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分析化学概论

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分析化学概论教学设计教案

分析化学概论教学设计教案

分析化学概论教学设计教案一、教学目标1. 熟悉分析化学概论的基本概念、基本原理和基本方法。

2. 理解分析化学概论在化学分析领域的重要性和应用价值。

3. 培养学生的分析化学思维能力和实验操作技能。

4. 培养学生的科学研究能力和团队合作精神。

二、教学内容与方法1. 教学内容（1）分析化学概论的基本概念和发展历史。

（2）分析化学概论的基本原理和基本方法。

（3）分析化学概论在实际应用中的典型案例。

2. 教学方法（1）理论授课：采用讲授的方式介绍分析化学概论的基本概念、基本原理和基本方法。

（2）案例分析：通过实际案例分析，引导学生理解分析化学概论的应用价值。

（3）实验操作：设置相应的实验环节，让学生亲自进行实验操作，培养其实验技能。

（4）讨论互动：设置讨论环节，引导学生提出问题、交流思路，增进互动与合作。

三、教学步骤1. 第一步：导入与概述（15分钟）（1）提出问题：什么是分析化学概论？（2）简要介绍分析化学概论的概念和发展历史。

2. 第二步：理论授课（60分钟）（1）介绍分析化学概论的基本概念和基本原理。

（2）讲解分析化学概论的基本方法和实验技术。

3. 第三步：案例分析（30分钟）（1）选取一到两个分析化学概论在实际应用中的典型案例。

（2）分析案例中所使用的分析方法和技术，讨论其优缺点和适用范围。

4. 第四步：实验操作（60分钟）（1）设计一到两个与分析化学概论相关的实验。

（2）引导学生按照实验操作步骤进行实验操作，并记录实验结果。

5. 第五步：讨论互动（30分钟）（1）学生针对实验结果进行讨论与分析。

（2）引导学生提出问题并共同探讨解决思路。

6. 第六步：总结与评价（15分钟）（1）总结分析化学概论的基本内容和主要学习收获。

（2）评价学生在课堂讨论和实验操作中的表现。

四、教学反馈1. 课堂表现评价：包括学生的参与度、讨论质量、实验操作技能等。

2. 学习成绩评价：通过课后作业、实验报告和考试等方式进行综合评价。

第6章-分析化学概论

第6章-分析化学概论
第六章 分析化学概论
第六章 分析化学概论
吴慧 风景园林学院
1
第六章 分析化学概论
主要内容
分析化学的任务、方法及发展趋势 定量分析的误差 有限数据的统计处理 滴定分析
2
第六章 分析化学概论
重点内容
误差表示方法及计算方法 有效数字及运算规则 滴定分析法的基本原理及计算方法
3
第六章 分析化学概论
学习要求
方法
11
第六章 分析化学概论
根据反应产物的 质量来确定待测 组分含量
酸碱滴定
化 学
重量分析
配位滴定
分 滴定分析 氧化还原滴定
析
沉淀滴定
根据所消耗的滴定
剂的浓度和体积来
确定待测组分含量
12
第六章 分析化学概论
光学分析法
分子光谱、原子光谱等
仪 器
电化学分析
电导、电位、电解、库 仑、极谱分析法
分 析
色谱分析法
d
r
:平均偏差在平均值中所
占的比例。
dr d x
（常用百分率表示）
24
第六章 分析化学概论
平均偏差和相对平均偏差：用来表示一 组测定值的离散趋势。平行测定数据越接近， 平均偏差或相对平均偏差越小，分析的精密 度越高。
平均偏差和相对平均偏差可衡量精密度 高低，但有时不能充分反映测定结果的精密 度，故引入标准偏差。
（4）极差R ：一组平行测定数据中最大值与 最小值之差：
R xmax xmin
相对极差 R x
极差越大，表明数据间分散程度越大， 精密度越低。对要求不高的测定，极差也可 反映出一组平行测定数据的精密度。
18
第六章 分析化学概论
相对误差

第五章分析化学概论优秀课件

第五章分析化学概论优秀课件

时期 特点
理论
仪器 分析 对象
1900～1940
经典分析－ 化学分析为主
热力学 溶液四大平衡
分析天平
无机化合物
1940～1950 1970～Present
近代分析－
现代分析－
仪器分析为主 实验与化学计量 学相结合
热力学
热力学
化学动力学
化学动力学
物理动力学
光度 极谱 电位 色谱
自动化分析仪 联用技术
有机和无机样品 有机、无机、生 物及药物样品
➢ 系统误差 －－－由固定原因产生
原因：
✓ 方法误差： 方法不恰当产生 ✓ 试剂误差：试剂不纯或蒸馏水中含微量杂质
✓ 仪器误差： 天平、滴定管、容量瓶等刻度不准 ✓ 操作误差：操作人员的主客观原因所造成的误差
【与操作过失不同】
特点：
✓ 具单向性（大小、正负一定） ✓重复测定重复出现 ✓可消除（原因固定）
③拿破仑死因：头发分析(中子活化、荧光)，As、
Pb含量特高，中毒而死。侍者所为。
④最大的兴奋剂丑闻源头来自世界头号体育强国
美国，特别是继2003年10月美国反兴奋剂机 构破译了巴尔科实验室老板康特研制的隐蔽型
兴奋剂THG后，一大批世界级体育明星相继从 兴奋剂的泥潭中浮出水面，让人触目惊心。
巴黎田径世锦赛女子两枚金牌得主怀特 去年室内世锦赛女子1500米冠军和世界 纪录保持者雅各布斯 男子百米世界纪录创造者蒙哥马利等多 名世界一流选手，均被美国反兴奋剂机 构以直接和间接证据处以禁赛。
0.01~1
< 0.01%
< 0.0001
< 0.01
4. 根据分析原理划分：
化重量分析学分析滴定分析分

分析化学概论

分析化学概论
定性分析：根据发生化学反应的现象来判断某种 组分是否存在；
定量分析：根据待测组分和所加的化学试 剂能发生有确定计量关系的化学反应，从而达 到测定该组分含量的目的。定量分析又可分为 重量分析法和滴定分析法，若根据反应产物的 重量来确定待测组分的含量称为重量分析法； 若根据所消耗滴定剂的浓度和体积来求算待测 组分的含量则称为滴定分析法。
二、置信区间与置信概率
在实际测定分析工作中，通常总是把有限次测定 数据的平均值作为分析结果报告出来，但测得的少量 数据得到的平均值总是带有一定的不确定性。为了评 价测定结果的可靠性，人们总是希望能够估计出实际 有限次测定的平均值与真实值的接近程度，而真实值 往往是不知道的，因而人们习惯报告出一个真实值可 能存在的范围（或区间）以及试样含量落在此范围内 的概率，以此来说明分析结果的可靠程度。上述结果 真实值可能存在的范围就叫置信区间；真实值落在此 范围内的概率就叫置信概率或置信度（p）。
另外，有效数字不因单位的改变而改变，如1.01mL可 写为1.01×10-3L。
2.有效数字的运算规则 ①在运算中， “四舍六入五成双”：
②加减运算：以参加运算的各数字中小数 点后位数最少的那个数字为依据，且先修约整 化再计算。
③乘除运算：以各数中有效数字位数最少的 数字为依据，先修约再计算。所得结果与修约 后的有效数字位数相同。
（2）仪器误差 由于所用仪器本身不够准确所引起的 误差。如硅码锈蚀、滴定管刻度不均匀等。
（3）试剂误差 由于所用试剂纯度不够、含有被测组 分所引起的误差。如蒸馏水不纯等。
（4）操作误差 指在正常分析测定过程中由于操作者 习惯或主观因素所造成的误差。如操作者视觉对色彩 的敏感程度或读数习惯不同等，均可造成这类误差。
②仪器分析法

化学分析概论

化学分析概论

试样2： 绝对误差 = 0.1836 - 0.1835 = +0.0001 相对误差 = +0.0001/0.1835 ×100% = +0.05%
绝对误差相同时，相对误差可能不同!
第14页，幻灯片共611页4
➢ 精密度： 平行测定的结果互相靠近的程度
（用偏差表示）
绝对偏差 = X i - X 相对偏差 =(X i – X)/ X
固体试样质 > 0.1 ~
按样 量（g） 0.1 0.01
品用
量分
液体试样体 积（mL）
> 10
10 ~ 1
0.01~ 0.0001
0.01~1
< 0.01%
< 0.0001
< 0.01
第4页，幻灯片共61页4
➢ 根据分析原理划分：
✓ 化学分析
重量分析
容量分析（滴定分析法）
以物质的化学反应为基础的分析方法
第25页，幻灯片共621页5
✓ pH, pM, lgKӨ －－－有效数字的位数取决于小数部分（尾数）数字的位数，
整数部分只代表该数的方次
例：pH = 11.02, 两位有效数字，则 [H+] = 9.5×10-12
➢ 有效数字修约规则：
－－－四舍六入五留双
例：
要修约为四位有效数字时: 尾数 ≤ 4时舍, 0.52664 ------- 0.5266 尾数 ≥ 6时入, 0.36266 ------- 0.3627
✓ 重复测定重复出现
✓ 方法误差： 因方法本身而产生
✓ 试剂误差： 试剂不纯或蒸馏水中含微量杂质
原因 ✓ 仪器误差： 天平、砝码、滴定管、容量瓶等刻度不准 ✓ 操作误差： 操作人员的主观原因所造成的误差

分析化学-第1章 概论PPT

分析化学-第1章 概论PPT
nFe 6nK2Cr2O7 TFe / K2Cr2O7 M Fe 6 (1.00 cK2Cr2O7 ) 1000
2、滴定剂与被滴物质的计量关系
（1）酸碱反应
anA bnB
nA:指滴定时消耗的酸的摩尔数，a为 酸碱反应中酸给出的氢离子个数。 nB:指滴定时消耗的碱的摩尔数，b为 酸碱反应中碱接受的氢离子个数。 例：HCl+Na2CO3→NaCl+CO2+H2O
TFe / K 2Cr2O7 0.005000 g mL1
意义为：用重铬酸钾滴定亚铁离子时，每消耗 1.00ml标准溶液，就被滴定了0.005000g铁离子
滴定度T与物质的量浓度C之间的转换关 系示例： 0.1000mol· -1 HCl标准溶液，转换为 L 1.00mL标液相当于被滴物的质量m=T （1）NaOH: TNaOH/HCl=0.004000 g/ml
nNaOH nHCl mNaOH 1.00 0.1000 39.997 1000
（2）Na2CO3: TNa2CO3/HCl=0.006300 g/ml
2nNa2CO3 nHCl
1.00 0.1000 105.99 1000 2mNa2CO3
滴定度的应用：已知标准溶液（滴定剂）的浓 度和消耗体积，就可以按下式计算被滴物的质 量 wFe VK 2Cr2O7 TFe / K 2Cr2O7 ( g ) 滴定度与物质的量浓度c的换算（上例）：
传 感 器
化学图象
生物分析 环境分析
分析化学 主要发展 趋向
接口
联用技术
教 育 新 原 理 新 技 术 新 仪 器
过程分析 表面分析 单细胞分析
离 线 分 析 检 测
其它科技领域

1分析化学概论.





22:02:58
“十五”国家重大科技专项 “食品安全关键技术”（18个课题）
课题01：食品安全检测实验室质量控制规范研究； 课题02：农药残留检测技术； 课题03：兽药残留检测技术； 课题04：重要有机污染物的痕量与超痕量检测技术； 课题05：生物毒素和常见毒物检测技术；
课题06：食品添加剂、饲料添加剂和违禁化学品检测技术；

样品预处理的原则：
防止待测组分的损失；
避免引入干扰 样品预处理的依据： 干扰情况（是否需要分离等） 测定方法（是否需要富集等）
22:02:58
三 试样分解：溶解和熔融 (p372-378) 1 溶解：
水溶：NH4SO4中含氮量的测定； 酸溶 HCl: 氢以前金属，碱性氧化物及弱酸盐； HNO3：强氧化性，溶铁矿样时，破坏硫化物和碳化物；
如： Na2CO3常用于分解硅酸盐；
3）半熔法（烧结法） 低温熔融，对坩埚侵蚀小。
22:02:58
四 消除干扰：(p334-369)
氧化还原掩蔽法 沉淀分离
掩蔽
配合掩蔽
沉淀掩蔽 酸碱掩蔽
分离 萃取分离
色谱分离等
萃取富集
富集 吸附富集
共沉淀富集
22:02:58
五 测定 determination
物质 物质的性质 组分的含量 干扰情况 分析方法 准确度 灵敏度 选择性 适用范围 用户 用户对分 析结果的 要求和对 分析费用 的承受度 成本 时间 人力
设备
消耗品
分析方法
22:02:58
1.4 滴定分析概述

1.4.1 滴定分析法
(titrimetric determination) 用滴定管将标准溶液滴加到待测 物的溶液中，通过指示剂指示滴 定终点的到达，根据标准溶液的 浓度和所消耗的体积，算出待测 组分的含量。 传统分析方法； 适用于常量分析； 特点：简单、准确、费用低

第六章 分析化学概论

精密度不高，准确度一定不高（丙和丁）。
二、 误差来源及减免方法系统误差,随机误差
1. 系统误差 某些固定的原因造成的误差 特点：a.对分析结果的影响比较恒定，大小正负 可以测定；单向性、可测性 b.同一条件下，重复测定，重复出现；重现性 c.用适当方法进行校正或加以消除。可消除 分类：（1）方法误差——分析方法本身不够完善 （反应不完全、终点不一致） 例： 重量分析中沉淀的溶解损失； 滴定分析中指示剂选择不当。
S 0.12% S r 100 % 100 % 0.32% 38.01% x
R=38.18%-37.86%=0.32% 误差的计算一般保持1~2位有效数字
例6-3 测定某元素：
甲测定结果
平均值
6.96%
标准偏差
0.03%
乙测定结果 7.06% 0.03% 若多次 测定的总体平均值为7.02%,试比较甲乙测定结果的 优劣. 7.06% - 7.02%
③同一方法,同一试样由多个分析人员进行分析,称为 “内检”,对照分析结果可检验各分析人员的操作误 差. ④同一方法,同一试样由不同实验室进行分析,称为 “外检”,对照分析结果,可检验实验室之间的仪器或 试剂误差. （3）回收试验——用选定的方法对已测知含量的试 样加入一定量待测成分进行分析,从分析结果观察已 知量的检出情况,判断选用方法是否有系统误差. （4）空白实验——不加试样测定、扣空白。用于检 验并消除由试剂、蒸馏水及容器引入杂质或待测组分 造成的系统误差 。 （5）校正仪器——可消除仪器不准确所引起的误差 （校正砝码、滴定管）
减免方法：以上几种误差都是系统误差，是恒定的 、可测的，可减免。检验和减免系统误差的措施： （1）选择适当的分析方法——据具体要求选择 （2）对照实验——用标准试样、标准方法、内检、 外检做对照试验。 检验和消除方法误差: ①用标准试样作对照实验:用所选定的方法对已知准 确结果的标准试样进行多次测定,将测定值与标准值 比较,若符合,该方法可行,否则找出校正系数.②用 国家颁布的标准方法或公认的经典方法与自行选定 的分析方法测定同一份试样,若符合,该方法可行;否 则找出校正系数.

分析化学概论


↓
↓
↓Hale Waihona Puke ﹥1%0.01% ～1% ﹤0.01%
注意：痕量成分分析不一定是微量分析。
1.3 定量分析的一般过程
步骤： 1. 取样：试样要具有代表性 2. 试样的分解：将试样分解后制成溶液
分解方法：酸溶法、碱溶法或熔融法 3. 消除干扰：主要有两种方法：
①分离法: 沉淀、萃取、色谱等 ②掩蔽法: 沉淀、配位、氧化还原等
1.1 分析化学的任务和作用
三. 分析化学的地位和作用 1、工农业生产及科研之“眼睛”； 2、让人们“放心”的科学； 3、打击“伪科学”和“防伪打假”的科学； 4、打击犯罪的科学； 5、认识“未知”的强有力手段 。
1.2 分析方法的分类
1、根据分析的目的，任务 定性分析、定量分析和结构分析
2、根据分析对象 无机分析（无机物）和有机分析 （有机物） 无机分析：组成和各成分含量 有机分析：官能团分析和结构分析
适用于低含量组分的测定
1.2 分析方法的分类
4. 根据分析试样的用量和操作规模
常量、半微量、微量和超微量
↓
↓
↓
↓
﹥100 10～100 0.1～10 ﹤0.1←固体样品(mg)
﹥10 1～10 0.01～1 ﹤0.01 ←液体样品(mL)
1.2 分析方法的分类
5、根据被测组分含量
常量成分分析 、微量成分分析和痕量成分分析
二、分析化学的发展趋势
①智能化
②自动化
③精确化
④微观化
⑤信息的多元化
第1章 分析化学概论
1.1 分析化学的任务和作用
一. 分析化学的定义 分析化学是一门关于研究物质的化学组
成含量和结构信息的科学。

第五章分析化学概论


n (1/2H2SO4)；C(H2SO4)和C(1/2H2SO4)。
MB=M(H2SO4) = 98.04g· mol-1
解：
n( H 2 SO4 ) nB
mB m( H 2 SO4 ) 147.0 1.499(m ol) M B M ( H 2 SO4 ) 98.08
m(1 / 2 H 2 SO4 ) 147.0 2.998(m ol) M (1 / 2 H 2 SO4 ) 98.08 2
7、标准溶液的配制方法有直接配制法和间接配制法，后者也称标定法。 ( √ ) 8、PH=10.02的有效数字是四位。（×）
22
9、凡是基准物质均可用直接法配制标准溶液。( √ ) 10、偏差与误差一样有正、负之分，但平均偏差恒为正值。( √ )
二、选择题
1、误差的正确定义是（ C ） A.测定值与其算数平均值之差 C.测定值与其真值之差 B.含有误差之值与其真值之差 D.错误值与其真值之差
1.4634 → 1.463 （四舍） 1.4636 → 1.464 （六入） 1.46351→ 1.464 （五后有数就进一） 1.4645 → 1.464 (五后没数要留双) 1.4635 → 1.464 (五后没数要留双)
再如：将0.1549修约到两位有效数字，只能一次性直接修约到所需位数， 即：0.15。
由一些难以控制和避免的原因造成
又称偶然误差或不可测误差
具有可变性，有时大，有时小；有时正，有时负 通常小误差出现的频率高，大误差出现的频率低，绝对 特点 值相等的正、负误差出现的几率相等 可通过求多次分析结果的算术平均值来消除
5
减免方法
E2 Er
1．限制最低量
实验所需最低限量
例如，分析天平一般一次称量的绝对误差为±0.0001g，若要求结果的相 对误差不大于±0.1%，那么用此分析天平称量时：
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第六章习题
一、填空题
1．用基准碳酸钠标定盐酸溶液时，一学生未将碳酸钠干燥完全，所得结果的浓度值将要偏 大 。

2．分析结果的准确度高时，其精密度一般 高 ，而精密度高的数据，其准确度 不一定 高。

3．在滴定分析中标定盐酸溶液，常用的基准物质有 无水碳酸钠 和 硼砂 ；标定NaOH 常用的基准物质有 草酸 和 邻苯二甲酸氢钾 。

二、选择题
1．单次测定的标准偏差越大，表明一组测定的什么越低？（ B ）
A. 准确度
B. 精密度
C. 绝对误差
D. 平均值
2．标定盐酸时，硼砂的实际质量为0.4768 g ，因失去部分结晶水，只称得0.4758 g ，将使盐酸的浓度（ A ）
A. 偏高
B. 偏低
C. 没有影响
3．在用硼砂标定盐酸溶液时，盐酸滴定速度较快，而滴定管读数过早，导致盐酸浓度（ A ）
A. 偏高
B. 偏低
C. 没有影响
三、是非题
1．pH=12.02，其有效数字是一位。

（×）
2．若测定值的标准偏差越小，其准确度越高。

（×）
3．在各种滴定分析中，从开始到结束，必须不断地用力摇动被滴定溶液，才能使反应迅速进行。

（×）
四、问答题
1．若将2242H C O 2H O 基准物质长期保存于干燥器中，用以标定NaOH 溶液的浓度时，结果偏高还是偏低？用该NaOH 溶液测定有机酸的摩尔质量时，对测定结果有何影响？
答：2242H C O 2H O 基准物质长期保存于干燥器中，会失去结晶水，会使标定的NaOH 溶液的浓度偏低。

用该NaOH 溶液测定有机酸的摩尔质量时，测定结果偏大。

2．用基准物Na2CO3标定HCl溶液时，下列情况对测定结果有何影响？
（1）滴定速度太快，附在滴定管壁上的HCl溶液来不及流下来，就读取滴定体积。

（2）在将HCl标准溶液倒入滴定管前，没有用HCl溶液润洗滴定管。

（3）锥形瓶中的Na2CO3用蒸馏水溶解时，多加了50 mL蒸馏水。

（4）滴定管旋塞漏出HCl溶液。

答：（1）测定结果偏大
（2）测定结果偏小
（3）测定结果无影响
（4）测定结果偏小
3．下列情况引起的误差是系统误差还是随机误差？
（1）使用有缺损的砝码。

（2）称量时试样吸收了空气中的水分。

（3）读取滴定管读数时，最后一位数字估计不准。

（4）重量法测定SiO2时，试样中硅酸沉淀不完全。

（5）天平零点稍有变动。

（6）用含有杂质的基准物质来标定NaOH溶液。

答：（1）系统误差
（2）系统误差
（3）随机误差
（4）系统误差
（5）随机误差
（6）系统误差
五、计算题
1．计算下列结果：
（1）45.6782×0.0023×4500
（2）0.2000(32.56 1.34)321.12
3.0001000
⨯-⨯
⨯
（3）pH=0.05,求c（H+）。

解：（1）4.8×102
（2）0.6683
（3）1 mol/L
2．欲配制0.10mol·L-1HCl和0.10 mol·L-1NaOH溶液各2 L，问需要浓盐酸（密度1.18 g/L，质量百分数为37%）和固体NaOH 各多少？
解：需要浓盐酸20 L，固体NaOH 8 g。