分析化学教案

【篇一：分析化学教案】

《分析化学》教案

第一章绪论

一、分析化学的定义

分析化学(analytical chemistry)是人们获得物质化学组成和结构信息的科学。

二、分析化学的任务

1. 定性分析── 鉴定物质的化学组成（或成分），如元素、离子、原子团、化合物等，即“解决物质是什么的问题”。

2. 定量分析── 测定物质中有关组分的含量，即“解决物质是多少的问题”。

3. 结构分析── 确定物质的化学结构，如分子结构、晶体结构等。

三、分析化学的分类

按分析原理分类：化学分析与仪器分析

化学分析── 以物质的化学反应为基础的分析方法，又称经典分析法。包括重量分析和容

量分析（滴定分析）。

特点：仪器简单、结果准确、灵敏度低、分析速度慢。

仪器分析── 以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。包括电化学分析、色谱分析、

光谱分析、波谱分析、质谱分析、热分析、放射化学分析等。

特点：灵敏、快速、准确。

四、分析化学的作用

分析化学的应用范围几乎涉及国民经济、国防建设、资源开发及人的衣食住行等各个方面。可以说，当代科学领域的所谓“四大理论”（天体、地球、生命、人类的起源和演化）以及人类社会面临的“五大危机”（资源、能源、人囗、粮食、环境）问题的解决都与分析化学这一基础学科的研究密切相关。

1. 分析化学在科学研究中的重要性

? 目前世界范围内的大气、江河、海洋和土壤等环境污染正在破坏着正常的生态平衡，甚至危及人类的发展与生存，为追踪污染源、弄清污染物种类、数量，研究其转化规律及危害程度等方面，分析化学起着极其重要的作用；

? 在新材料的研究中，表征和测定痕量杂质在其中的含量、形态及空间分布等已成为发展高新技术和微电子工业的关键；

? 在资源及能源科学中，分析化学是获取地质矿物组分、结构和性能信息及揭示地质环境变化过程的的主要手段，煤炭、石油、天然气及核材料资源的探测、开采与炼制，更是离不开分析检测工作； ? 分析化学在研究生命过程化学、生物工程、生物医学中，对于揭示生命起源、生命过程、疾病及遗传奥秘等方面具有重要意义。 ? 在医学科学中，医药分析在药物成分含量、药物作用机制、药物代谢与分解、药物动力学、疾病诊断以及滥用药物等的研究中，是不可缺少的手段；

? 在空间科学研究中，星际物质分析已成为了解和考察宇宙物质成分及其转化的最重要手段。 2. 分析化学在工、农业生产及国防建设中的重要性

? 分析化学在工业生产中的重要性主要表现在产品质量检查、工艺流程控制和商品检验方面； ? 在农业生产方面，分析化学在传统的农业生产中，在水、土成分调查、农药、化肥、残留物及农产品质量检验中占据重要的地位，在以资源为基础的传统农业向以生物科学技术和生物工程为基础的“绿色革命”的转变中，分析化学在细胞工程、基因工程、发酵工程和蛋白质工程等的研究中，也将发挥重要作用；

? 在国防建设中，分析化学在化学战剂、武器结构材料、航天、航海材料、动力材料及环境气氛的研究中都有广泛的应用。

五、分析化学的发展概况

起源可以追溯至古代炼金术，在科学史上，分析化学曾经是研究化学的开路先锋，它对元素的发现、原子量的测定等都曾作出重要贡献。但是，直到19世纪末，人们还认为分析化学尚无独立的理论体系，只能算是分析技术，不能算是一门科学。

20世纪以来，分析化学经历了三次巨大变革。

本世经初至30年代，物理化学中溶液理论的发展，为分析化学提供了理论基础，建立了溶液中酸碱、配位、沉淀、氧化还原四大平衡理论，使分析化学由一门技术发展成为一门科学。

40～60年代，物理学与电子学的发展，促进了以光谱分析、极谱分析为代表的仪器分析方法的发展，改变了经典的以化学分析为主的局面，使仪器分析获得蓬勃发展。

70年代末至今，生命科学、环境科学、新材料科学等发展的要求，

生物学、信息科学、计算机技术的引入，使分析化学进入了一个崭

新的境界，现代分析化学的任务已不只限于测定物质的组成及含量，而是要对物质的形态、结构、微区、薄层及活性等作出瞬时追踪、

在线监测等分析及过程控制，“分析化学已由单纯提供数据，上升到

从分析数据中获取有用的信息和知识，成为生产和科研中实际问题

的解决者”。

现代分析化学已突破了纯化学领域，它将化学与数学、物理学、计

算机学及生物学紧密地结合起来，发展成为一门多学科性的综合学科。

六、分析化学的发展趋势

提高灵敏度、解决复杂体系的分离问题及提高分析方法的选择性、

扩展时空多维信息、微型化及微环境的表征与测定、形态、状态分

析及表征、生物大分子及生物活性物质的表征与测定、非破坏性检

测与遥测、自动化及智能化。

七、分析化学的学习方法与要求

分析化学是一门从实践中来，到实践中去的学科，以解决实际问题

为目的。理论课：掌握基本概念、基本理论、基本计算、基本关系。实验课：掌握基本操作、培养严谨的科学作风、提高分析问题和解

决问题的能力。参考书：武汉大学主编. 分析化学, 第三版, 北京: 高

等教育出版社, 1995

七、分析化学（上册）的学时安排

章学时说明结论1

滴定概论 2 化学平衡处理删去＄4放至酸碱

酸碱6 滴定误差删去 ph计算一元弱酸详讲，其它最简

非水误差配位氧还

2 4 5 5

讲至p.78

极值误差法删去混合离子不要求

只讲碘量法和kmno4法，其它记住反应式有机物反应式不要求

沉淀2

重量3 只讲沉淀法

第二章误差和分析数据处理

第一节概述

定量分析的任务是要准确地解决“量”的问题，但是定量分析中的误

差是客观存在的，因此，必须寻找产生误差的原因并设法减免，从

而提高分析结果的可靠程度，另外还要对实验数据进行科学的处理，写出合乎要求的分析报告。

第二节测量误差

一、绝对误差和相对误差

1. 绝对误差

2. 相对误差

绝对误差与真值的比值称为相对误差。

?100%=

?100%

理论真值：如某化合物的理论组成等。

?100%

约定真值：如国际计量大会上确定的长度、质量、物质的量单位等。相对真值：如标准参考物质的含量。

标准参考物质：经权威机构鉴定并给予证书的，又称标准试样。

实际工作中，常把最有经验的人用最可靠的方法对标准试样进行多

次测定所得结果的平均值

作为真值的替代值。

二、系统误差和偶然误差

1. 系统误差（可定误差）

由某种确定的原因引起，一般有固定的方向，大小在试样间是恒定的，重复测定时重复出现。按系统误差的来源分类：方法误差、仪

器或试剂误差、操作误差。

方法误差：滴定分析反应进行不完全、干扰离子的影响、滴定终点

与化学计量点不符、副反

应的发生、沉淀的溶解、共沉淀现象、灼烧时沉淀的分解或挥发。

仪器或试剂误差：砝码、容量器皿刻度不准、试剂中含有被测物质

或干扰物质。

操作误差：称样时未注意防止吸湿、洗涤沉淀过分或不充分、辨别

颜色偏深（浅）、读数偏

高（低）。

按系统误差的数值变化规律分类：恒定误差、比例误差。

系统误差可用加校正值的方法予以消除。

2. 偶然误差（随机误差、不可定误差）

由于偶然的原因如温度、湿度波动、仪器的微小变化、对各份试样处理时的微小差别等引起，

其大小和正负都不固定。

偶然误差服从统计规律，可用增加平行测定次数加以减免。

三、准确度和精密度

1. 准确度与误差

准确度表示分析结果与真实值接近的程度。准确度的大小用绝对误差或相对误差表示。评价

一个分析方法的准确度常用加样回收率衡量。

2. 精密度与偏差

精密度表示平行测量的各测量值之间互相接近的程度。精密度的大小可用偏差、相对平均偏

差、标准偏差和相对标准偏差表示。重复性与再现性是精密度的常见别名。

∑xi-xi=1

偏差：d = xi - x 平均偏差：

∑(xi-x)/ni=1

相对平均偏差：

?100%=?100%

∑(xi-x)i=1

标准偏差（标准差）：

n-1

∑(xi-x)i=1

相对标准偏差（变异系数）：

rsd=

?100%=

n-1x

?100%

实际工作中多用rsd表示分析结果的精密度。

3. 准确度与精密度的关系

精密度是保证准确度的前提条件。只有在消除了系统误差的情况下，才可用精密度表示准确度。

四、误差的传递

1. 系统误差的传递

运算式标准偏差法 r = x + y - zsr2 = sx2 + sy2 + sz2

+-x

r = x ? y / z

(

sy2sx2sr2sz2

=(+()+()rxyz

r = f (x, y, z, ?)sr2 =例：p.15 例4

(

?r22?r22?r22

sx+(sy+(sz+ ?x?y?z

五、提高分析准确度的方法

①选择恰当的分析方法②减小测量误差

称量误差：称样量＞0.2g，才能使称量相对误差＜0.1%

滴定管读数误差：消耗滴定剂体积＞20ml，才能使滴定相对误差＜0.1% ③增加平行测定次数④消除测量中的系统

校准仪器、对照试验、加样回收试验、空白试验

第三节有效数字及运算规则

一、有效数字

指实际能测量到的数字，只允许数据的末位数欠准。保留有效数字

位数的原则：

① 1~9均为有效数字，0既可以是有效数字，也可以作定位用的无

效数字；②变换单位时，有效数字的位数不变③首位是8或9时，有效数字可多计一位

④ ph、lgk或pka等对数值，有效数字仅取决于小数部分数字的位数；⑤常量分析一般要求四位有效数字，以表明分析结果的准确度

为1?。

二、运算法则

①加减运算，有效数字以小数点后位数最少的数据为准；②乘除运算，有效数字以有效数字位数最少的数据为准。

三、数字修约规则

①四舍六入五留双；如3.35、3.25、3.152 ②不能分次修约；如

3.1462

③运算过程中可先多保留一位有效数字；④修约的结果应使准确度的估计值变差；

⑤在作统计检验时，标准偏差可多保留1~2位参加运算，计算结果的统计量可多保留一位数字

与临界值比较；

⑥

表示标准偏差和rsd时，通常取一位有效数字即可，最多取二位。第四节有限量实验数据的统计处理

一、t分布

无限多次的测量值的偶然误差分布服从正态分布，而有限量测量值的偶然误差的分布服从t分布。t分布曲线的纵坐标是概率密度，横坐标是统计量t（t =

【篇二：化学分析教案】

哈尔滨师范大学

教案

院系（部）化学化工院课程名称分析化学

使用教材分析化学(第四版，华中师大等校合编) 主讲教师李萍职务职称教授

授课对象 2011级本科生学生人数 130人

学年学期 2012~2013学年第一学期总学时数 50

教案首页

【篇三：《定量分析化学》教案完整版】

《定量分析化学》课程教学大纲

(适用于化学工程与工艺、高分子材料等工科各专业)

大纲编写依据：

参照原国家教委化学教学指导委员会制定的《化学专业定量分析课教学大纲》，结合分析化学方法的最新发展，以及化学工程专业及

高分子材料专业特点和对课程的基本要求和实际教学经验，本着课

程的规范性、特色性、连贯性和系统性而编写。

教学目的和要求：

定量分析课是化学专业学生的主要基础课之一，它的理论和方法不

仅是分析化学的基础，也是从事化学教育﹑化学﹑生物﹑地质﹑环

境等学科工作的基础。定量分析课在教给学生基本的分析化学原理

和方法的同时，使学生建立起严格的“量”的概念，培养学生严谨的

科学作风及从事理论研究和实际工作的能力。

定量分析课的目的和要求可以归纳为以下几点：

1．掌握常量组分定量分析的基本知识﹑基本理论和基本分析方法。 2．掌握分析测定中的误差来源﹑误差的表征及初步学会实验数据的统计处理方法。

3．了解定量分析中常用分离方法的原理及应用。

4．了解分光光度法的原理及应用。

在本课程教学中，不仅要讲清定量分析化学的基本概念和基本理论，而且要让学生懂得建立这些概念和理论的化学处理方法和思维方法，加强素质教育，注重能力培养，提倡创新精神。

教学方法：

讲授﹑课堂讨论与自学﹑辅导答疑以及实验教学相结合，教学过程

中规定每章有代表性的作业定期完成并修改，期末进行考试，综合

评价学生的学习效果。

先修课程及相关课程：

本课程是在学生学习了无机化学课程基础上开设的，即学生应具有

四大反应平衡的理论知识。相关课程有有机化学﹑结构化学等。

学时分配建议表

章内容学时

绪论1

一定量分析化学概论2

二酸碱平衡及酸碱滴定法 8

三络合滴定法6

四氧化还原滴定法 6

五重量分析法和沉淀滴定法4

六吸光光度法4

七分析化学中的数据处理 2

八分析化学中常用的分离和富集方法 2

九复杂物质的分析示例 1

绪论

教学目的与要求

通过本章的学习，让学生了解分析化学的基本定义，分析方法的分类，分析化学的基本应用及作用。教学的基本内容

一、分析化学的定义﹑任务和作用

二、分析方法的分类

教学重点与难点

1、分析化学的定义

2、分析化学中―量‖的概念

3、定量分析方法

第一章定量分析化学概论

教学目的与要求

学习本章定量分析化学概论之后，让学生掌握分析化学中的误差的

客观存在性，误差产生的原因及减免方法。分析化学中有效数字的

含义其定位原则，有效数字运算规则。滴定分析的分类、应用范围，标准溶液的配制及其浓度表示方法，滴定分析的基本计算等。

教学的基本内容

一、分析化学中的误差

1．测量误差的表征——准确度和精密度

2．误差的表示方法——误差和偏差

3．误差的来源和分类——系统误差和随机误差

4．随机误差的分布规律：频率分布﹑正态分布﹑随机误差的区间概率

5．测量精密度的表征

6．平均值的置信区间

7．可疑值的检验

二、有效数字

1．有效数字的位数

2．有效数字的修约规则

3．有效数字的运算规则

三、滴定分析法概论

1．滴定分析法的特点和主要方法

2．滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式

3．基准物质和标准溶液

4．滴定分析法计算

教学重点与难点

1、误差的客观存在性及偶然误差出现的规律性

2、有效数字的位数及其运算结果的表示方法

3、滴定分析法的各种计算

第二章酸碱平衡及酸碱滴定法

教学目的与要求

通过本章的学习，让学生掌握酸碱平衡的处理思想和基本方法，特别是各种酸碱溶液的ph值的计算方法，以及缓冲溶液的缓冲原理、选择原则及其应用等，酸碱指示剂的作用原理及其选择原则，酸碱滴定曲线的制作及其分析。本章是学生学习滴定分析法的基础，应加强学习和练习。

教学的基本内容

一、酸碱平衡

1．酸碱质子理论及酸碱共轭关系

2．酸碱反应平衡常数

3．酸碱物质在水溶液中各种存在形式的分布

4．酸碱溶液ph值的计算

5．酸碱缓冲溶液

二、酸碱滴定法

1．酸碱指示剂

2．酸碱滴定法的基本原理

3．终点误差

4．酸碱滴定法的应用

教学重点与难点

1、各种酸碱溶液ph值的计算

2、物料平衡、电子平衡和质子平衡的意义及书写

3、指示剂的变色原理

4、滴定突跃

5、计量点和终点

第三章络合滴定法

教学目的与要求

在酸碱滴定法学习后，学生比较容易理解本章的内容。络合物基本理论学习之后，学生应掌握本章中络合物的平衡处理方法，如副反

应系数、条件稳定常数的计算等，在了解金属离子指示剂的变色原理的基础之上，掌握络合滴定法的滴定原理及应用。

教学的基本内容

一、概述

1．络合反应的普遍性及意义

2．络合反应在分析化学中的应用

3．氨羧络合剂

4．edta的性质及在滴定分析中的应用

二、络合平衡

1．络合物的稳定常数

2．络合物各存在形式在水溶液中的分布

3．主反应和副反应

4．络合反应的副反应系数

5．络合物的条件稳定常数

三、络合滴定基本原理

1．络合滴定的滴定曲线

2．金属指示剂变色原理及影响指示剂变色点的因素

3．常见金属指示剂

4．终点误差公式及其应用

四、单一金属离子的络合滴定

1．滴定的可能性

2．滴定的最佳ph范围

五、混合金属离子的选择性滴定

1．分别滴定的可能性及酸度控制

2．使用掩蔽剂进行选择性滴定

六、络合滴定的应用

1．各种络合滴定方式

2．edta标准溶液的配制和标定

教学重点与难点

1、副反应及条件稳定常数的概念及计算

2、络合滴定曲线中突跃范围的影响因素

3、络合滴定中酸度的选择

4、金属离子混合溶液各组分的分别测定

第四章氧化还原滴定法

教学目的与要求

掌握氧化还原平衡中的基本处理方法，学习nernst方程的应用及条件电极电位的意义和计算，各种氧化还原指示剂的变色原理，氧化还原滴定曲线的制作及滴定突跃范围的影响因素，常用氧化还原滴定法的基本原理及其应用。

教学的基本内容

一、概述

1．氧化还原反应的特点

2．条件电位及影响条件电位的因素

3．氧化还原反应平衡常数及进行的程度

二、氧化还原反应历程及反应速度

1．影响氧化还原反应速度的因素

2．催化反应和诱导反应

三、氧化还原滴定

1．氧化还原滴定曲线

2．氧化还原滴定用指示剂

3．氧化还原滴定前的预处理

四、氧化还原滴定结果的计算

五、主要氧化还原滴定法的原理﹑特点及应用

1．高锰酸钾法

2．重铬酸钾法

3．碘量法

教学重点与难点

1、nernst方程的应用

2、标准电极电位与条件电极电位的关系及区别

3、平衡常数的计算

4、氧化还原滴定曲线中滴定突跃范围的影响因素

5、常见的氧化还原滴定法的基本原理和基本应用

第五章重量分析法和沉淀滴定法

教学目的与要求

通过本章的学习，让学生了解重量分析法作为一种经典的分析测试方法，仍然有其分析测试的特点和一定的应用，特别是将沉淀平衡处理思想融合到了四大平衡之中。学习和掌握沉淀的形成过程和沉淀条件的选择。沉淀滴定法基本原理、基本应用和计算。

教学的基本内容

一、重量分析法的分类及特点

1．沉淀法的步骤

2．重量分析法对沉淀形式和称量形式的要求 3．重量因数及重量分析结果的计算

二、沉淀的溶解度及影响因素

1．溶解度和固有溶解度

2．溶度积与条件溶度积

3．影响沉淀溶解度的因素

三、沉淀的形成和沉淀的类型

1．沉淀的类型

2．沉淀的形成过程

四、影响沉淀纯度的主要因素

1．共沉淀

2．后沉淀

五、沉淀条件的选择

1．晶形沉淀的沉淀条件选择

2．无定形沉淀的沉淀条件选择

3．均相沉淀法

六、沉淀滴定法概述