分析化學(xué)課件(第一章)市公開課獲獎?wù)n件

1、上冊 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)編第1頁第1頁 溫欣榮簡歷 溫欣榮，專家，碩士，現(xiàn)任化學(xué)與環(huán)境學(xué)院院長，為廣東省高等學(xué)校第二批“千百十工程”校級培養(yǎng)對象，廣東省化工學(xué)會常務(wù)理事，生物化工專業(yè)委員會委員，嘉應(yīng)學(xué)院教學(xué)名師。參與工作以來始終從事高等教育工作，主要擔(dān)任分析化學(xué)、分析化學(xué)試驗等課程教學(xué)任務(wù)。先后主持或承擔(dān)省級、市級、校級科研項目多項，指導(dǎo)學(xué)生撰寫論文取得第七屆、第八屆“挑戰(zhàn)杯”廣東省大學(xué)生課外科技作品競賽二等獎、三等獎。1999年以來，已在各級學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文70多篇，其中權(quán)威刊物、關(guān)鍵期刊論文40多篇

2、，18多篇論文被SCI、EI、 ISTP收錄。 聯(lián)系電話：2352949E-mail:wenxinrong2第2頁第2頁學(xué)時安排（1）內(nèi)容學(xué)時第一章 緒論1第三章 誤差和分析數(shù)據(jù)處理3第四章 滴定分析法概論3第五章 酸堿滴定法11第六章 絡(luò)合滴定法9第3頁第3頁學(xué)時安排（2）內(nèi)容學(xué)時第七章 氧化還原滴定法6第八章 沉淀滴定法2第九章 重量分析法6第十章 吸光光度法法5第十一章 慣用分離和富集辦法3第4頁第4頁分析、化驗！實(shí)用性學(xué)科，講究實(shí)用！ 理、工、醫(yī)、農(nóng)、四化（當(dāng)代工業(yè)、當(dāng)代農(nóng)業(yè)、當(dāng)代國防、當(dāng)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)Ana

3、lytical Chemistry 第5頁第5頁第一章 緒論 1第一節(jié) 分析化學(xué)任務(wù)和作用第二節(jié) 分析辦法分類 第三節(jié) 分析化學(xué)發(fā)展趨勢第6頁第6頁 第一章 緒 論第一節(jié) 分析化學(xué)任務(wù)和作用【定義】 分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種辦法、儀器和策略，以取得相關(guān)物質(zhì)在空間和時間方面構(gòu)成和性質(zhì)一門科學(xué)，是研究物質(zhì)化學(xué)構(gòu)成表征和測量科學(xué)。4業(yè)精于勤，荒于嬉；行成于思，毀于隨。第7頁第7頁 【研究對象】 物質(zhì)或物料構(gòu)成、結(jié)構(gòu)，是一門以試驗為基礎(chǔ)學(xué)科，注重實(shí)用！ 【任務(wù)】 鑒定物質(zhì)化學(xué)構(gòu)成 ，即What 有什么？（定性分析） 測量相關(guān)組分含量，即 How much 有多少？（定量分析）（典型、化學(xué)分析） 如何組

4、合（結(jié)構(gòu)) (儀器分析），是什么？ 研究分析辦法及相關(guān)理論（專業(yè)）5學(xué)無止境第8頁第8頁 比如：茶葉中有哪些微量元素？茶葉中咖啡堿含量？咖啡堿化學(xué)結(jié)構(gòu)？微量元素形態(tài)？化學(xué)成份空間分布？在不同生長階段，茶葉中營養(yǎng)成份改變？ 比如：生物大分子結(jié)構(gòu)與功效關(guān)系？第9頁第9頁 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，定性分析和定量分析是物質(zhì)科學(xué)主體，是化學(xué)最高境界。6第10頁第

5、10頁【作用】 1. 化學(xué)基礎(chǔ)課之一（四大塊之一） 事實(shí)上已發(fā)展成為一門獨(dú)立學(xué)科 分析科學(xué)2. 能增進(jìn)學(xué)科發(fā)展：提供構(gòu)成、含量、結(jié)構(gòu)信息 （1）質(zhì)量守恒、倍比、定比定律發(fā)覺，原子論、分子論創(chuàng)建，原子量測定、周期律建立，無一不是靠大量分析數(shù)據(jù) （2）與化學(xué)相關(guān)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)都起著主要作用。 7第11頁第11頁 當(dāng)代科學(xué)領(lǐng)域“四大理論”（即天體、地球、生命、人類起源和演化）以及人類社見面臨“五大危機(jī)”（即資源、能源、人口、糧食、環(huán)境）問題處理，都與分析化學(xué)這一基礎(chǔ)學(xué)科研究密切相關(guān)。（3）科學(xué)研究 3.“四化”（當(dāng)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科學(xué)

6、技術(shù)） 離不開分析化學(xué)。 當(dāng)代分析化學(xué)服務(wù)面極為廣泛，可謂“天、地、人”無所不包。第12頁第12頁三名科學(xué)家取得諾貝爾化學(xué)獎表彰他們在生物大分子研究領(lǐng)域奉獻(xiàn)創(chuàng)造了對生物大分子進(jìn)行辨認(rèn)和結(jié)構(gòu)分析、質(zhì)譜分析辦法田中耕一（日本） 約翰芬恩 （美國）庫爾特維特里希（瑞士） 第13頁第13頁三名科學(xué)家取得諾貝爾化學(xué)獎他們由于對核糖體結(jié)構(gòu)和功效研究而獲獎萬卡特拉曼-萊馬克里斯南（英國） 托馬斯施泰茨（美國）阿達(dá)尤納斯（以色列） 第14頁第14頁 11月，中國石油吉林石化公司爆炸事故發(fā)生后航拍受污染松花江. 主要監(jiān)測硝基苯第15頁第15頁 7月28日早晨，受洪水影響，吉林省新亞強(qiáng)化工廠1000多只裝有三甲基

7、一氯硅烷原料桶沖進(jìn)松花江。三甲基一氯硅烷遇水后會分解釋放出游離鹽酸和三甲基羥基硅烷。 第16頁第16頁分析化學(xué)已成為21世紀(jì)生命科學(xué)和納米科技發(fā)展關(guān)鍵基因組計劃、蛋白組計劃等實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用人類在分子水平上結(jié)識世界生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測和發(fā)覺污染源早期診斷疾病確保人類健康興奮劑檢測原子量準(zhǔn)確測定生命過程控制工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展第17頁第17頁分析化學(xué)與社會和其它科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域關(guān)系社會需要研究與發(fā)展分析問題分析化學(xué)社會其它科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域8第18頁第18頁分析化學(xué)六面體 9第19頁第19頁 分析化學(xué)被稱為科學(xué)技術(shù)眼睛，是從事科學(xué)研究基礎(chǔ)，分析化學(xué)水平是衡量一個國家科學(xué)技術(shù)水平主要標(biāo)志之一。美國化學(xué)家工作情況

8、 專業(yè) 從事工作 專業(yè) 從事工作% 無機(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20頁第20頁分析化學(xué)化學(xué)分析儀器分析酸堿滴定配位滴定氧化還原滴定沉淀滴定電化學(xué)分析光化學(xué)分析色譜分析波譜分析重量分析滴定分析電導(dǎo)、電位、電解、庫侖極譜、伏安發(fā)射、吸取，熒光、光度氣相、液相、離子、超臨界、薄層、毛細(xì)管電泳紅外、核磁、質(zhì)譜第21頁第21頁第二節(jié) 分析辦法分類一、按任務(wù)分類 定性分析（qualitative analysis） ：鑒定物質(zhì)所含化學(xué)構(gòu)成，即鑒定物質(zhì)由哪些元素、原子團(tuán)、官能團(tuán)或化合物所構(gòu)成

9、； 定量分析(quantitative analysis) ：測定各組分相對含量； 結(jié)構(gòu)分析(structural analysis) ：研究所含組分分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)或形態(tài)。 如：蛋白質(zhì)構(gòu)象(-螺旋、型結(jié)構(gòu)，球狀蛋白三級結(jié)構(gòu)）；形態(tài)分析物質(zhì)形態(tài)；能態(tài)分析 物質(zhì)能態(tài)等。12第22頁第22頁Adenine (A) Guanine (G) 腺嘌呤 鳥嘌呤 BaseSuger-phosphoate backboog Cytosine (C) Thymine (T) Uracil (U) 胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)與堿基結(jié)構(gòu)示意圖DNA測序是當(dāng)代分析化學(xué)中一項主要任務(wù)第23頁第23頁二、

10、按分析對象分類 無機(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第24頁第24頁三、測定原理分類 化學(xué)分析（Chemical analysis） ：以物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)分析辦法 。主要是滴定分析（容量分析）法和重量分析法。也稱典型化學(xué)分析法 儀器分析（Instrumental analysis） ：以被測物質(zhì)物理性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)（光、電、熱、磁、聲）為基礎(chǔ)分析辦法。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)分析法第25頁第25頁四、按試樣用量和被測組分含量分類（一）按試樣用量分類辦法 固體試樣質(zhì)量(mg) 液體試樣體積

11、(mL)常量 100 10半微量 10100 110微量 0.1 10 0.01 1痕量 0.1 1%)、微量組分(0.01-1%)、痕量組分(0.01%)15第26頁第26頁第三節(jié) 分析化學(xué)發(fā)展趨勢16起源：古代煉金術(shù)16世紀(jì)：天平出現(xiàn)，向定量邁進(jìn)了一大步19世紀(jì)：化學(xué)辦法(Wet Chemistry) 鑒定物質(zhì)構(gòu)成和含量技術(shù)分析化學(xué)歷史悠久第27頁第27頁第三節(jié) 分析化學(xué)發(fā)展趨勢16 無機(jī)定性分析曾一度是化學(xué)科學(xué)前沿 公元一世紀(jì)橡子提取物檢查鐵 十七世紀(jì)Boyle將石蕊作酸堿批示劑 1751年Margraf 硫氰酸鹽檢查Fe(III) 分析化學(xué)發(fā)展經(jīng)歷三次重大變革 第28頁第28頁18第2

12、9頁第29頁一、分析化學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷三次變革 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)立學(xué)科。典型分析化學(xué)。 19 物理化學(xué)溶液理論發(fā)展，推動化學(xué)分析快速發(fā)展 用物理化學(xué)中溶液平衡理論、動力學(xué)等研究分析化學(xué)中基本理論問題：沉淀形成和共沉淀；批示劑變色原理；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。第30頁第30頁分析化學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷三次變革 第二次變革：20世紀(jì)40年代以后，開創(chuàng)了儀器分析新時代物理辦法大發(fā)展，分析化學(xué)從典型分析化學(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)合時代。 原子能和半導(dǎo)體技術(shù)興起，如要求超純材料，99

13、.99999砷化鎵，要測定其雜質(zhì)，準(zhǔn)確度要求達(dá)到10-6級，化學(xué)分析法無法處理，增進(jìn)了儀器分析和各種分離辦法發(fā)展。第31頁第31頁分析化學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷三次變革 第三次變革：20世紀(jì)70年代末開始至現(xiàn)在，以計算機(jī)應(yīng)用為主要標(biāo)志信息時代來臨，增進(jìn)了分析化學(xué)發(fā)展，同時提出了更多課題和要求，分析化學(xué)發(fā)展到了分析科學(xué)階段。當(dāng)代分析化學(xué)。 19第32頁第32頁 21世紀(jì)是生命和信息科學(xué)世紀(jì)，21世紀(jì)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)發(fā)展，向分析化學(xué)提出了更高、更嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 當(dāng)代分析化學(xué)正在把化學(xué)與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計算機(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

14、，發(fā)展成為多科性綜合科學(xué)。第33頁第33頁高鴻院士21世紀(jì)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)一個分支。 化學(xué)計量學(xué)先驅(qū)B. R. Kowalski稱“分析化學(xué)已由單純提供數(shù)據(jù)，上升到從分析數(shù)據(jù)中獲取有用信息和知識，成為生產(chǎn)和科研中實(shí)際問題解決者”。他認(rèn)為“分析化學(xué)是一門信息科學(xué)”。第34頁第34頁分析化學(xué)六面體 21第35頁第35頁二、分析化學(xué)發(fā)展22高靈敏度單分子(原子)檢測高選擇性復(fù)雜體系(如生命體系、中藥)原位、活體、實(shí)時、無損分析自動化、智能化、微型化、圖像化高通量、高分析速度第36頁第36頁生物分析分析化學(xué)主要發(fā)展

15、趨向新技術(shù)新儀器微型化新原理化學(xué)計量學(xué)環(huán)境分析過程分析原位分析表面分析活體分析實(shí)時分析大分子表征化學(xué)圖象無損分析在線分析單細(xì)胞分析單分子檢測接口定性傳感器分離技術(shù)聯(lián)用技術(shù)第37頁第37頁分析化學(xué)學(xué)習(xí)辦法和要求1.學(xué)時：51學(xué)時。2.教學(xué)目的：掌握分析化學(xué)基本理論,獲取處理實(shí)際問題能力與創(chuàng)新能力。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第38頁第38頁4.成績評估： 平時考核：作業(yè)完畢等，

16、占10%；期中考試：占20%；期末考試：占70%。275.學(xué)習(xí)辦法： 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）課后及時復(fù)習(xí)，獨(dú)立完畢作業(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。第39頁第39頁 第40頁第40頁網(wǎng) 上 資 源 能夠理解各種工業(yè)分析儀器性能和市場信息，學(xué)習(xí)各類儀器分析辦法，查閱各種相關(guān)期刊。 儀器信息網(wǎng) ： 計量儀器信息網(wǎng)： 中國科學(xué)器材網(wǎng)： 中國化學(xué)化工網(wǎng)： 第41頁第41頁相 關(guān) 期 刊 網(wǎng) 站化學(xué)學(xué)報： 分析化學(xué)： 光譜學(xué)與光譜分析： 冶金分析： 分析試驗室： 分析測試學(xué)報： 分析科學(xué)學(xué)報： 分析測試技術(shù)與儀器： 巖礦測試： 第42頁第42頁相關(guān)期刊網(wǎng)站中國化學(xué)(英文)： 中國化學(xué)快報(英文)： 理化檢查-化學(xué)分冊： 分析測試技術(shù)與儀器： 化學(xué)試劑： 光譜試驗室： 中國測試技術(shù)： 第43頁第43頁相關(guān)期刊網(wǎng)站色譜： 中國環(huán)境監(jiān)測： 當(dāng)代儀器： 分析儀器： 試驗技術(shù)與管理： 食品與發(fā)酵工業(yè)： 第44頁第44頁第45頁第45頁分析化學(xué)分析化學(xué)（-，國內(nèi)統(tǒng)一刊號-）是中國科學(xué)院和中國化學(xué)會共同主辦專業(yè)性學(xué)術(shù)刊物