(fā)展，建立了溶液中的四大反應(yīng)（酸堿、配合、氧化還原

5、、沉淀）平衡。分析化學(xué)引入了物理化學(xué)的概念，形成了自己的理論基礎(chǔ)。分析化學(xué)從一門操作技術(shù)變成為一門科學(xué)。推動化學(xué)分析快速發(fā)展第二次：20世紀40年代，物理學(xué)和電子學(xué)技術(shù)的發(fā)展被引入到分析化學(xué)中，出現(xiàn)了由經(jīng)典的化學(xué)分析發(fā)展為儀器分析的新時期。原子能技術(shù)發(fā)展，半導(dǎo)體技術(shù)的興起，要求分析化學(xué)能提供各種靈敏準確而快速的分析方法，如半導(dǎo)體材料，有的要求純度達 99.9999999%以上，在該形勢推動下，分析化學(xué)得到了迅速發(fā)展。最顯著的特點是各種儀器分析方法和分離技術(shù)的廣泛應(yīng)用。 儀器分析的發(fā)展第三次： 70年代末開始，以計算機應(yīng)用為主要標志的信息時代的來臨，分析化學(xué)進入了第三次變革的時代。計算機的應(yīng)用可

6、使操作和數(shù)據(jù)處理更快速、準確和簡便以及便于與其它儀器聯(lián)用等。同時計算機又促進了數(shù)理統(tǒng)計理論滲入分析化學(xué)，出現(xiàn)了化學(xué)計量學(xué)。由于生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、新材料科學(xué)發(fā)展的需要，基礎(chǔ)理論及測試手段的完善，現(xiàn)代分析化學(xué)已從組成、含量、結(jié)構(gòu)分析擴展到分布、形態(tài)分析、微區(qū)分析、薄層分析、無損分析、瞬時追蹤、在線監(jiān)測及過程控制等。分析化學(xué)廣泛吸取了當代科學(xué)技術(shù)的最新成就，成為當代最富活力的學(xué)科之一。 分析科學(xué)階段 分析化學(xué)的進展1.由分析對象來看無機物分析2.由分析對象的數(shù)量級來看3.由分析自動化程度來看常量微量痕量分子水平手工自動全自動智能化儀器生物活性物質(zhì)有機物分析儀器新儀器在線分析新原理生物分析活體分析原

7、位分析實時分析微型化新技術(shù)自動化分離技術(shù)單分子分析化學(xué)計量學(xué)儀器和計算機無損分析表面分析單細胞分析環(huán)境分析過程分析大分子表征接口化學(xué)圖像聯(lián)用技術(shù)傳感器教育固定其他領(lǐng)域定性分析化學(xué)的主要發(fā)展趨勢思考題分析化學(xué)的任務(wù)是什么？簡述分析方法的分類？主要參考書1分析化學(xué) 李克安, 金欽漢譯，北京大學(xué)出版社，20012分析化學(xué) 彭崇慧等，定量化學(xué)分析簡明教程，北京大學(xué)出版社，19973分析化學(xué) 湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院組，科學(xué)出版社，20014 分析化學(xué) 薛華，清華大學(xué)出版社，5分析化學(xué) 華中師范大學(xué)，東北師范大學(xué)，陜西師范大學(xué)，北京師范大學(xué) 高等教育出版社，20016 Quantitative Analys

8、is R.A.Day,JR. A.L.Underwood7 Analytical Chemistry Kellner R,Mermet J M, Otto M,etal. Wiley-VCH,19981.5 分析化學(xué)過程及分析結(jié)果表示1.取樣 具有代表性: 必須代表整批物料的平均化學(xué)組成2.試樣的預(yù)處理 分解、消除干擾3.測定 方法的選擇、測定4.分析結(jié)果的計算與評價 計算結(jié)果、獲得數(shù)據(jù)的可信程度,給出分析報告 1. 以被測組分的化學(xué)表示形式 (1) 以被測組分實際存在形式表示 (2) 以氧化物或元素形式表示 （存在 形式不清楚） (3) 金屬材料和有機分析中，常以元素形式 含量表示。 (4)

9、 電解質(zhì)溶液的分析，以所存在離子形式表示含量。 分析結(jié)果的表示 (1)固體試樣： 常量組分 質(zhì)量分數(shù) : 微量組分 以gg-1 (或10-6), ngg-1(或10-9) 和 pg g-1 ( 或10-12 )來表示。 (2) 液體試樣： a.物質(zhì)的量濃度： molL-1 b.質(zhì)量摩爾濃度： molkg 1 (kg-溶劑的質(zhì)量) c. 質(zhì)量分數(shù): mB/m試液 d. 體積分數(shù): (VB/V試液) e. 質(zhì)量濃度 mgL-1、gL-1、或gmL-1、 ngmL-1、 2. 被測組分含量的表示方法 對于極稀的水溶液，視其密度為1，此時mgL-1 （或gmL-)，與mg kg -1 (gg-)在數(shù)值

10、上相 等，但概念不同。 (3) 氣體常以體積百分數(shù)（V/V）表示 1.6 滴定分析法概述 定義：將一種已知準確濃度的試劑溶液滴加到待測物質(zhì)的溶液中，直到所滴加的試劑與待測物質(zhì)按化學(xué)計量關(guān)系定量反應(yīng)為止，然后根據(jù)試液的濃度和體積，通過定量關(guān)系計算待測物質(zhì)含量的方法?；拘g(shù)語滴定：將滴定劑通過滴定管滴入待測溶液中的操作過程滴定劑：用于滴定的溶液（裝入滴定管）指示劑：滴定分析中能發(fā)生顏色改變而指示終點的試劑滴定終點：滴定分析中指示劑發(fā)生顏色改變而停 止滴定的那一點（實際點）化學(xué)計量點：滴定劑與待測溶液按化學(xué)計量關(guān)系 反應(yīng)完全的那一點（理論點）滴定分析的特點及主要方法特點： 簡便、快速，適于常量分析

11、準確度高 應(yīng)用廣泛方法： （1）酸堿滴定，絡(luò)合滴定，氧化還原滴定， 沉淀滴定 （2）非水滴定法：水以外的有機溶劑中進行滴定分析的要求及主要滴定方式要求：a.反應(yīng)定量、完全b.反應(yīng)迅速c.具有合適的確定終點的方法主要方式： 直接法：標準溶液滴定待測物 返滴定法 置換滴定法 間接法1.7 基準物質(zhì)與標準溶液 概念（能直接配制標準溶液或標定溶液準確濃 度的物質(zhì)） 對基準物質(zhì)的要求（組成、純度、穩(wěn)定性、反應(yīng)） 標準溶液的配制方法（直接法、標定法） 標準溶液濃度的表示方法 （常用量濃度）標準溶液：濃度準確已知的溶液基準物質(zhì)：能用于直接配制或標定標準溶液的物質(zhì)對基準物質(zhì)的要求:a. 試劑的組成與化學(xué)式相符b. 純度高c. 性質(zhì)穩(wěn)定d. 反應(yīng)定量，無副反應(yīng)。標準溶液的配制方法1.直接配制法： 基準物質(zhì) 稱量 溶解 定量轉(zhuǎn)移至容量瓶稀釋至刻度。 根據(jù)稱量的質(zhì)量和體積計算標準溶液的準確 濃度2.間接配制法： 標定法：利用基準物質(zhì)確定溶液準確濃度的方法 （比較法）：用一種已知濃度的標液來確定另一種溶液 的濃度方法1.8 滴定分析結(jié)果計算量濃度滴定度溶液濃度的表示物質(zhì)的量濃度單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，單位: mol/L另一溶液濃度的表示滴定度