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分析化学电子教案

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绪 论

页脚内容

面 向 21 世 纪 课 程 教 材

分 析 化 学

上册 第三版

华中师范大学

东北师范大学

陕西师范大学

北京师范大学

高等教育出版社 绪 论

页脚内容

分析化学

Analytic Chemistry

第一章 绪 论

第一节 分析化学的任务和作用

分析化学是研究物质化学组成的表征和测量的科学，主要任务是鉴定物质的化学组成、结构和测量有关组分的含量。

第二节 分析方法的分类

一、定性分析、定量分析和结构分析（按分析任务分）

定性分析：其任务是鉴定物质所含的化学组成，即鉴定物质由哪些元素、原

子团、官能团或化合物所组成；

定量分析：测定各组分的相对含量；

结构分析：研究所含组分的分子结构、晶体绪 论

页脚内容 结构或形态。

二、无机分析和有机分析（按分析对象分）

三、化学分析和仪器分析（按测定原理分）

以物质的化学反应为基础的分析方法称为化学分析法。

以被测物质的物理性质和物理化学性质为基础的分析方法称为仪器分析法。

四、常量分析、半微量分析和微量分析（按试样用量和被测组分的含量分）

第三节 分析化学的发展趋势

一、分析化学发展所经历的三次变革

第一次变革：19世纪末20世纪初，分析化学由一门技术发展为一门独立的学科。经典分析化学。

第二次变革：20世纪40年代以后，分绪 论

页脚内容 析化学从经典分析化学发展成了现代分析化学。

第三次变革：20世纪70年代末开始至现在，分析化学发展到了分析科学阶段。

二、分析化学的发展趋势

—— 分析仪器已成为分析化学研究的重要内容

—— 分析化学的主要应用领域正在向生命科学领域转移

······

主要参考书：

1. 武汉大学主编:分析化学

2. 彭崇慧等编:定量化学分析简明教程

3. 何先莉等编:分析化学

4. 林树昌等编:分析化学

绪 论

页脚内容 第三章 误差和分析数据的处理

误差—分析结果与真实值之间的差值。

第一节 误差及其产生的原因

一、系统误差(又称可测误差)—误差的主要来源

系统误差—指由分析过程中某些确定的、经常性的因素而引起的误差。

系统误差的特点：重现性、单向性、可测性

产生系统误差的主要原因：

（一）方法误差

（二）仪器和试剂误差

（三）操作误差

二、随机误差（又称偶然误差或不可测误差） 绪 论

页脚内容 随机误差—指由于一些难于控制的随机因素引起的误差。

随机误差的特点：不确定性、不可测性

第二节 测定值的准确度与精密度

一、准确度与误差

准确度—测定值x与真值T相接近的程度。

单次测定 多次平行测定

绝对误差 Ea=x-T Ea=X-T

相对误差 Er=TEa×100% Er=TEa×100%

=TTX×100% =TTX×100%

二、精密度与偏差

精密度— 一组平行测定结果相互接近的程度。

（一）绝对偏差、平均偏差和相对平均偏差

绝对偏差di：各单次测定值xi与平均值 X 绪 论

页脚内容 之差。

di= xi - X

平均偏差d：单次测量偏差的绝对值的平均值。

d= ndndd•••21 = din1

相对平均偏差dr：平均偏差在平均值中所占的百分率。

dr=xd100%

注意：平均偏差有时不能反映数据的分散程度

例：测定铜合金中铜的质量分数（%），数据如下：

10.3,9.8,9.6,10.2,10.1,10.4,10.0,9.7,10.2,9.7

10.0,10.1,9.3,10.2,9.9,9.8,10.5,9.8,10.3,9.9

x1= 10.0%

d1 = 0.24%

x2 = 9.98%

d2 = 0.24% 绪 论

页脚内容

（二）标准偏差和相对标准偏差

总体— 一定条件下无限多次测定数据的全体。

样本—从总体中抽出的一组测定值。

样本大小（样本容量）—样本中所含测定值的数目。

若样本容量为n,平行测定数据为x1,x2,···,xn，则此样本平均值为：

x=xn1i

当测定次数无限多时，所得的平均值即为总体平均值µ：

nlimx=μ

无限次测定时，总体的分散程度用总体标准偏差来衡量：

=nxi2)( 绪 论

页脚内容 有限次测定（n<20）时，采用样本标准偏差S来衡量测定数据的分散程度，并将样本标准偏差简称为标准偏差。

S=1)(2nxxi=12ndi

式中n为测定次数，f=n-1称为自由度。

nlimS=

标准偏差比平均偏差能更正确、更灵敏地反映测定值的精密度，能更好地说明数据的分散程度。

上例：S1=0.28%

S2=0.33%

可见S1< S2，表明第一组数据的精密度比第二组的高。即第一组数据的分散程度较小，因而较好。

样本的相对标准偏差（变异系数），简称相对标准偏差：

Sr=%100xS

绪 论

页脚内容 三、准确度与精密度的关系

准确度高一定要精密度高，精密度高不一定准确度高。

第五节 有效数字及其运算规则

一、有效数字的意义和位数

有效数字——实际上能测量得到的数字。它由全部准确数字和最后一位不确定数字组成。

计算有效数字位数时，必须注意“0”的位置。

3.0042 , 67.325 五位

0.3000 , 32.18% 四位

0.308 , 2.37×105 三位

0.030 , pH=7.20 二位

0.03 , 2×105 一位

3600 , 100 不确定

绪 论

页脚内容 二、数字修约规则

“四舍六入五留双”。即：当尾数≤4时舍去；当尾数≥6时进位；当尾数为5而后面的数为0时，则偶舍奇入；当尾数为5而后有不是零的数时进位。

注意：进行数字修约时只能一次修约完成，不能分步修约。

三、有效数字的运算规则 —先修约，后计算

（一）加减法

计算结果的小数点后的位数应以参加运算各数据中小数点后位数最少（即绝对误差最大）的那个数为依据。

（二）乘除法

计算结果的有效数字位数应以参加运算各数据中有效数字位数最少（即相对误差最大）的那个数为依据。

*（1）运算中，若有效数字位数最少的因数的首数为“8”或“9”，则积或商的有效数字位数可比这个因数多取一位。（2）采用计算器进行计算时，一般不对中间每一步骤的计算结果进行修约，仅对最后的结果进行修约。

四、有效数字运算规则在分析化学中的应用 绪 论

页脚内容 正确记录测定值，只保留一位不确定数字；

分析结果的表示：高含量组分（>10%），以四位有效数字表示；中等含量组分（1%-10%），以三位有效数字表示；微量组分（<1%），以两位有效数字表示。

各种误差，一般取一至两位有效数字。

第六节 提高分析结果准确度的方法

一、选择适当的分析方法

二、减少测量的相对误差

三、检验和消除系统误差

（一）对照试验——检验和消除方法误差

（二）空白试验——检验和消除由试剂、溶剂、分析器皿中某些杂质引起的系统误差

（三）校准仪器和量器

（四）改进分析方法或采用辅助方法校正测定结果

绪 论

页脚内容 四、适当增加平行测定次数，减少随机误差

一般定量分析中，平行测定3-4次；

对测定结果的准确度要求较高时，测定次数为10次左右。

正确表示分析结果

分析结果的表示方法：

样本平均值x ，样本标准偏差S，测定次数n。

绪 论

页脚内容 第四章 滴定分析法概论

Titrimetric Analysis

滴定分析法分为酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法四类。

第一节 滴定分析法简介

一、滴定分析法的过程和方法特点

标准溶液（滴定剂）：已知准确浓度的试剂溶液。

滴定：把滴定剂从滴定管加到被测物质溶液中的操作。

滴定分析法：用滴定剂滴定被测组分溶液，直到滴定剂与被测组分定量反应完全为止，然后根据滴定剂的浓度和所消耗的体积，求得被测组分含量的分析方法。

化学计量点（sp）：当滴加的滴定剂与被测组分定量反应完全时，称为滴定达到了化学计量点，简称计量点，以sp表示。

滴定终点（ep）：指示剂的变色点。用ep表示。 绪 论

页脚内容 终点误差（Et）：滴定终点与化学计量点不同而引起的误差。又称滴定误差。

二、滴定分析法对滴定反应的要求

（1）定量完全

（2）反应快速

（3）有简便可行的确定终点的方法

三、几种滴定方式

（一）直接滴定法

用滴定剂直接滴定被测组分的滴定方式。

（二）返滴定法（剩余量滴定法）

（三）置换滴定法

先用适当试剂与待测组分反应，使待测组分定量地置换为另一种能被直接滴定的物质，然后再用标准溶液滴定这种物质，这种滴定方法称为置换滴定法。

（四）间接滴定法

当有些被测物质不能与滴定剂直接起反应时，可通过另外的化学反应，以滴定法间接进行滴定。

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分析教案

分析教案

分析化学教案·李崧

1 第一章 绪 论

§1.1定量分析方法的分类

a. 重量分析法：根据反应前后重量变化，对应化学方程式来分析物质组成。（自己定义）

eg：灰化（饲料）除水，还有油类。

优点：准确；不足：操作麻烦，耗量高，费时。目前应用已经减少，主要用于校准其它方法。

b. 滴定分析法：如果由试剂的准确浓度及它与待测成分恰好完成某一化学反应的精确容积计算待测成分的含量，叫做滴定分析，或容量分析（见书P2）。

重要定义：标准溶液——已知其准确浓度的溶液。

eg： 2HCl＋Na2CO3＝2NaCl＋H2O＋CO2↑

标定HCl，用甲基橙作指示剂，终点时溶液颜色由黄变橙红。

优点：操作简单、迅速，所需仪器不多。

不足：准确度不高。

常见运用广泛，例行分析。农大无机－分析教研室主要的研究手段。

c. 气体分析法：从气体的精确体积或其变化求得待测成分含量的方法。

2.仪器分析法

a. 根据被测物质的某种物理性质｛如比重（金子和铜的故事，体积与重量）、折光率、沸点（不同物质沸点不同，油的沸点约为700℃左右）、凝固点等｝与组分之间的关系，不经过化学反应而直接进行鉴定或测定的分析方法，叫作物理分析。（见书P3）

b. 根据被测物质在化学变化中的某种物理性质（光、电、热、吸附、分配等）与组分之间的关系，进行鉴定和测定的分析方法，叫做物理化学分析。（见书P4）

a、b统称为仪器分析法。

优点：灵敏、准确、快速；

缺点：仪器价格昂贵。

例如：光谱法，分光光度法测磷，燃烧，发光、发热。

目前最准确的分析方法：化学发光法。 分析化学教案·李崧

2 极谱：滴汞电极；色谱：层析法；

叶子石油醚抽滤，叶绿素、叶黄素、胡萝卜素

有以下一些方法：

①光学分析法②电学分析法（氧化）③色谱分析法④质谱分析法

§1.2定量分析的一般程序(必考)

一般包括采样、调制样品、称量、前处理、测定、数据处理及计算等过程。

分析化学实验教案第4章分析化学实验室基本操作第2节常用玻璃器皿的洗涤和干燥

分析化学实验教案第4章分析化学实验室基本操作第2节常用玻璃器皿的洗涤和干燥

1 第四章 化学实验基本操作

4.2 常用玻璃器皿的洗涤和干燥

4.2.1 定量分析实验常用器皿介绍

表4-3 定量分析实验常用器皿介绍

名 称 规格表示方法 一般用途及性能 使用注意事项

烧 杯 1．玻璃品质：硬质或软质。

2．容积（mL）。 反应容器，可以容纳较大量的反应物。 1．硬质烧杯可以加热至高温，但软质烧杯要注意勿使温度变化过于剧烈。

2．加热时放在石棉网上，不应直接加热。

烧 瓶 1．玻璃品质：圆底和平底。

2．容积（mL）。 反应容器，在需要长时间加热时用。 加热时放在石棉网上，不能直接用火加热，应避免骤热骤冷。

锥 形 瓶 1．玻璃品质：硬质或软质。

2．容积（mL）。 反应容器，摇荡方便，口径较小，因而能减少反应物的蒸发损失。 同烧杯。

称 量 瓶 1．玻璃品质。

2．上口有磨口塞。

3．分高形和扁形两种。 1．精确称量试样和基准物。

2．质量小，可直接在天平上称量。 称量瓶盖要密合。

移 液 管 1．玻璃品质。

2．在一定温度时以刻度的容积（mL）表示。 吸取一定量准确体积的液体时用。 1．不能加热或烘干。

2．将吸取的液体放出时，管尖端剩余的液体不得吹出，如刻有“吹”字的要把剩余部分吹出。 2

容 量 瓶 1．玻璃品质。

2．规格：一定温度下的容积（mL）。例20℃

1000mL。 配制标准溶液。 1．不能盛热溶液或加热或烘烤。

2．磨口塞必须密合并且要避免打碎，遗失和互相搞混。

碱式 酸式

滴 定 管 1．玻璃品质。

2．所容的最大容积（mL）表示。

3．分酸式（玻璃活塞）或碱式（橡皮管），酸式有无色和棕色两种。 1．滴定时用。

2．用以取得准确体积的液体时用。 1．小心酸式滴定管的玻璃活塞，避免打碎，遗失或相互搞混。

2．用滴定管时要洗洁净，液体下流时，管壁不得有

水珠悬挂，滴定管的活塞下部也要充满液体，全管不得留有气泡。

表 面 皿 1．玻璃品质。

分析化学教案

分析化学教案

分析化学教案

【篇一：分析化学教案】

《分析化学》教案

第一章 绪 论

一、分析化学的定义

分析化学(analytical chemistry)是人们获得物质化学组成和结构信息的科学。

二、分析化学的任务

1. 定性分析 ── 鉴定物质的化学组成（或成分），如元素、离子、原 子团、化合物等，即“解决物质是什么的问题”。

2. 定量分析 ── 测定物质中有关组分的含量，即“解决物质是多少的问题”。

3. 结构分析 ── 确定物质的化学结构，如分子结构、晶体结构等。

三、分析化学的分类

按分析原理分类：化学分析与仪器分析

化学分析 ── 以物质的化学反应为基础的分析方法，又称经典分析法。包 括重量分析和容

量分析（滴定分析）。

特点：仪器简单、结果准确、灵敏度低、分析速度慢。

仪器分析 ── 以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。包括电化学分析、色谱分析、

光谱分析、波谱分析、质谱分析 、热分析、放射化学分析等。

特点：灵敏、快速、准确。

四、分析化学的作用

分析化学的应用范围几乎涉及国民经济、国防建设、资源开发及人的衣食住行等各个方面。可以说，当代科学领域的所谓“四大理论”（天体、地球、生命、人类的起源和演化）以及人类社会面临的“五大危机”（资源、能源、人囗、粮食、环境）问题的解决都与分析化学这一基础学科的研究密切相关。

1. 分析化学在科学研究中的重要性

? 目前世界范围内的大气、江河、海洋和土壤等环境污染正在破坏着正常的生态平衡，甚至危及人类的发展与生存，为追踪污染源、弄清污染物种类、数量，研究其转化规律及危害程度等方面，分析化学起着极其重要的作用； ? 在新材料的研究中，表征和测定痕量杂质在其中的含量、形态及空间分布等已成为发展高新技术和微电子工业的关键；

? 在资源及能源科学中，分析化学是获取地质矿物组分、结构和性能信息及揭示地质环境变化过程的的主要手段，煤炭、石油、天然气及核材料资源的探测、开采与炼制，更是离不开分析检测工作；

分析化学实验教案

分析化学实验教案

分析化学实验教案

绪论

一、分析化学实验基本要求

1.要求掌握分析化学实验中常见的分析操作方法，如：称样、配制溶液、稀释、移液、滴定等。掌握移液管、容量瓶、电光天平等仪器的正确使用。

2.通过分析测定实验进一步掌握滴定分析中常用仪器的正确操作和使用。

3.掌握酸碱滴定法应用中的基本原理和操作，掌握配位滴定中的一般操作及应用，掌握高锰酸钾法和碘量法的应用原理及操作技术，以及重量分析法的操作技术。

4.要求课前必须认真预习。理解实验原理，了解实验步骤，探寻影响实验结果的关键环节，做好必要的预习笔记。未预习者不得进行实验。实验后能够正确分析和处理实验中的相关数据，合理表达和解释实验结果，并能给出合格的实验报告。

5认真阅读“实验室使用规则”和“天平室使用规则”，遵守实验室的各项规章制度。了解消防设施和安全通道的位置，保证人身安全和实验室安全。树立环境保护意识，尽量降低化学物质（特别是有毒有害试剂以及洗液、洗衣粉等）的消耗。

6．保持室内安静，保持实验台面清洁整齐。爱护仪器和公共设施，树立良好的公共道德。

二、玻璃仪器洗涤和干燥

1.玻璃仪器的洗涤

化学实验所用的玻璃仪器必须是十分洁净的，否则会影响实验效果，甚至导致实验失败。洗涤时应根据污物性质和实验要求选择不同方法。洁净的玻璃仪器的内壁应能被水均匀地湿润而不挂水珠，并且无水的条纹。一般而言，附着在仪器上的污物既有可溶性物质，也有尘土、不溶物及有机物等。常见洗涤方法有：(1)刷洗法：用水和毛刷刷洗仪器，可以去掉仪器上附着的尘土、可溶性物质及 易脱落的不溶性物质，注意使用毛刷刷洗时，不可用力过猛，以免戳破容器。

(2)合成洗涤剂法：去污粉是由碳酸钠、白土、细砂等混合而成的。它是利用Na2CO3的碱性具有强的去污能力，细砂的磨擦作用，白土的吸附作用，增加了对仪器的清洗效果。先将待洗仪器用少量水润湿后，加入少量去污粉，再用毛刷擦洗，最后用自来水洗去去污粉颗粒，并用蒸馏水洗去自来水中带来的钙、镁、铁、氯等离子，每次蒸馏水的用量要少(本着“少量、多次”的原则)。其它合成洗涤剂也有较强的去污能力，使用方法类似于去污粉。