1、1 3 322.22.112112.1.1 分析化学分析化学 A A() 学分 2 学时 2 总学时 34 3 322.22.112112.2 .2 分析化学分析化学 A A() Analytical Chemistry A 学分 2 学时 2 总学时 34 课程性质课程性质:化学类各专业基础课程 预修预修课程课程: 普通化学、高等数学和普通物理 教学目的教学目的: 通过本课程学习,掌握获取物质化学组成、含量、状态信息的基本知识、基 本理论、基本方法及测量原理,建立起认识物质的严格的“量”的概念。 基本内容基本内容: 本课程包括经典的定量分析及仪器分析两部分,在选材上以无机物分析为主 兼顾有机
2、物分析,并以成份分析为重点。本课程由分析化学的基本知识及理论、化学分析 法、电分析法、色谱分析法、光学光谱法等五部分组成。 基本要求基本要求: : 学生应按本大纲具体要求,掌握课程的基本知识、基本理论、基本方法,掌 握各类分析仪器的测量原理;了解仪器的结构及各类分析方法的特点、应用范围及局限 性,初步具有根据实际问题选择合适分析手段的能力。 教学方式教学方式: 本课程以课堂讲授为主,必要时可另安排适当学时讨论。课程共计 36+36学 时,按一学期完成或两学期完成两种安排。 考核方式考核方式: 以笔试方式考试为主,期终综合评分,并以课程()()分别记分。 教学教学用用书书: : 吴性良,朱万森,
3、马 林编, 分析化学原理 参考参考书书: : 1 定量分析, 陶增宁等编,上海:复旦大学出版社,1985 2 分析化学(第三版), 武汉大学主编,北京:高等教育出版社,1995 3 分析化学邹明珠,许宏鼎,于桂荣编著,长春: 吉林大学出版社,1996 4 化学分析原理, 张锡瑜等编著,北京: 科学出版社,2000 5 定量分析化学简明教程, 彭崇慧等编,北京: 北京大学出版社,1997。 6 仪器分析,朱世盛编,复旦大学出版社,1983 年。 7 仪器分析原理,方惠群,史 坚,倪君蒂,南京:南京大学出版社,1994。 8 仪器分析趙藻藩,周性尧,张悟铭,趙文宽,北京:高等教育出版社,1990。
4、 9 仪器分析教程北京大学化学系,北京:北京大学出版社,1997。 10 仪器分析(第三版),朱明华,北京:高等教育出版社,2000。 2 教学内容教学内容、要求和课时安排、要求和课时安排: 分析化学A() 第一章 绪论 (1.5 学时) 教学内容: 0-1 分析化学的任务与作用 0-2 分析化学的变革与发展 0-3 分析化学的分类及内容 0-4 分析过程是获取物质化学信息的过程 教学要求: 了解分析化学的分类、任务与作用,分析化学的发展,以及定性分析及定量分析,分 析过程具体环节。 第二章 定量分析引论 (4.5 学时) 教学内容: 1-1 定量分析基本方法 1-2 分析测定中的误差概念 1
5、-3 小样本分析数据的统计处理 1-4 定量分析的校准 1-5 定量分析方法的评价 教学要求: 掌握:定量分析的准确度、精密度、误差、偏差等概念及相互关系,灵敏度、检测 限、选择性、专一性、线性范围等概念。 系统误差与随机误差概念,产生原因及减免方法。有效数字的意义,数字的修约规则 及有效数字的运算规则。 置信度,平均值的置信区间的概念及计算,极差和中位值概念。测定数值的正确表示 方法。对物质进行定量分析的基本方法,定量分析校准的基本方法,响应函数、校准函 数、解析函数,显著性检验的意义和方法F 检验、t 检验,异常值的取舍。 了解: 定量分析校准模式,不确定度的概念及意义。 第三章 化学分析
6、法导论 (4 学时) 教学内容: 2-1 溶液的浓度 2-2 溶液体系中的化学平衡 2-3 分析中的平衡处理及浓度计算的一般方法 2-4 滴定分析法 2-5 化学反应的速率及动力学分析 3 教学要求: 掌握:浓度的表示方法,定量分析中化学平衡的一般处理方法酸碱质子理论、质子 条件、分布系数法、副反应系数法以及条件反应常数。化学平衡态在分析化学中的应用。 动力学分析的基本方法 滴定、标准溶液、化学计量点、滴定终点、指示剂、终点误差等概念及有关计算,滴 定分析法对化学反应要求,各种滴定分析方式的特点及应用条件,基准物质的概念及要 求,滴定分析中的计算。 第四章 酸碱滴定法 (4 学时) 教学内容:
7、 4-1 酸碱平衡中H+的计算 4-2 酸碱滴定终点的检测 4-3 酸碱滴定曲线及终点误差 4-4 酸碱滴定应用 (4-5 非水滴定) 教学要求: 掌握:一元弱酸和多元弱酸各种存在形式的计算,用质子条件处理水溶液质子转移平 衡关系,溶液中H +计算的最简式和近似式。 酸碱指示剂的变色范围。常用指示剂甲基红、甲基橙、酚酞的变色范围及其选择原 则。强酸碱滴定及强碱(酸)滴定一元弱酸(碱)的化学计量点及滴定突跃范围的 pH 值计算, 滴定终点误差计算。多元酸碱分步滴定时各化学计量点 pH 的计算。酸碱滴定中 CO2的影 响。 酸碱滴定的应用,如:混合碱的双指示剂法测定,铵盐中氮的测定等。 第五章 络
8、合滴定法 (3 学时) 教学内容: 5-1 氨羧络合剂 5-2 络合滴定基本原理 5-3 络合滴定终点的检测 5-4 混合离子的选择性滴定 5-5 络合滴定方式及应用 教学要求: 掌握:络合滴定化学计量点时的 pM、pM 计算,终点误差,影响络合滴定突跃的因 素,络合滴定可行性的判断。 指示剂选择原则,常用指示剂类型、变色原理及使用条件。 混合离子进行选择性滴定的条件,控制酸度分别滴定,掩蔽剂的应用原则。 各种滴定方式的基本方法。 4 第六章 氧化还原滴定法 (3 学时) 教学内容: 6-1 氧化还原反应与电极电位 6-2 氧化还原滴定的基本原理 6-3 氧化还原滴定方法及预处理 6-4 几种
9、重要的氧化还原方法及其应用 教学要求: 掌握:电极电位、条件电极电位概念,溶液体系中不同因素对电极电位的影响,并应 用 Nernst 公式计算,氧化还原平衡常数及条件平衡常数计算。氧化还原滴定曲线中化学计 量点电位计算。 影响氧化还原反应速度的因素及滴定分析时各种相应措施。自身指示剂和特殊指示 剂,指示剂选择原则。滴定预处理的意义及预处理试剂选择。 了解: KMnO4法、 K2Cr2O7法、I2法的原理、特点及应用条件。 第第七七章章 重量分析法和沉淀滴定法重量分析法和沉淀滴定法 (2学时) 教学内容: 7-1 重量分析法与沉淀反应 7-2 重量分析法的影响因素 7-3 沉淀剂 7-4 沉淀滴
10、定法 教学要求: 掌握:重量分析对沉淀形式和称量形式的要求,结果计算。沉淀的形成及沉淀的沾 污,表面吸附规律。晶形及无定型沉淀的沉淀条件。洗涤液的选择原则及洗涤操作的合理 性。灼烧与干燥。 了解:沉淀滴定的 Mohr 法、Volhard法、Fajans 法的原理、特点和应用条件。 第八章 电分析化学法引论 (1 学时) 教学内容: 8-1 定义、历史与分类 8-2 电化学电池 8-3 电化学过程中的几个问题 8-4 电化学电池的盐桥与电极 教学要求: 掌握:原电池、电解池、电解池组成及表达、半电池反应、电池电动势等概念。电极 电位同浓度关系,电极电位及电池电动势计算。盐桥、可逆电池、不可逆电池
11、、阳极和阴 极等概念。 了解: 电极与溶液的界面的电化学过程, 传质过程,电极的类型 5 第九章 电位分析法及离子选择性电极 (5 学时) 教学内容: 9-1 电位分析法基本原理及实验装置 9-2 离子选择性电极 9-3 直接电位法 9-4 电位滴定法 教学要求: 掌握:电位分析法基本原理,金属基电极、膜电极、参比电极及指示电极概念。pH 玻璃电极、氟离子选择性电极结构、响应机理及性能特点。离子选择性电极的电极选择系 数 Kij。液接电位对测量的影响及降低液接电位的办法,电位测量中加入 ISA、TISAB、的意 义和作用。直接电位法进行定量的主要方法及计算。直接电位法准确度。pH 实用定义及
12、pH 测定方法。电位滴定中的电极体系。 了解: 电位型生物电极的原理及应用特点。 第十章 电解分析与库仑分析法 (2 学时) 教学内容: 10-1 电解的基本概念 10-2 电解分析法 10-3 库仑分析法 教学要求: 掌握:析出电位、分解电压、极化、过电位及电解方程式等基本概念。恒电位电解法 及恒电流电解法的原理及特点。法拉第定律及实现库仑分析的基本条件,恒电位库仑法原 理,库仑滴定原理以及确定终点的方法。 了解: 汞阴极电解法的特点, 微库仑法原理 第十一章 极谱分析法及伏安分析法 (4 学时) 教学内容: 11-1 用微电极电解 11-2 极谱波方程 11-3 扩散电流和极谱定量分析 1
13、1-4 其他极谱分析及伏安分析法 11-5 伏安法的电极进展 教学要求: 掌握:极谱法原理,电解条件的特殊性,极化电极,去极化电极,外加电压及电极电 位,极谱波,扩散电流等概念。使用滴汞电极的优点及存在问题。Ilkovic 公式中各项物 理意义及影响扩散电流因素。各种干扰电流对极谱测定的影响,极谱测定的三电极体系。 单扫描极极谱法、谱催化波、脉冲极谱法、溶出伏安法的原理。 6 了解: 各类极谱波方程的物理意义及应用,以及伏安法的电极进展。 分析化学A() 第十二章 光学分析法引论 (2 学时) 教学内容: 12-1 电磁辐射的基本特征 12-2 电磁辐射与物质的相互作用 12-3 光学分析法及
14、其分类 12-4 光学光谱仪器的基本构成 教学要求: 掌握:电磁波谱,光学分析方法的分类。电磁辐射的透射、折射、散射、反射、吸收 和发射等有关性质。光谱仪对辐射源、滤光片、单色器、检测器的基本要求及其主要类 型。 了解:光谱仪的类型及主要构成部件。 第十第十三三章章 紫外可见区的吸收光谱定量分析紫外可见区的吸收光谱定量分析 (6学时) 教学内容: 13-1 选择吸收及吸收光谱的获得 13-2 紫外可见区吸收光谱的主要类型 13-3 光的吸收定律 13-4 显色反应与光度测量 13-5 定量分析方法 13-6 光度分析法的其它技术 13-7 分光光度法在化学研究中的应用 教学要求: 掌握:选择吸
15、收,物质颜色及其互补关系,生色团、助色团、红移、蓝移等基本概 念。吸收光谱的主要类型及特征。吸收定律的导出及物理意义,吸收定律应用的基本限 制。吸收测量中的化学误差及仪器误差。显色剂的类型,影响显色反应因素,提高光度法 测定灵敏度及选择性的主要途径,定量分析的基本方法。 双波长、导数法、示差法等光度 分析技术的基本原理及应用特点。 了解: 光度法研究离子平衡的基本方法,光谱电化学技术。 第十第十四四章章 红外红外光谱法光谱法 (根据教学计划的调整,本章内容已移至后续的谱学导论课程中讲授) 7 第十五章 分子发光分析法 (4 学时) 教学内容: 15-1 光致发光理论 15-2 仪器与实验方法
16、15-3 荧光定量分析 15-4 分子的磷光分析方法 15-5 化学发光分析 15-6 光化学传感器 教学要求: 掌握:分子的单重、三重激发态的去活化过程,荧光光谱及激发光谱的表达、特征, 影响发光的因素,分子发光与结构关系,荧光分光光度计的设计特点,发光强度与浓度的 关系。荧光分析的基本方法。分子磷光分析法及化学发光分析法基本原理及应用特点。 了解: 同步荧光光谱法、时间分辨荧光光谱法的原理及特点。光化学传感器原理及 应用特点。 第十第十六六章章 原子发射光谱法原子发射光谱法 (3 学时)学时) 教学内容: 16-1 原子光谱 16-2 激发光源及试样引入的方法 16-3 光谱仪器 16-4
17、 光谱定性分析及半定量分析 16-5 光谱定量分析 16-6 电感耦合等离子质谱分析 教学要求: 掌握:原子的激发和电离,激发光源主要类型及特点,选择光源一般原则,典型光谱 仪器的光路及其光学特性,定性分析基本方法,内标法原理及定量的基本方法。 了解: 电感耦合等离子质谱分析方法 第十七章 原子吸收分光光度法 (3 学时) 教学内容: 17-1 基本原理 17-2 原子吸收分光光度计 17-3 原子吸收的定量方法及其干扰 17-4 原子荧光分光光度法 教学要求: 8 掌握:原子吸收光谱法的特点,原子吸收线的宽度及其变宽原因,积分吸收,峰值吸 收与原子浓度关系,原子吸收分光光度计的调制,光源灯的
18、基本要求及其使用特点,原子 化的过程及其使用特点,原子吸收测量中的主要干扰类型及其消除方法。 了解: 原子荧光分光光度法。 第十八章 分离方法(1 学时) 教学内容: 18 - 1 分离方法中的一些概念 18 - 2 沉淀分离法 18 - 3 溶剂萃取分离法 18 - 4 离子交换分离法 18 - 5 其它分离方法 教学要求: 掌握:分离方法中的回收率、分离因子、纯度。沉淀分离的沉淀剂、共沉淀分离法。 溶剂萃取分离的分配系数、分配比和萃取百分率,萃取的主要类型及方法。离子交换分离 的交换树脂及其性能,离子交换分离过程。 了解: 挥发与蒸馏分离法,膜分离法,气浮分离法。 第十九章 色谱分析法导论
19、 (4 学时) 教学内容: 19-1 概论 19-2 色谱过程的热力学 19-3 色谱过程的动力学 19-4 柱色谱的总分离效能指标 19-5 色谱的定性及定量分析 教学要求: 掌握:色谱的流出曲线及有关术语,保留值的意义,塔板理论及速率理论要点,分离 度的概念。色谱定性与定量分析。平板色谱分离方法的要点。 第二十章 气相色谱法 (3 学时) 教学内容: 20-1 气相色谱仪 20-2 检测器 20-3 气相色谱固定相担体,固定液,固体吸附剂。 20-4 分离条件的选择 20-5 毛细管柱气相色谱法 20-6 气相色谱的联用技术 9 教学要求: 掌握:气相色谱流程及仪器的主要结构,热导池检测器
20、及氢火焰检测器的原理结构及 性能指标。固定液的主要类型,气相色谱分离条件选择的主要因素。毛细管色谱柱的类型 及特点。程序升温的方法及特点。 了解: 气相色谱/质谱联用、气相色谱/傅里叶变换红外光谱联用、 第二十一章 高效液相色谱法 (2 学时) 教学内容: 21-1 速率理论方程 21-2 固定相及流动相 21-3 高效液相色谱仪 21-4 高效液相色谱的分离模式 21-5 分离方法的选择 21-6 超临界流体色谱技术 教学要求: 掌握:速率理论方程,固定相的类型,流动相溶剂的选择要求,高效液相色谱仪的主 要部件及其一般要求,高效液相色谱主要方法的原理及使用特点。 了解: 超临界流体色谱方法原
21、理及特点。 第二十二章 毛细管电泳(2 学时) 教学内容: 22-1 毛细管电泳的原理 22-2 分离模式 22-3 进样与检测 教学要求: 掌握:电泳、电渗,毛细管电泳的分离效率和分离度,区带宽度及其展宽因素。分离 的主要模式。 了解: 毛细管电泳的进样和检测方法及使用特点。 第二十三章 分析过程 (2 学时) 教学内容: 23-1 物质分析的一般步骤 23-2 试样的制备 23-3 试样的分解处理 23-4 分析方法的选择 23-5 物质剖析的方法及举例 23-6 过程分析方法 10 教学要求: 掌握:固、液、气试样采集的基本方法,试样采集、保存及制备的原则,无机固体试 样、有机生物试样分
22、解(溶解、熔融等)的基本方法。选择分析方法的原则。 了解:物质剖析的一般程序,流动注射技术在分析中的应用。 第二十四章 分析化学中的化学计量学简介 (2 学时) 教学内容: 24-1 实验数据的参数估计 24-2 回归分析及分析质量控制 24-3 分析试验设计 24-4 多元校准方法 教学要求: 了解:分析化学中的化学计量学主要内容。实验数据的参数估计,测量数据的回归分 析,分析试验的抽样设计,试验方法的设计原理和设计方法,分析测量中的质量控制。多 元校准方法。 本课程历史沿革 本课程是化学系的一门重要基础课,从五十年代起由蔡淑莲主持,蔡淑莲和邓蕙姑主 讲,内容包括定量化学分析及定性化学分析(
23、含实验)。使用前苏联教材,阿列克谢也夫斯基 著的定量分析及阿列克谢也夫著的定性分析中译本。 五十年代末六十年代初进行课程改革,从 60 年起本课程中定性化学分析部分包括实验并 入无机化学课程中,并根据化学学科及分析化学的发展,设立分析化学(一)(内容为定量化 学分析及实验)和分析化学(二)(内容为仪器分析及实验)两门课程,由陶增宁主讲分析化 学(一),使用教材为汪葆浚编写的分析化学,陈国亮主持实验,使用自编教材。由朱世 盛主讲分析化学(二),陈剑宏主持实验,使用教材均是自行编写的讲义。两课程直至 1966 年 停开。 1977 年恢复高考招生之后,继续按六十年代格局开设课程,但在内容上作了调整
24、、充 实、更新,更名为定量分析及仪器分析两门,课程相应的实验单独设课。两门课程都重新编写 教材,分别于 1983 年、1984 年出版。定量分析课程由陶增宁主持,先后由陶增宁、柴华丽、 唐尚明、杜岱春、钱君贤、马林等参加讲课,内容主要是定量化学分析,使用陶增宁、柴华 丽、唐尚明编写的定量分析教材。仪器分析课程由朱世盛主持,先后有朱世盛、祝大昌、 吴性良、朱万森、陈剑宏等参加讲课。使用朱世盛编写的仪器分析教材。 1994 年学校进行按类教学改革,重新调整了课程结构,将原定量分析和仪器分析两门课 合并,经调整、充实后更新为分析化学和谱学导论,分析化学课程以定量分析内容为重点,课 程由吴性良主持, 制订了教学大纲,编写了分析化学讲义,1996 年开始执行,先后有吴性良、 马林、朱万森、徐华华等参加讲课。 11 2002 年学校进行了全面学分制改革, 设立了一年级理科平台课程。在新的课程体系中, 分析化学被列为专业基础课,周学时定为 2+2。为此,根据复旦大学 2002 年本科教学方案重新 修订了教学大纲。继续由吴性良主持课程。 编制者: 吴性良 马林 编写日期:2003 年 5 月