第一章分析化學(xué)緒論

1、教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)理解分析化學(xué)的任務(wù)和作用了解分析方法的分類了解分析化學(xué)的發(fā)展趨勢 第一章第一章 緒論緒論 第一章 緒論任務(wù)和作用（第一節(jié)）任務(wù)和作用（第一節(jié)）分析方法分類（第二節(jié)）分析方法分類（第二節(jié)）發(fā)展與展望（第三節(jié)）發(fā)展與展望（第三節(jié)）如何學(xué)習(xí)這門課如何學(xué)習(xí)這門課教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)案例解讀-什么是分析化學(xué)？第一節(jié)第一節(jié) 分析化學(xué)的任務(wù)和作用分析化學(xué)的任務(wù)和作用中國大陸第一位女諾貝爾獎、中國大陸第一位女諾貝爾獎、2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)學(xué)獎獲得者獎獲得者屠呦呦和青蒿素屠呦呦和青蒿素 屠呦呦，女，藥學(xué)家。屠呦呦，女，藥學(xué)家。1955年，畢業(yè)于北京醫(yī)學(xué)院（今年，畢業(yè)于北京醫(yī)

2、學(xué)院（今北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部）。畢業(yè)后曾接受中醫(yī)培訓(xùn)兩年半，并一直北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部）。畢業(yè)后曾接受中醫(yī)培訓(xùn)兩年半，并一直在中國中醫(yī)研究院工作。上個世紀(jì)在中國中醫(yī)研究院工作。上個世紀(jì)60年代，瘧原蟲對奎寧類年代，瘧原蟲對奎寧類藥物已經(jīng)產(chǎn)生了抗藥性，嚴(yán)重影響到治療效果。藥物已經(jīng)產(chǎn)生了抗藥性，嚴(yán)重影響到治療效果。1969年年1月月開始，屠呦呦領(lǐng)導(dǎo)課題組從系統(tǒng)收集整理歷代醫(yī)籍、本草、開始，屠呦呦領(lǐng)導(dǎo)課題組從系統(tǒng)收集整理歷代醫(yī)籍、本草、民間方藥入手，在收集民間方藥入手，在收集2000余方藥基礎(chǔ)上，編寫了余方藥基礎(chǔ)上，編寫了640種藥種藥物為主的抗瘧單驗方集，對其中的物為主的抗瘧單驗方集，對其中的200多種中藥開

3、展實多種中藥開展實驗研究，歷經(jīng)驗研究，歷經(jīng)380多次失敗，利用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和方法進(jìn)行分析多次失敗，利用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和方法進(jìn)行分析研究、不斷改進(jìn)提取方法，終于在研究、不斷改進(jìn)提取方法，終于在1971年獲得青蒿抗瘧發(fā)掘年獲得青蒿抗瘧發(fā)掘成功。成功。 1972年，屠呦呦和她的同事在青蒿中提取到了一種分子式為C15H22O5的無色結(jié)晶體，一種熔點為156157的活性成份，他們將這種無色的結(jié)晶體物質(zhì)命名為青蒿素。 1973年為確證青蒿素結(jié)構(gòu)中的羰基，合成了雙氫青蒿素。又經(jīng)構(gòu)效關(guān)系研究，明確在青蒿素結(jié)構(gòu)中過氧是主要抗瘧活性基團(tuán)，在保留過氧的前提下，羰基還原為羥基可以增效，為國內(nèi)外開展青蒿素衍生物研究打開局面。 多

4、年從事中藥和中西藥結(jié)合研究的屠呦呦，創(chuàng)造性地研制出抗瘧新藥青蒿素和雙氫青蒿素，獲得對瘧原蟲100%的抑制率，為中醫(yī)藥走向世界指明一條方向。分析化學(xué)（分析化學(xué)（analytical chemistry) 研究獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、含量研究獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、含量和結(jié)構(gòu)的和結(jié)構(gòu)的的一門科學(xué)，是化學(xué)的一個重要的一門科學(xué)，是化學(xué)的一個重要分支。分支。分析化學(xué)的定義分析化學(xué)的定義任務(wù)：任務(wù)： 定性分析定性分析(qualitive analysis):鑒定鑒定物質(zhì)的化學(xué)組成（物質(zhì)的化學(xué)組成（元素、離子、官能元素、離子、官能團(tuán)、化合物團(tuán)、化合物）定量分析定量分析(quantative analysis):測測

5、定各組分的相對含量定各組分的相對含量結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析(structural analysis):確定物確定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)7二、分析化學(xué)的作用二、分析化學(xué)的作用分析化學(xué)應(yīng)用舉例：分析化學(xué)應(yīng)用舉例：(1)(1)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：土壤土壤化肥化肥農(nóng)藥農(nóng)藥1、化學(xué)學(xué)科、化學(xué)學(xué)科2、國民經(jīng)濟(jì)、國民經(jīng)濟(jì)質(zhì)檢（產(chǎn)品、原材料）質(zhì)檢（產(chǎn)品、原材料） (3)(3)、地礦勘探：、地礦勘探：(2)(2)、工業(yè)生產(chǎn)：、工業(yè)生產(chǎn)：3、科學(xué)研究、科學(xué)研究（1）考古）考古 （2）探案）探案（3）4、醫(yī)藥衛(wèi)生、醫(yī)藥衛(wèi)生醫(yī)藥檢驗、食品分析醫(yī)藥檢驗、食品分析拿破侖之拿破侖之死死頭發(fā)頭發(fā)日本痛痛

6、病日本痛痛病和水俁病和水俁病5、環(huán)境保護(hù)：監(jiān)測、三廢處理思考思考一、分析化學(xué)的特點一、分析化學(xué)的特點1.分析化學(xué)中突出分析化學(xué)中突出“量量”的概念的概念 如：測定的數(shù)據(jù)不可隨意取舍；數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度、偏差大小與采用的分析方法有關(guān)。 2.實驗性強(qiáng)實驗性強(qiáng) 強(qiáng)調(diào)動手能力、培養(yǎng)實驗操作技能，提高分析解決實際問題的能力。 熱點追擊熱點追擊2012年4月15日，央視每周質(zhì)量報告曝光，河北一些企業(yè)用生石灰給皮革廢料進(jìn)行脫色漂白和清洗，隨后熬制成工業(yè)明膠，賣給浙江新昌縣藥用膠囊生產(chǎn)企業(yè)，最終流向藥品企業(yè)。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，9家藥廠的13個批次藥品所用膠囊重金屬鉻含量超標(biāo)，其中超標(biāo)最多的達(dá)90多倍。毒膠囊事件毒膠囊事件2

7、008年9月11日，有媒體報道，甘肅14名嬰兒患腎結(jié)石，省衛(wèi)生廳介入調(diào)查，初步認(rèn)為可能與某品牌奶粉有關(guān)。隨后，全國各地多處發(fā)現(xiàn)嬰兒因食用三鹿奶粉而出現(xiàn)腎結(jié)石的事件。當(dāng)晚，三鹿集團(tuán)承認(rèn)嬰幼兒奶粉收到三聚氰胺污染，并宣布召回市面上被污染的產(chǎn)品。國家質(zhì)檢總局，衛(wèi)生部等有關(guān)部門隨即展開調(diào)查。三聚氰胺是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物，重要的氮雜環(huán)有機(jī)化工原料。簡稱三胺，又叫蜜胺、三聚氰酰胺、氰脲三酰胺。 分子結(jié)構(gòu)分子式：C3N6H6物理化學(xué)特性：三聚氰胺性狀為純白色棱晶體，微溶于冷水，極微溶于熱乙醇，不溶于醚、苯和四氯化碳，可溶于甲醇、甲醛、乙酸、熱乙二醇、甘油、吡啶等。低毒。在一般情況下較穩(wěn)定，但在高溫

8、下可能會分解放出氰化物。對人體的危害：三聚氰胺進(jìn)入人體后，發(fā)生取代反應(yīng)，生成三聚氰酸，三聚氰酸和三聚氰胺形成大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，造成結(jié)石。三聚氰胺事件三聚氰胺事件v按任務(wù)分按任務(wù)分v按分析對象分按分析對象分v按分析原理分按分析原理分v按試樣用量按試樣用量v按被測組分按被測組分v按分析目的分按分析目的分第二節(jié)第二節(jié) 分析方法的分類分析方法的分類n劃分依據(jù)不同，種類不同劃分依據(jù)不同，種類不同(六種）六種）定定 量量 分分 析析 定定 性性 分分 析析結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 分分 析析（一）（一）無無 機(jī)機(jī) 分分 析析有有 機(jī)機(jī) 分分 析析（二）（二）化化 學(xué)學(xué) 分分 析析儀儀 器器 分分 析析（三）（三）微微 量量

9、 分分 析析常常 量量 分分 析析半微量分析半微量分析超微量分析超微量分析（四）（四）例例 行行 分分 析析仲仲 裁裁 分分 析析（五）（五）定性分析定性分析鑒定鑒定物質(zhì)的物質(zhì)的組成組成 分類（六種方法）分類（六種方法）定量分析定量分析測定測定試樣中某組分的試樣中某組分的含量含量結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析研究研究物質(zhì)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一、按分析任務(wù)分類一、按分析任務(wù)分類無機(jī)分析無機(jī)分析對象：無機(jī)物對象：無機(jī)物 有機(jī)分析對象：有機(jī)物有機(jī)分析對象：有機(jī)物 二、按分析對象分類二、按分析對象分類分分析析化化學(xué)學(xué)化化學(xué)學(xué)分分析析儀儀器器分分析析光學(xué)分析光學(xué)分析電化學(xué)分析電化學(xué)分析色譜分析色譜分析質(zhì)譜分析質(zhì)譜分析重量

10、分析重量分析滴定分析滴定分析又稱經(jīng)典分析法又稱經(jīng)典分析法 三、按分析原理分類三、按分析原理分類現(xiàn)象和特征現(xiàn)象和特征試樣和試劑的用量試樣和試劑的用量化學(xué)分析包括化學(xué)分析包括: : 物質(zhì)的組成化學(xué)定量分析根據(jù)定量分析反應(yīng)中 測定物質(zhì)組成中各組分的相對含量被測組分被測組分試劑試劑生成物生成物 X VW mA + nR AmRn 化學(xué)分析的優(yōu)缺點化學(xué)分析的優(yōu)缺點：優(yōu)點優(yōu)點：儀器簡單，對常量組分測定結(jié)果：儀器簡單，對常量組分測定結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)用范圍廣泛準(zhǔn)確，應(yīng)用范圍廣泛缺點缺點：靈敏度較低，不適用于微量、：靈敏度較低，不適用于微量、痕量組分痕量組分儀器分析儀器分析 物理化學(xué)分析物理化學(xué)分析根據(jù)被測物質(zhì)根據(jù)

11、被測物質(zhì)在化學(xué)在化學(xué)變化中變化中的某種物理性質(zhì)與組分之間的某種物理性質(zhì)與組分之間 的關(guān)系，進(jìn)行定性或定量分析的方的關(guān)系，進(jìn)行定性或定量分析的方法法物理分析物理分析根據(jù)被測物質(zhì)的某種物理性根據(jù)被測物質(zhì)的某種物理性質(zhì)與組分的關(guān)系，質(zhì)與組分的關(guān)系，不經(jīng)化學(xué)反應(yīng)不經(jīng)化學(xué)反應(yīng)直接直接進(jìn)行定性或定量分析的方法進(jìn)行定性或定量分析的方法。電化學(xué)分析電化學(xué)分析儀器分析法種類儀器分析法種類：色譜分析色譜分析光學(xué)分析光學(xué)分析質(zhì)譜分析質(zhì)譜分析 與與前者適用于常量分析（試樣量大于前者適用于常量分析（試樣量大于0.1g）后者適用于微量分析或者痕量分析后者適用于微量分析或者痕量分析(試樣試樣質(zhì)量為毫克級質(zhì)量為毫克級 )靈敏

12、度高，準(zhǔn)確度較常量分析低靈敏度高，準(zhǔn)確度較常量分析低 無機(jī)定性分析無機(jī)定性分析 化學(xué)定量分析化學(xué)定量分析 儀器分析儀器分析四、常量、半微量、微量及超四、常量、半微量、微量及超微量微量量量常量組分分析常量組分分析(1%)微量組分分析微量組分分析(0.011%)痕量組分分析痕量組分分析(0.01%)五、被測組分的含量分五、被測組分的含量分六、例行分析和仲裁分析六、例行分析和仲裁分析例行分析例行分析仲裁分析仲裁分析12提高提高靈敏度靈敏度解決復(fù)雜體系的分離問題以及提高分析方法解決復(fù)雜體系的分離問題以及提高分析方法的的選擇性選擇性擴(kuò)展時空擴(kuò)展時空多維信息多維信息微型化及微環(huán)境微型化及微環(huán)境的表征與測定

13、的表征與測定形態(tài)、狀態(tài)形態(tài)、狀態(tài)分析及表征分析及表征生物大分子及生物活性物質(zhì)生物大分子及生物活性物質(zhì)的表征與測定的表征與測定非破壞性檢測及非破壞性檢測及遙控遙控自動化與智能化自動化與智能化現(xiàn)代分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展趨勢及特點現(xiàn)代分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展趨勢及特點練習(xí)練習(xí)單選1. 微量分析的稱樣量在（ ）g之間A. 110 B. 0.11C. 0.10.0001D. 0.00010.01E.0.00010.001D多選多選2. 分析化學(xué)的任務(wù)是（分析化學(xué)的任務(wù)是（）A.鑒定物質(zhì)的化學(xué)組成鑒定物質(zhì)的化學(xué)組成B.測定有關(guān)組分的相對含量測定有關(guān)組分的相對含量C.確定物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)確定物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)D.無機(jī)分析無機(jī)分

14、析E.有機(jī)分析有機(jī)分析ABC3.儀器分析包括（）A.光學(xué)分析B.色譜分析C.滴定分析D.質(zhì)譜分析E.電化學(xué)分析ABDE判斷判斷1.分析化學(xué)是研究物質(zhì)化學(xué)組成的分析方法及有關(guān)理論的一門科學(xué)。（ ）2.依據(jù)分析原理的不同，將分析化學(xué)分為定性分析和定量分析。（ ）3.儀器分析法適用于微量分析（ ）4.化學(xué)分析法又稱為經(jīng)典分析法，適用于常量分析（ ）XX( (三三) )、生命科學(xué)：、生命科學(xué)：頭發(fā)中微量元素含量與疾病的關(guān)系。頭發(fā)中微量元素含量與疾病的關(guān)系。正常人發(fā)錳含量為正常人發(fā)錳含量為0.7ug/g0.7ug/g。心臟病者為。心臟病者為0.42ug/g0.42ug/g。腫瘤患者及早衰者發(fā)錳含量也較低

15、。腫瘤患者及早衰者發(fā)錳含量也較低。又如人體分析，將很小的探頭插入體細(xì)胞中，測定又如人體分析，將很小的探頭插入體細(xì)胞中，測定多巴胺、腎上腺素、維生素、糖等含量，對了解生多巴胺、腎上腺素、維生素、糖等含量，對了解生命規(guī)律、大腦功能很有意義。命規(guī)律、大腦功能很有意義。又如人人體一天究竟需要多少糖，人體中糖是怎樣又如人人體一天究竟需要多少糖，人體中糖是怎樣循環(huán)變化的，就需測定體內(nèi)的糖含量。人工胰臟就循環(huán)變化的，就需測定體內(nèi)的糖含量。人工胰臟就需糖的檢測器。需糖的檢測器。 ( (四四) )、環(huán)境保護(hù)、環(huán)境保護(hù)：環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測( (大氣、水、土壤分析等）大氣、水、土壤分析等）測定空氣中污染物如測定空氣中

16、污染物如NONO2 2,SO,SO2 2,CO,CO等含量，這兩者不等含量，這兩者不僅對人體呼吸道有影響，而且僅對人體呼吸道有影響，而且造成酸雨。煙鎘會引起腎功能造成酸雨。煙鎘會引起腎功能衰退，吸入過多會頭痛，頭暈，衰退，吸入過多會頭痛，頭暈，嘔吐，胸痛，死亡。嘔吐，胸痛，死亡。六價鉻的毒性大于三價鉻，對呼吸器管，皮膚有損害，六價鉻的毒性大于三價鉻，對呼吸器管，皮膚有損害， 也能也能致癌。致癌。水源根據(jù)不同的需要，各國制定了不同的用水標(biāo)準(zhǔn)，生活用水源根據(jù)不同的需要，各國制定了不同的用水標(biāo)準(zhǔn)，生活用水，考慮有害物對人體的影響，世界衛(wèi)生組織允許的限量，水，考慮有害物對人體的影響，世界衛(wèi)生組織允許的

17、限量，如鉛如鉛0.1mg/l,0.1mg/l,鉻鉻0.05mg/l,0.05mg/l,鎘鎘0.01mg/l,0.01mg/l,汞汞0.001 mg/l0.001 mg/l。工業(yè)用水，考慮鈣、鎂、鐵、鉛、硫酸鹽、工業(yè)用水，考慮鈣、鎂、鐵、鉛、硫酸鹽、pHpH、溶解氧等。、溶解氧等。農(nóng)業(yè)用水，考慮微量元素對作物的影響。農(nóng)業(yè)用水，考慮微量元素對作物的影響。水產(chǎn)用水，考慮農(nóng)藥及微量元素與對立類的影響水產(chǎn)用水，考慮農(nóng)藥及微量元素與對立類的影響 。另外還有廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)，我國河水的污染及為嚴(yán)重。另外還有廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)，我國河水的污染及為嚴(yán)重。( (五五) )、醫(yī)藥衛(wèi)生、醫(yī)藥衛(wèi)生醫(yī)院里常需對病人進(jìn)行血醫(yī)院里

18、常需對病人進(jìn)行血的化驗，全國各地都有藥的化驗，全國各地都有藥檢分析雜志。檢分析雜志。制備中成藥前需測量中藥制備中成藥前需測量中藥中有效成分的含量及配比。中有效成分的含量及配比。興奮劑檢測興奮劑檢測例如例如2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代日本年代日本 發(fā)生的發(fā)生的公害病公害病痛痛病和水俁病，痛痛病和水俁病，曾驚動了全世界。曾驚動了全世界。為了尋找痛痛病的病因，經(jīng)歷了為了尋找痛痛病的病因，經(jīng)歷了1111年之久。后來環(huán)境分析化年之久。后來環(huán)境分析化學(xué)工作者用光譜檢查出病區(qū)的河水中含有鉛、鎘、學(xué)工作者用光譜檢查出病區(qū)的河水中含有鉛、鎘、 砷等有害砷等有害元素，繼而用元素追蹤的手段，分析病區(qū)的土壤和糧食元素，繼而用元素追蹤的手段，分析病區(qū)的土壤和糧食, ,發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)鉛、鎘等含量偏高鉛、鎘等含量偏高, ,以后又進(jìn)一步對痛痛病患者的尸骨進(jìn)行光以后又進(jìn)一步對痛痛