無機(jī)及分析化學(xué)-課件

無機(jī)及分析化學(xué)無機(jī)及分析化學(xué)1緒論：什么是化學(xué)?化學(xué)是在原子和分子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及物質(zhì)之間相互轉(zhuǎn)化的科學(xué)。研究層次：原子和分子研究?jī)?nèi)容：物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與相互轉(zhuǎn)化核心與特征：合成新物質(zhì)，對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行表征，開發(fā)其新的應(yīng)用并探討其中的機(jī)理。緒論：什么是化學(xué)?化學(xué)是在原子和分子層次上研究物質(zhì)的組成2化學(xué)的分支無機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)分析化學(xué)物理化學(xué)高分子化學(xué)生物化學(xué)，材料化學(xué)，環(huán)境化學(xué)……化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)：Chem-is-try化學(xué)的分支無機(jī)化學(xué)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)：Chem-i3化學(xué)在21世紀(jì)煥發(fā)著新的青春20世紀(jì)化學(xué)的標(biāo)志性成果1.合成氨技術(shù)2.三大合成高分子材料:塑料、橡膠、纖維。3.藥物的發(fā)明化學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀（21世紀(jì)）

化學(xué)和其他學(xué)科交叉,形成了許多新興學(xué)科:如地球化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、藥物化學(xué)等化學(xué)已經(jīng)成為生命、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、材料、環(huán)境等學(xué)科的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)在21世紀(jì)煥發(fā)著新的青春20世紀(jì)化學(xué)的標(biāo)志性成果4化學(xué)在人類由古代穴居人的野蠻生活進(jìn)化到現(xiàn)在文明世界的變化過程中,使我們不僅可以和自然處于和諧之中,而且可以使我們和自己的愿望相吻合?；瘜W(xué)家涉足的工業(yè)領(lǐng)域如下圖：

化學(xué)在人類由古代穴居人的野蠻生活進(jìn)化到現(xiàn)在文明世界的5人類基因組項(xiàng)目和DNA序列分析-在分子水平上認(rèn)識(shí)人類，有助于治療疑難病癥和進(jìn)行保健事業(yè)、生物驅(qū)術(shù)以及制藥工業(yè)的新革命人類基因組項(xiàng)目(HumanGenomeProject,HGP):1990年美國(guó)制定了HGP，計(jì)劃在15年內(nèi)投資30億美元，完成全部脫氧核糖核酸(DNA)測(cè)定、定位及遺傳學(xué)研究。人類基因組項(xiàng)目研究的主要目的是測(cè)定人類基因組30億堿基對(duì)的DNA序列，建立人類基因庫，使人們進(jìn)入21世紀(jì)時(shí)能用生物分子學(xué)方法研究廣泛的生物醫(yī)學(xué)問題.DNA序列分析(DNASequencing):2000年6月26日，人類基因草圖正式發(fā)表，比推出人類基因草圖的原計(jì)劃2005年提前5年。人類基因草圖之所以能提前完成，主要得益于毛細(xì)管電泳技術(shù)的發(fā)展，是分析化學(xué)家起了關(guān)鍵作用.人類基因組項(xiàng)目和DNA序列分析-在分子水平上認(rèn)識(shí)人類，有助于6例4三聚氰胺的檢測(cè)三聚氰胺（英文名Melamine），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。

蛋白質(zhì)主要由氨基酸組成，其含氮量一般不超過30%，而三聚氰胺的分子式含氮量為66％左右。通用的蛋白質(zhì)測(cè)試方法“凱氏定氮法”是通過測(cè)出含氮量來估算蛋白質(zhì)含量。由于食品和飼料工業(yè)蛋白質(zhì)含量測(cè)試方法的缺陷，三聚氰胺被不法商人用作食品添加劑，以提升食品檢測(cè)中的蛋白質(zhì)含量指標(biāo)，因此三聚氰胺也被人稱為“蛋白精”。參照美國(guó)食品化學(xué)品法典(FCC)三聚氰胺HPLC-UV定量方法，同時(shí)還可采用HPLC/MS檢測(cè)方法對(duì)嬰兒食品，寵物食品，飼料及其原料進(jìn)行三聚氰胺的檢測(cè)。例4三聚氰胺的檢測(cè)三聚氰胺（英文名Melamine），是7Hydrogen-BondingRecognition-InducedColorChangeofGoldNanoparticlesforVisualDetectionofMelamineinRawMilkandInfantFormula,J.Am.Chem.Soc.,2009,131(27),9496–9497DetectionofMelamineinMilkProductsbySurfaceDesorptionAtmosphericPressureChemicalIonizationMassSpectrometryAnal.Chem.,2009,81(7),2426–2436Hydrogen-BondingRecognition-I8化學(xué)在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的作用 1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥、農(nóng)藥。2.工業(yè)生產(chǎn)中煤、石油、天然氣的開發(fā)和煉制。3.國(guó)防工業(yè)中導(dǎo)彈的生產(chǎn),人造衛(wèi)星材料及發(fā)射衛(wèi)星使用的高能燃料。4.計(jì)算機(jī)中信息存儲(chǔ)設(shè)備。化學(xué)在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的作用 1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥、農(nóng)藥。9化學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用生命過程實(shí)際是很多化學(xué)過程的綜合通過生物分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)了解其活性、功能藥物的合成、藥物與生物分子的相互作用研究藥物的組成和結(jié)構(gòu)分析 儀器分析和化學(xué)分析化學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用生命過程實(shí)際是很多化學(xué)過程的綜合10《無機(jī)及分析化學(xué)》課程的主要內(nèi)容化學(xué)基本理論物質(zhì)狀態(tài)化學(xué)熱力學(xué)化學(xué)動(dòng)力學(xué)原子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)配位化合物教材:《無機(jī)及分析化學(xué)》，張緒宏尹學(xué)博編化學(xué)分析數(shù)據(jù)處理重量分析沉淀平衡(滴定)滴定分析酸堿平衡、滴定配位平衡、滴定氧化還原滴定《無機(jī)及分析化學(xué)》課程的主要內(nèi)容化學(xué)基本理論物質(zhì)狀態(tài)教材:《11本書的內(nèi)容本書的內(nèi)容12教學(xué)參考用書《無機(jī)化學(xué)》，宋天佑等編；高等教育出版社，2004年6月第1版?！稛o機(jī)化學(xué)》，北京師范大學(xué)、華中師范大學(xué)、南京師范大學(xué)編；高等教育出版社；2003年1月第4版。《近代化學(xué)導(dǎo)論》，申泮文主編；高等教育出版社；2002年1月第1版?！抖炕瘜W(xué)分析》，許曉文等編，南開大學(xué)出版社，第二版?！稛o機(jī)及分析化學(xué)》，武漢大學(xué)《無機(jī)及分析化學(xué)》編寫組編，武漢大學(xué)出版社，第二版。教學(xué)參考用書《無機(jī)化學(xué)》，宋天佑等編；高等教育出版社，20013學(xué)習(xí)方法：1.預(yù)習(xí);2.課堂筆記;3.及時(shí)復(fù)習(xí)和習(xí)題;4.積極參與討論和答疑;5.充分利用課外參考書和網(wǎng)絡(luò)資源;學(xué)習(xí)方法：1.預(yù)習(xí);14

成績(jī)?cè)u(píng)定:

1.平時(shí)成績(jī)（作業(yè)和出勤）2.期中考試3.期末考試

無機(jī)及分析化學(xué)-課件15第一章計(jì)量單位·有效數(shù)字1.1法定計(jì)量單位

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中一定會(huì)涉及到對(duì)某些物理量的測(cè)量,因此,一定要注意使用正確的計(jì)量單位……

1.2有效數(shù)字及其計(jì)算

在記錄測(cè)量數(shù)據(jù)和進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算時(shí),一定要正確的使用有效數(shù)字,使之不僅能表示所測(cè)物理量的大小,而且能正確反映測(cè)量的準(zhǔn)確程度……第一章計(jì)量單位·有效數(shù)字1.1法定計(jì)量單位1.216法定計(jì)量單位

1994年7月1日《中華人民共和國(guó)的法定計(jì)量單位》開始實(shí)施。它是在先進(jìn)的國(guó)際單位制(SI)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步統(tǒng)一我國(guó)的計(jì)量單位而制定的，包括六個(gè)部分：國(guó)際單位制的基本單位國(guó)際單位制的輔助單位國(guó)際單位制中具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位國(guó)家選定的非國(guó)際單位制單位由以上單位構(gòu)成的組合形式的單位由詞頭及以上單位所構(gòu)成的十進(jìn)位數(shù)和分?jǐn)?shù)單位法定計(jì)量單位1994年7月1日《中華人民共和國(guó)17國(guó)際單位制的基本單位量的名稱單位名稱單位符號(hào)長(zhǎng)度L米m質(zhì)量m千克(公斤)kg時(shí)間t秒s電流I安[培]A熱力學(xué)溫度T

開[爾文]K物質(zhì)的量n摩[爾]mol發(fā)光強(qiáng)度Iv坎[德拉]cd國(guó)際單位制的基本單位量的名稱單位名稱單位符號(hào)18國(guó)際單位制的輔助單位量的名稱單位名稱單位符號(hào)平面角弧度rad立體角球面度sr國(guó)際單位制的輔助單位量的名稱單位名稱單位符號(hào)平19國(guó)際單位制中具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位國(guó)際單位制中具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位20(續(xù)表)(續(xù)表)21國(guó)家選定的非國(guó)際單位制單位國(guó)家選定的非國(guó)際單位制單位22(續(xù)表)(續(xù)表)23用于構(gòu)成十進(jìn)位數(shù)和分?jǐn)?shù)單位的詞頭用于構(gòu)成十進(jìn)位數(shù)和分?jǐn)?shù)單位的詞頭24(續(xù)表)(續(xù)表)25有效數(shù)字及其運(yùn)算1．有效數(shù)字在實(shí)際工作中對(duì)某一物理量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要根據(jù)實(shí)際工作的要求選擇不同精度的測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量，在記錄測(cè)量數(shù)據(jù)和進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算時(shí)，一定要正確地使用有效數(shù)字，使之不僅能表示所測(cè)物理量的大小，而且能正確地反映測(cè)量的準(zhǔn)確程度。所謂有效數(shù)字，就是實(shí)際能測(cè)量到的數(shù)字。例如，對(duì)某物體使用分析天平測(cè)量其質(zhì)量，結(jié)果為1.5000克。若改用架盤天平稱量時(shí)，其結(jié)果為1.5克。這兩個(gè)數(shù)字從數(shù)值的大小來看似乎是相同的，但所反映的測(cè)量準(zhǔn)確程度是不同的。前者反映了測(cè)量的準(zhǔn)確程度準(zhǔn)確到0.0001克數(shù)量級(jí)，而后者僅反映了測(cè)量的準(zhǔn)確程度準(zhǔn)確到0.1克數(shù)量級(jí)。1.5000中的“1”、“5”和其后的兩個(gè)“0”均是準(zhǔn)確的，最后一個(gè)數(shù)字“0”則是可疑的。而在1.5這個(gè)數(shù)字中，數(shù)字“1”是準(zhǔn)確的，數(shù)字“5”是可疑的。如果用分析天平稱量的質(zhì)量是1.5000克，而在記錄時(shí)寫成1.5克，則其測(cè)量的準(zhǔn)確程度無形中被人為地縮小了1000倍。這在實(shí)際工作中是不允許的。有效數(shù)字及其運(yùn)算1．有效數(shù)字26無機(jī)及分析化學(xué)-課件27在有效數(shù)字中，數(shù)字“0”具有雙重意義：(1)作為普通數(shù)字使用，它是有效數(shù)字；(2)只起定位作用，它不是有效數(shù)字。例如，測(cè)得以下數(shù)據(jù)：試劑的體積12mL(量筒量取)二位有效數(shù)字試樣的質(zhì)量0.6283g(分析天平稱取)四位有效數(shù)字滴定液體積23.58mL(滴定管讀取)四位有效數(shù)字溶液的濃度0.02080mol/L四位有效數(shù)字溶液的濃度0.10mol/L二位有效數(shù)字被測(cè)物含量56.12％四位有效數(shù)字平衡常數(shù)K＝1.8x10二位有效數(shù)字pH值(注)12.08二位有效數(shù)字pH值5.1一位有效數(shù)字在有效數(shù)字中，數(shù)字“0”具有雙重意義：(1)28注：考慮pH值的有效數(shù)字時(shí)，因?yàn)閜H值是氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，所以pH值的有效數(shù)字位數(shù)只考慮小數(shù)點(diǎn)后數(shù)字個(gè)數(shù)，小數(shù)點(diǎn)前面的數(shù)字不是有效數(shù)字，因?yàn)樗鼘?shí)際上只反映了氫離子濃度的數(shù)量級(jí)。例如：pH=4.30表示c(H+)=5.0×10-5mol·L-1

注：考慮pH值的有效數(shù)字時(shí)，因?yàn)閜H值是氫離292.有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則(1)加減法例如兩個(gè)測(cè)量值分別為1.3872克和35.1克，相加1.3872--------------------有±0.0002克的誤差

+35.1--------------------有±0.2克的誤差可得36.4872問題是計(jì)算結(jié)果應(yīng)將有效數(shù)字保留到小數(shù)點(diǎn)后第幾位呢?因?yàn)樵诩訑?shù)35.1中“1”已是可疑數(shù)字，所以相加的結(jié)果36.4872克中數(shù)字“4”必然是可疑數(shù)字，因此再寫后面的數(shù)字“8”、“7”、“2”已無意義。根據(jù)誤差傳遞的結(jié)果在進(jìn)行有效數(shù)字的加減法運(yùn)算時(shí)，和與差的絕對(duì)誤差等于各有效數(shù)字絕對(duì)誤差的代數(shù)和。因此，計(jì)算結(jié)果(36.4872)的絕對(duì)誤差為(±0.2)+(±0.0002)≈±0.2所以計(jì)算結(jié)果的正確表示應(yīng)為36.5。有效數(shù)字36.5正好與0.2的絕對(duì)誤差相匹配。2.有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則30(2)乘除法例如，以下三個(gè)有效數(shù)字進(jìn)行乘除法運(yùn)算時(shí)

0.024×8.15612.576＝0.015564885……因?yàn)槊總€(gè)數(shù)據(jù)的最后一位數(shù)字均為可疑數(shù)字，若最后一位有1的誤差，其相對(duì)誤差分別為：