第一章分析化學緒論

教學目標理解分析化學的任務和作用了解分析方法的分類了解分析化學的發(fā)展趨勢

第一章緒論

第一章緒論★任務和作用（第一節(jié)）★分析方法分類（第二節(jié)）★發(fā)展與展望（第三節(jié)）★如何學習這門課教學目標案例解讀---什么是分析化學？第一節(jié)分析化學的任務和作用中國大陸第一位女諾貝爾獎、2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎獲得者屠呦呦和青蒿素

屠呦呦，女，藥學家。1955年，畢業(yè)于北京醫(yī)學院（今北京大學醫(yī)學部）。畢業(yè)后曾接受中醫(yī)培訓兩年半，并一直在中國中醫(yī)研究院工作。上個世紀60年代，瘧原蟲對奎寧類藥物已經(jīng)產(chǎn)生了抗藥性，嚴重影響到治療效果。1969年1月開始，屠呦呦領導課題組從系統(tǒng)收集整理歷代醫(yī)籍、本草、民間方藥入手，在收集2000余方藥基礎上，編寫了640種藥物為主的《抗瘧單驗方集》，對其中的200多種中藥開展實驗研究，歷經(jīng)380多次失敗，利用現(xiàn)代醫(yī)學和方法進行分析研究、不斷改進提取方法，終于在1971年獲得青蒿抗瘧發(fā)掘成功。

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156℃～157℃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，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?！穹治龌瘜W（analyticalchemistry)

研究獲取物質(zhì)的化學組成、含量和結(jié)構(gòu)的方法、有關理論及技術的一門科學，是化學的一個重要分支。分析化學的定義第一節(jié)分析化學的任務和作用任務：

●定性分析(qualitiveanalysis):鑒定物質(zhì)的化學組成（元素、離子、官能團、化合物）●定量分析(quantativeanalysis):測定各組分的相對含量●結(jié)構(gòu)分析(structuralanalysis):確定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)及化學性質(zhì).7二、分析化學的作用分析化學應用舉例：(1)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：土壤化肥農(nóng)藥1、化學學科2、國民經(jīng)濟質(zhì)檢（產(chǎn)品、原材料）(3)、地礦勘探：(2)、工業(yè)生產(chǎn)：3、科學研究（1）考古（2）探案（3）……4、醫(yī)藥衛(wèi)生醫(yī)藥檢驗、食品分析……拿破侖之死頭發(fā)日本痛痛病和水俁病5、環(huán)境保護：監(jiān)測、三廢處理思考一、分析化學的特點1.分析化學中突出“量”的概念

如：測定的數(shù)據(jù)不可隨意取舍；數(shù)據(jù)準確度、偏差大小與采用的分析方法有關。2.實驗性強強調(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。

二、學習分析化學的的意義熱點追擊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，其中超標最多的達90多倍。毒膠囊事件2008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，初步認為可能與某品牌奶粉有關。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。當晚，三鹿集團承認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)有機化合物，重要的氮雜環(huán)有機化工原料。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，但在高溫下可能會分解放出氰化物。對人體的危害：三聚氰胺進入人體后，發(fā)生取代反應，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。三聚氰胺事件第二節(jié)分析方法的分類按任務分按分析對象分按分析原理分按試樣用量按被測組分按分析目的分第二節(jié)分析方法的分類

分析任務劃分依據(jù)不同，種類不同(六種）定量分析

定性分析結(jié)構(gòu)分析（一）分析對象無機分析有機分析（二）方法原理化學分析儀器分析（三）試樣用量微量分析常量分析半微量分析超微量分析（四）分析目的例行分析仲裁分析（五）●定性分析－鑒定物質(zhì)的組成

分類（六種方法）●定量分析－測定試樣中某組分的含量●結(jié)構(gòu)分析－研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)一、按分析任務分類●無機分析—對象：無機物

包括鑒定無機物的組成和測定含量●有機分析－對象：有機物

包括有機物官能團的分析、結(jié)構(gòu)鑒定和測定含量二、按分析對象分類分析化學化學分析儀器分析光學分析電化學分析色譜分析質(zhì)譜分析重量分析滴定分析又稱經(jīng)典分析法

三、按分析原理分類現(xiàn)象和特征試樣和試劑的用量●化學分析－以物質(zhì)的化學反應為基礎的分析方法化學分析包括:

化學定性分析－根據(jù)定性分析反應的

鑒定物質(zhì)的組成

化學定量分析－根據(jù)定量分析反應中

測定物質(zhì)組成中各組分的相對含量化學定量分析又分為重量分析和滴定分析重量分析：用稱量生成物的重量W→求組分

A的量X被測組分試劑生成物XVW滴定分析：用試劑（滴定劑）R的V、C→求組分A的量X

↑↑↑

mA+nR→AmRn化學分析的優(yōu)缺點：優(yōu)點：儀器簡單，對常量組分測定結(jié)果準確，應用范圍廣泛缺點：靈敏度較低，不適用于微量、痕量組分●儀器分析

物理化學分析－根據(jù)被測物質(zhì)在化學變化中的某種物理性質(zhì)與組分之間的關系，進行定性或定量分析的方法物理分析－根據(jù)被測物質(zhì)的某種物理性質(zhì)與組分的關系，不經(jīng)化學反應直接進行定性或定量分析的方法。◆電化學分析儀器分析法種類：◆色譜分析◆光學分析◆質(zhì)譜分析

儀器分析法的特點：化學分析法與儀器分析法比較: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(試樣質(zhì)量為毫克級)靈敏度高，準確度較常量分析低

無機定性分析→

化學定量分析→

儀器分析｛四、常量、半微量、微量及超微量量◆常量組分分析(＞1%)◆微量組分分析(0.01～1%)◆痕量組分分析(＜0.01%)五、被測組分的含量分六、例行分析和仲裁分析◆例行分析－即常規(guī)分析。指一般化驗室在日常生產(chǎn)或工作中的分析?！糁俨梅治觯煌瑔挝粚ν划a(chǎn)品的分析結(jié)果有爭議時，請權(quán)威單位用法定方法進行裁判的分析。練習單選1.微量分析的稱樣量在（）g之間A.1~10 B.0.1~1 C.0.1~0.0001

D.0.0001~0.01 E.0.0001~0.001D多選2.分析化學的任務是（ ）A.鑒定物質(zhì)的化學組成

B.測定有關組分的相對含量

C.確定物質(zhì)的化學結(jié)構(gòu)D.無機分析E.有機分析ABC3.儀器分析包括（ ）A.光學分析 B.色譜分析 C.滴定分析 D.質(zhì)譜分析E.電化學分析ABDE判斷1.分析化學是研究物質(zhì)化學組成的分析方法及有關理論的一門科學。（）2.依據(jù)分析原理的不同，將分析化學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.化學分析法又稱為經(jīng)典分析法，適用于常量分析（）√X√√5.確定工業(yè)酒精中除了含有大量乙醇外是否含有甲醇、水等物質(zhì)的測定屬于定性分析。（）6.測定某有機化合物中C、H、O、N元素含量的方法屬于定性分析。()√X(三)、生命科學：頭發(fā)中微量元素含量與疾病的關系。正常人發(fā)錳含量為0.7ug/g。心臟病者為0.42ug/g。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胞中，測定多巴胺、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。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。人工胰臟就需糖的檢測器。(四)、環(huán)境保護：環(huán)境監(jiān)測(大氣、水、土壤分析等）測定空氣中污染物如NO2,SO2,CO等含量，這兩者不僅對人體呼吸道有影響，而且造成酸雨。煙鎘會引起腎功能衰退，吸入過多會頭痛，頭暈，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，也能致癌。水源根據(jù)不同的需要，各國制定了不同的用水標準，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，如鉛0.1mg/l,鉻0.05mg/l,鎘0.01mg/l,汞0.001mg/l。工業(yè)用水，考慮鈣、鎂、鐵、鉛、硫酸鹽、pH、溶解氧等。

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。

另外還有廢水的排放標準，我國河水的污染及為嚴重。(五)、醫(yī)藥衛(wèi)生醫(yī)院里常需對病人進行血的化驗，全國各地都有藥檢分析雜志。制備中成藥前需測量中藥中有效成分的含量及配比。興奮劑檢測

例如20世紀50年代日本發(fā)生的公害病──痛痛病和水俁病，曾驚動了全世界。為了尋找痛痛病的病因，經(jīng)歷了11年之久。后來環(huán)境分