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上冊(cè) 第三版 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,面向21世紀(jì)課程教材,1,分析化學(xué) Analytical Chemistry,編,溫欣榮簡(jiǎn)歷,溫欣榮,教授,碩士,現(xiàn)任化學(xué)與環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng),為廣東省高等學(xué)校第二批“千百十工程”校級(jí)培養(yǎng)對(duì)象,廣東省化工學(xué)會(huì)常務(wù)理事,生物化工專業(yè)委員會(huì)委員,嘉應(yīng)學(xué)院教學(xué)名師。參加工作以來(lái)一直從事高等教育工作,主要擔(dān)任分析化學(xué)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的教學(xué)任務(wù)。先后主持或承擔(dān)省級(jí)、市級(jí)、校級(jí)科研項(xiàng)目多項(xiàng),指導(dǎo)學(xué)生撰寫的論文獲得第七屆、第八屆“挑戰(zhàn)杯”廣東省大學(xué)生課外科技作品競(jìng)賽二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)。1999年以來(lái),已在各級(jí)學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文70多篇,其中權(quán)威刊物、核心期刊論文40多篇,18多篇論文被SCI、EI、 ISTP收錄。 聯(lián)系電話:2352949E-mail:,2,課時(shí)安排(1),課時(shí)安排(2),分析、化驗(yàn)! 實(shí)用性學(xué)科,講究實(shí)用! 理、工、醫(yī)、農(nóng)、四化(現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代國(guó)防、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù))、甚至歷史都離不開分析化學(xué),3,一份耕耘,一份收獲,分析化學(xué) Analytical Chemistry,第一章 緒論,1,第一節(jié) 分析化學(xué)的任務(wù)和作用 第二節(jié) 分析方法的分類 第三節(jié) 分析化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),第一章 緒 論 第一節(jié) 分析化學(xué)的任務(wù)和作用 【定義】 分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種方法、儀器和策略,以獲得有關(guān)物質(zhì)在空間和時(shí)間方面組成和性質(zhì)的一門科學(xué),是研究物質(zhì)化學(xué)組成的表征和測(cè)量的科學(xué)。,4,業(yè)精于勤,荒于嬉;行成于思,毀于隨。,【研究對(duì)象】 物質(zhì)或物料的組成、結(jié)構(gòu),是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,注重實(shí)用!,【任務(wù)】 鑒定物質(zhì)的化學(xué)組成 ,即What 有什么?(定性分析) 測(cè)量有關(guān)組分的含量,即 How much 有 多少?(定量分析)(經(jīng)典、化學(xué)分析) 如何組合(結(jié)構(gòu)) (儀器分析),是什么? 研究分析方法及有關(guān)理論(專業(yè)),5,學(xué)無(wú)止境,例如:茶葉中有哪些微量元素?茶葉中咖啡堿的含量?咖啡堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)?微量元素的形態(tài)?化學(xué)成分的空間分布?在不同的生長(zhǎng)階段,茶葉中的營(yíng)養(yǎng)成分的變化? 例如:生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系?,考質(zhì)求數(shù)之學(xué),乃格物之大端,而為化學(xué)之極致也。能精熟焉,則凡天下庶物俱能詳考其原質(zhì),而深求其準(zhǔn)數(shù)。遂使法有證據(jù),而理得顯明。若欲精究其事以造其極,則有三者為要:其一,通曉化學(xué);其二,手法靈便;其三,專心篤好。 徐壽,所謂考質(zhì),即定性分析;所謂求數(shù),即定量分析。意思是說(shuō),定性分析和定量分析是物質(zhì)科學(xué)的主體,是化學(xué)的最高境界。,6,【作用】 1. 化學(xué)的基礎(chǔ)課之一(四大塊之一) 實(shí)際上已發(fā)展成為一門獨(dú)立的學(xué)科 分析科學(xué) 2. 能促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展:提供組成、含量、結(jié)構(gòu)的信息 (1)質(zhì)量守恒、倍比、定比定律的發(fā)現(xiàn),原子論、分子論的創(chuàng)立,原子量的測(cè)定、周期律的建立,無(wú)一不是靠大量的分析數(shù)據(jù) (2)與化學(xué)有關(guān)的科學(xué)領(lǐng)域,如生物學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、材料學(xué)、海洋學(xué)及生命科學(xué)等,分析化學(xué)都起著重要的作用。,7,當(dāng)代科學(xué)領(lǐng)域的“四大理論”(即天體、地球、生命、人類的起源和演化)以及人類社會(huì)面臨的“五大危機(jī)”(即資源、能源、人口、糧食、環(huán)境)問題的解決,都與分析化學(xué)這一基礎(chǔ)學(xué)科的研究密切相關(guān)。,(3)科學(xué)研究,3.“四化”(現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科學(xué)技術(shù)) 離不開分析化學(xué)。,現(xiàn)代分析化學(xué)的服務(wù)面極為廣泛,可謂“天、 地、人”無(wú)所不包。,田中耕一 (日本),約翰芬恩 (美國(guó)),庫(kù)爾特維特里希 (瑞士),三名科學(xué)家獲得2009年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 他們因?yàn)閷?duì)核糖體結(jié)構(gòu)和功能的研究而獲獎(jiǎng),萬(wàn)卡特拉曼-萊馬克里斯南 (英國(guó)),托馬斯施泰茨 (美國(guó)),阿達(dá)尤納斯 (以色列),2005年11月,中國(guó)石油吉林石化公司爆炸事故發(fā)生后航拍受污染的松花江. 主要監(jiān)測(cè)硝基苯,7月28日上午,受洪水影響,吉林省新亞強(qiáng)化工廠1000 多只裝有三甲基一氯硅烷的原料桶沖進(jìn)松花江。三甲基 一氯硅烷遇水后會(huì)分解釋放出游離鹽酸和三甲基羥基硅烷。,分析化學(xué)已成為21世紀(jì)生命科學(xué)和 納米科技發(fā)展的關(guān)鍵,基因組計(jì)劃、蛋白組計(jì)劃等的實(shí)現(xiàn) 納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 人類在分子水平上認(rèn)識(shí)世界 生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)和發(fā)現(xiàn)污染源 早期診斷疾病保證人類健康 興奮劑的檢測(cè) 原子量的準(zhǔn)確測(cè)定 生命過程的控制 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,分析化學(xué)與社會(huì)和其它 科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)系,社會(huì)需要,研究與發(fā)展,分析問題,分析化學(xué),社會(huì),其它科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,8,分析化學(xué)六面體,9,分析化學(xué)被稱為科學(xué)技術(shù)的眼睛,是從事科學(xué)研究的基礎(chǔ),分析化學(xué)的水平是衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。,美國(guó)化學(xué)家工作情況 專業(yè) 從事工作 專業(yè) 從事工作% 無(wú)機(jī) 5 環(huán)境 9 有機(jī) 14 生化 7 物化 7 藥物 6 分析 21 農(nóng)業(yè)及食品 3 高分子 11 其它 6.4 那么,分析化學(xué)包括哪些內(nèi)容呢?,10,第二節(jié) 分析方法的分類,一、按任務(wù)分類 定性分析(qualitative analysis) :鑒定物質(zhì)所含的化學(xué)組成,即鑒定物質(zhì)由哪些元素、原子團(tuán)、官能團(tuán)或化合物所組成; 定量分析(quantitative analysis) :測(cè)定各組分的相對(duì)含量; 結(jié)構(gòu)分析(structural analysis) :研究所含組分的分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)或形態(tài)。 如:蛋白質(zhì)的構(gòu)象(-螺旋、型結(jié)構(gòu),球狀蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu));形態(tài)分析物質(zhì)的形態(tài);能態(tài)分析 物質(zhì)的能態(tài)等。,12,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)與堿基結(jié)構(gòu)示意圖,DNA測(cè)序是現(xiàn)代分析化學(xué)中的一項(xiàng)重要任務(wù),二、按分析對(duì)象分類 無(wú)機(jī)分析 有機(jī)分析 藥物分析 水質(zhì)分析 食品分析 元素分析 工業(yè)分析 法庭分析 等等,14,三、測(cè)定原理分類 化學(xué)分析(Chemical analysis) :以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法 。主要是滴定分析(容量分析)法和重量分析法。也稱經(jīng)典化學(xué)分析法 儀器分析(Instrumental analysis) :以被測(cè)物質(zhì)的物理性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)(光、電、熱、磁、聲)為基礎(chǔ)的分析方法。包括光學(xué)分析法、電化學(xué)分析法、熱分析法、色譜法、質(zhì)譜法等。也稱物理和物理化學(xué)分析法,四、按試樣用量和被測(cè)組分的含量分類 (一)按試樣用量分類 方法 固體試樣質(zhì)量(mg) 液體試樣體積(mL) 常量 100 10 半微量 10100 110 微量 0.1 10 0.01 1 痕量 1%)、微量組分(0.01-1%)、痕量組分(0.01%),15,第三節(jié) 分析化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),16,起源:古代煉金術(shù) 16世紀(jì):天平的出現(xiàn),向定量邁進(jìn)了一大步 19世紀(jì):化學(xué)方法(Wet Chemistry) 鑒定物質(zhì)的組成和含量的技術(shù),分析化學(xué)歷史悠久,第三節(jié) 分析化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),16,無(wú)機(jī)定性分析曾一度是化學(xué)科學(xué)的前沿 公元一世紀(jì)橡子提取物檢驗(yàn)鐵 十七世紀(jì)Boyle將石蕊作酸堿指示劑 1751年Margraf 硫氰酸鹽檢驗(yàn)Fe(III) 分析化學(xué)發(fā)展經(jīng)歷三次重大變革,18,一、分析化學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷的三次變革,第一次變革:19世紀(jì)末20世紀(jì)初 ,分析化學(xué)由一門技術(shù)發(fā)展為一門獨(dú)立的學(xué)科。經(jīng)典分析化學(xué)。,19,物理化學(xué)的溶液理論發(fā)展,推動(dòng)化學(xué)分析快速發(fā)展 用物理化學(xué)中的溶液平衡理論、動(dòng)力學(xué)等研究分析化學(xué)中的基本理論問題:沉淀的形成和共沉淀;指示劑變色原理;滴定曲線和終點(diǎn)誤差;緩沖原理及催化和誘導(dǎo)反應(yīng)等。建立了溶液中四大平衡理論。,分析化學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷的三次變革,第二次變革:20世紀(jì)40年代以后,開創(chuàng)了 儀器分析的新時(shí)代物理方法大發(fā)展,分析 化學(xué)從經(jīng)典分析化學(xué)發(fā)展成了近代分析化學(xué)。,19,分析化學(xué)與物理學(xué)及電子學(xué)等結(jié)合的時(shí)代。 原子能和半導(dǎo)體技術(shù)興起,如要求超純材 料,99.99999砷化鎵,要測(cè)定其雜質(zhì),準(zhǔn)確 度要求達(dá)到10-6級(jí),化學(xué)分析法無(wú)法解決,促進(jìn) 了儀器分析和各種分離方法的發(fā)展。,分析化學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷的三次變革,第三次變革:20世紀(jì)70年代末開始至現(xiàn)在,以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為主要標(biāo)志的信息時(shí)代的來(lái)臨,促進(jìn)了分析化學(xué)的發(fā)展,同時(shí)提出了更多的課題和要求,分析化學(xué)發(fā)展到了分析科學(xué)階段。現(xiàn)代分析化學(xué)。,19,21世紀(jì)是生命和信息科學(xué)的世紀(jì),21世紀(jì)的四大科學(xué)領(lǐng)域,即:生命科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)和環(huán)境科學(xué),特別是生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)的發(fā)展,向分析化學(xué)提出了更高、更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。,現(xiàn)代分析化學(xué)正在把化學(xué)與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、 計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)、精密儀器制造科學(xué)等學(xué) 科結(jié)合起來(lái),發(fā)展成為多科性的綜合科學(xué)。,高鴻院士21世紀(jì)的分析化學(xué)第一章指出:“分析化學(xué)已發(fā)展到分析科學(xué)階段”。 許多學(xué)校成立了分析科學(xué)研究所。分析化學(xué)不再是化學(xué)的一個(gè)分支。 化學(xué)計(jì)量學(xué)先驅(qū)B. R. Kowalski稱“分析化學(xué)已由單純的提供數(shù)據(jù),上升到從分析數(shù)據(jù)中獲取有用信息和知識(shí),成為生產(chǎn)和科研中實(shí)際問題的解決者”。他認(rèn)為“分析化學(xué)是一門信息科學(xué)”。,分析化學(xué)六面體,21,二、分析化學(xué)的發(fā)展,22,高靈敏度單分子(原子)檢測(cè) 高選擇性復(fù)雜體系(如生命體系、中藥) 原位、活體、實(shí)時(shí)、無(wú)損分析 自動(dòng)化、智能化、微型化、圖像化 高通量、高分析速度,分析化學(xué)的學(xué)習(xí)方法和要求,1.學(xué)時(shí):51學(xué)時(shí)。 2.教學(xué)目標(biāo):掌握分析化學(xué)的基本理論,獲取解決實(shí)際問題的能力與創(chuàng)新的能力。 3.教學(xué)參考書:1)武漢大學(xué)主編:分析化學(xué);2)彭崇慧等編:定量化學(xué)分析簡(jiǎn)明教程 ;3)何先莉等編:分析化學(xué) ;4)林樹昌等編:分析化學(xué) ;5)張錫瑜等編著:化學(xué)分析原理;6)張漁夫等編著:分析化學(xué)習(xí)題解析。7)劉東主編:分析化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題。,26,4.成績(jī)?cè)u(píng)定: 平時(shí)考核:作業(yè)的完成等,占10%;期中考試:占20%;期末考試:占70%。,27,5.學(xué)習(xí)方法: 預(yù)習(xí)課堂聽講復(fù)習(xí)做作業(yè),(1)課前要做好預(yù)習(xí)(帶著問題聽課); (2)上課認(rèn)真聽講,做好筆記; (3)課后及時(shí)復(fù)習(xí),獨(dú)立完成作業(yè),多做練習(xí)(將書讀?。?; (4)做好階段性總結(jié)、歸納(將書讀厚)。,注意:學(xué)習(xí)始終不能大意,一 環(huán)扣一環(huán),不然,以后想追也追不上。,網(wǎng) 上 資 源,可以了解各種工業(yè)分析儀器性能和市場(chǎng)信息,學(xué)習(xí)各類儀器的分析方法,查閱多種相關(guān)期刊。 儀器信息網(wǎng) : / 計(jì)量?jī)x器信息網(wǎng): /show/index.asp 中國(guó)科學(xué)器材網(wǎng): / 中國(guó)化學(xué)化工網(wǎng): /,相 關(guān) 期 刊 網(wǎng) 站,化學(xué)學(xué)報(bào): /hxxb/cn/gywm_zzjs.asp 分析化學(xué): / 光譜學(xué)與光譜分析: /gyjs.asp?ID=1737849 冶金分析: /index.htm 分析試驗(yàn)室: /gyjs.asp?ID=1737370 分析測(cè)試學(xué)報(bào): /gyjs.asp?ID=1737360 分析科學(xué)學(xué)報(bào): /gyjs.asp?ID=1737365 分析測(cè)試技術(shù)與儀器: /journal/magazine/about_170.htm 巖礦測(cè)試: /Cshweb/Cnrcg/publish.asp,相關(guān)期刊網(wǎng)站,中國(guó)化學(xué)(英文): /zghx/index.asp 中國(guó)化學(xué)快報(bào)(英文): /ccl.asp 理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè): /gyjs.asp?ID=1739975 分析測(cè)試技術(shù)與儀器: /journal/magazine/about_170.htm 化學(xué)試劑: /journal/magazine/about_210.htm 光譜實(shí)驗(yàn)室: /gyjs.asp?ID=1737848 中國(guó)測(cè)試技術(shù): /gyjs.asp?ID=1744043,相關(guān)期刊網(wǎng)站,色譜: /journal/magazine/about_109.htm 中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè): /journal/magazine/about_165.htm 現(xiàn)代儀器: /journal/magazine/about_106.htm 分析儀器: /journal/maga
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