分析化学任务和作用
一分析化学的任务和作用
概述一．分析化学的任务和作用分析化学是化学学科的重要分支之一，是研究物质的化学组成及其含量测定方法和相关理论的一门学科。
它包括定性分析、定量分析和结构分析。
分析化学是在化学学科基础上吸收物理学、数学、计算机科学及生物化学等学科的相关成果而发展起来的，同时对化学本身的发展起着重大作用。
一些化学的基本定律就是通过分析化学测定大量数据而建立的。
化学学科的发展离不开分析化学，医药学、生物学、环境科学、农学、地质学和其他许多技术科学，都需要分析化学。
在国民经济建设的许多领域中，分析化学起着重要的作用，例如：进出口商品的检验需要分析化学，新产品的试制、新技术和新工艺的探索推广，也常以分析结果作为重要的依据。
通过学习分析化学，不仅可以掌握分析化学的基本理论和基本操作技能，而且对培养严谨的科学态度，提高分析问题和解决问题的能力，都具有特别重要的意义。
二．分析化学方法的分类根据分析任务、分析对象、测定原理、操作方法和具体要求不同，分析方法可有下列多种分类方法1 定性分析、定量分析和结构分析根据分析任务的不同，分析化学可分为：定性分析，其任务是鉴定物质由哪些元素、原子团、官能团或化合物所组成；定量分析，其任务是测定物质中有关组分的含量；结构分析，研究的是物质的分子结构、晶体结构或形态。
2 常量分析、微量分析和痕量分析根据被测组分的含量，分析化学可分为常量分析、微量分析和痕量分析等，其中含量大于1%的为常量分析，含量介于0.01%~1%的为微量分析，含量小于0.01%的为痕量分析。
3 化学分析和仪器分析以物质的物理、化学性质及其变化为基础，用各种仪器获取有关被测定组分信息的分析方法称为仪器分析法，仪器分析法的种类很多，如光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、质谱分析法和放射化学分析法等。
仪器分析法具有分析时间快，灵敏度高等优点，所以仪器分析已经成为当代化学分析的研究重点。
化学分析是仪器分析的基础，与仪器分析相比，手工化学分析不需要昂贵的仪器成本投入，即可满足常规分析的要求。
分析化学
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.第三道作业化学分析一般过程包括五个主要步骤：样品的采集、试样的制备和分解、干扰组分的分离、含量的测定以及数据处理。
第五章 分析化学基础原理
测定，由于测定方法不同，溶液中存在的其它离子对
Fe3+测定的干扰情况是不同的。
§3.化学分析过程
1.用重量分析法测定 步骤如下： NH3+＋NH+ Fe3+ Fe（OH）3 灼烧 Fe2O3 称量
根据Fe2O3称量结果计算试样中Fe2O3的含量。在这样的 条件下，除了Fe3+ 以外，Al3+、Ti4+也生成氢氧化物沉淀， 干扰测定。 2.用氧化还原滴定法测定 步骤如下：
§3.化学分析过程
试样的分析过程，一般包括下列几个环节： 1.取样； 2.试样的分解； 3.测定；
4.计算分析结果，并对测定结果作出评价。
一、取样 在实际工作中，要分析的对象往往是很大量的、 不均匀的。而分析时所取的试样量是很少的。因此，在分 析以前，首先要保证所取的试样具有代表性。
§3.化学分析过程
从反应产物（P）的量来计算待测组分（X）的量。如果 反应产物是沉淀，则称量沉淀重量，从而计算待测组分 的含量。
§2.定量分析法
（二）滴定分析法（容量分析法） 根据某一化学计量反应： X ＋ （待测组分） R ＝ （试剂） P （反应产物）
将已知准确浓度的试剂（R）溶液滴加到待测溶液中，直 到所加的试剂恰好与待测组分按化学计量反应为止，根据 试剂溶液的浓度和体积计算待测组分的含量。
d i x i x (i 1,2, , n)
三、准确度和精密度的关系
准确度高精密度不一定高，反之亦然。实际分析 中，首先要求良好的精密度，精密度越好，得到准确结 果的可能性越大。所以，好的精密度是获得准确结果的 前提和保证。虽然好的精密度不一定能保证好的准确度， 但通过校正可以较准确地反映试样中的真实含量。
分析化学(第6版)整套教学课件
绪论
第1章 绪论
♣分析化学的任务和作用 ♣分析化学的分类 ♣分析化学的发展 ♣分析过程的基本步骤
一、分析化学的任务和作用
分析化学 ---研究物质的化学组成、含量、结构的分 析方法及有关理论的一门学科。 ---化学学科中的信息科学， 是化学学科的一个重要分支。 ---是科学技术的眼睛。
按测定原理或分析方法分类
化学分析 以物质的化学反应为基础；
测
滴定分析法和重量分析法
定
原
以物质的物理和物理化学性
理
仪器分析
质为基础；物理和物理化学 分析方法；光学分析法、电
化学分析法、色谱分析法、
质谱分析法、放射化学分析
法
二、分析化学的分类
化学分析法
仪器分析法
1. 灵敏度低 适合于高含量或常量(＞1%) 2. 准确度高
实际工作中，随机误差与系统误差并无明 显的界限，当对其产生的原因尚未知时，往往当 作偶然误差对待，进行统计处理。
三、误差的分类及减免方法
减免误差的方法
1）系统误差的减免
对照试验：纠正方法误差
标准试样 测定试样 同条件下平行试验，找出校正值
空白试验：纠正试剂、器皿带入的系统误差
不加入试样 测定试样
同条件下试验，找出校正值
析除外)
5. 仪器价格昂贵、维修困难、
维护要求高 化学分析方法与仪器分析方法是互为补充的，而且前者又是后
者的基础。
二、分析化学的分类
按分析对象分类
无机分析
分 （无机化合物）
析
对
象
有机分析
（有机化合物）
元素、离子、原子团 化合物组成 各组分含量
元素分析； 官能团分析 结构分析
分析化学的任务和作用
*化学分析法-Chemical analysis:以物质的化学反应为基础的分析方法。
方 法 1 定性分析、定量分析和结构分析
1 定性分析、定量分析和结构分析
方法
试样质量/ mg 试液/mL
试样质量/ mg 试液/mL
1分析化学的任务和作用
1
<0.
方法
试样质量/ mg 试液/mL
常量(Macro)分析 2 无机分析和有机分析
2.2 无机分析和有机分析
* 无机分析-Inorganic analysis ，组成无机 物的元素种类较多，要求鉴定物质的组 成和测定各成分的含量。
* 有机分析-Organic analysis ，组成有机物 的元素种类不多，但结构相当复杂，分 析的重点是官能团分析和结构分析。
2.3 化学分析和仪器分析
建立了四大平衡理论，由一种技术发展为一门 科学。
* 在第二次世界大战前后，物理学和电子学的发 展，促使了各种仪器分析方法的发展。
* 自20世纪70年代以来，以计算机应用为主要标 志的信息时代的到来，促使分析化学变为分析 科学。
1.分析化学与社会及其它学科的关系
2.分析化学的主要发展趋向
3.与分析化学有关的诺贝尔奖获得者
2.1定性分析、定量分析和结构分析
* 定性分析-Qualitative analysis:鉴定物质 由哪些元素、原子团或化合物所组成；
* 定量分析-Quantitative analysis:测定物质 中有关的成分的含量。
* 结构分析- Structure analysis:研究物质的 分子结构或晶体结构。
1
<0.
1 定性分析、定量分析和结构分析
>100
1-第一节 分析化学的任务和作用
Analytical Chemistry
学习目的
分析化学是重要基础课；
掌握基本原理和测定方法；
建立起准确的“量”的概念；
培养思维方法和严谨的科学作风；
掌握科学的实验技能；提高分析问
题和解决问题的能力； 由“学会”过渡到“会学”和“会 用”。
分析化学
定量分析概论
内容提要
《分析化学》是 研究关于获得物 质系统 化学信 息的方法及理论 的学科．
误差和数据处理 酸碱、配位、氧化还原、沉淀 四大滴定法原理及其应用 重量分析 光度法和分离分析
要求
怎样学好分析化学
1.记笔记、 学会听课、提高效率 2.会看书、学会自学、克服依赖心理 3.复习与答疑 4.发挥实验在学习中的作用 5.充分利用网络资源
1. 定义
分析化学(Analytical Chemistry) : 它是化学学科的一门重要分支， 是研究物质化学组成的表征和测量 的科学。
最新定义
分析化学是发展和应用各种方法、仪 器和策略，以获得有关物质在空间和时 间方面组成和性质的一门科学。
Analytical Chemistry is a scientific discipline that develops and applies methods, instruments and strategies to obtain information on the composition and nature of matter in space and time. (R.Kellner,etc.,Analytical Chemistry,1998)
2. emistry
1）分析化学任务--化学中的信息科学
分析化学及其任务和作用
仲裁分析是指不同单位对分析结果有争议时 提供组成、结构、含量、分布、形态等
1~10mg , V 0.
第二节 分析方法的分类
请权威单位进行裁判的分析 研究物质化学组成的分析方法及相关理论的
研究物质化学组成的分析方法及相关理论的
第一次变革：20~30年代
第三节 分析化学发展
✓ 第一次变革：20~30年代 溶液四大平衡理论的建立 分析化学 由 技术 → 科学
分 ❖ 例行分析和仲裁分析
续前
➢ 按任务分 定性分析 ：鉴定组成 定量分析 ：测定含量 结构分析 ：研究结构
➢ 按对象分 无机分析 ：鉴定组成和测定含量 有机分析 ：官能团的分析和结构鉴定
➢ 按测定原理分 化学分析 ：重量分析，滴定分析 仪器分析 ：光学分析，电分析，色谱分析 NMR，MS，电子显微镜，x-射线
S 0.01~0.1g , V 1~10ｍL
例行分析是指一般化验室日常生产中的分析
微量分析 1~10mg , V 0.
提供组成、结构、含量、分布、形态等
S 0.1~10mg , V 0.01~1mL
请权威单位进行裁判的分析
超微量分析 第三节 分析化学发展
NMR，MS，电子显微镜，x-射线分析
S < 0.1mg , V < 0.01mL
续前
按试样用量和操作规模分 1g , V > 10mL
➢ 溶液四大平衡理论的建立
第一节 分析化学及其任务和作用
常量分析 第一次变革：20~30年代
第二次变革：40~60年代 仲裁分析是指不同单位对分析结果有争议时
S > 0.1g , V > 10mL
半微量分析 分析化学 由 技术 → 科学
分析化学教案华东理工.doc
分析化学教案华东理工篇一：分析化学1-3章教案第一章：绪论1-1分析化学的任务和作用一、分析化学的定义研究获得物质化学组成、结构信息、分析方法及相关理论的科学；是化学中的信息科学，以降低系统的不确定度为主要目的。
二、分析化学的任务分析化学的任务是确定物质的化学组成、测量各组成的含量以及表征物质的化学结构。
即分析化学解决“是什么”、“有多少”、“怎么样”等问题，它们分别隶属于定性分析、定量分析和结构分析研究的范畴。
三、分析化学的作用分析化学是研究物质及其变化的重要方法之一。
在化学学科本身的发展上，以及与化学有关的各科学领域中，分析化学都起着一定的作用，如材料科学、环境科学、能源科学、生命科学、矿物学、地质学、生理学、医学、农业及其他科学技术，凡涉及化学现象，在其研究过程中必用到分析化学，故有科学技术的“眼睛”之美誉。
分析化学在国民经济建设中，在生活实践中具有实用价值。
如：解决人类面临的“五大危机”（资源、能源、粮食、人口、环境）问题；当代科学领域的四大理论（天体、地球、生命、人类起源和演化）；环境中的五大全球性问题（温室效应、酸雨、臭氧层破坏、水质污染、森林减少）；在工农业生产、国防建设等方面，无一不依赖分析化学的配合。
四、分析化学学习目的? 分析化学是人们用以解剖和认识自然的重要手段，分析化学课不仅传授有关的知识，还是一门培养学生运用化学观点来分析和处理问题能力的课程。
? 分析化学工作者的能力应包括：实验动手能力、观察能力、查阅文献资料的能力、记忆能力、思维能力、想象能力和表达等七种能力。
1-2分析方法的分类按方法原理分类? 化学分析：以物质的化学反应为基础，历史悠久，也称为经典分析法，主要是滴定分析（容量分析）法和重量分析法。
? 仪器分析：以物质的物理和物理化学性质（光、电、热、磁、声）为基础，借助于特殊的仪器，形成各分支学科（光学分析法、电化学分析法、热分析法、色谱法、质谱法等）化学分析1-3分析化学的进展1.由分析对象来看4.分析化学主要发展趋势（课本P5）际测量过程中，即使采用最可靠的分析方法，使用最精密的仪器，由技术最熟练的分析人员测定也不可能得到绝对准确的结果。
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库仑分析法
2021/1/17
色谱分析法的分类
超临界色谱法 气相色谱法
色谱分析法
液相色谱法
电色谱法
2021/1/17
薄层色谱法 激光色谱法
光分析法的分类
紫外可见法 原子吸收法
光分析法
原子发射法
荧光法
2021/1/17
分子光谱 原子光谱 红外法
核磁法
其他分析法的分类
质谱分析法
核磁共振 热分析法
第一章 绪论
introduction
§1.1 分析化学的任务和作用 §1.2 分析方法的分类 §1.3 分析化学的进展简况
2021/1/17
分析化学与社会
环境：大气、水质和土壤监测； 生产：生产过程的质量控制； 食品：农药残留, 食品的营养成分； 法庭：DNA技术，物证； 生命：临床诊断、病理研究、基因序列，基因缺陷； 医药：构效关系，新药筛选，天然药物的有效成分与结构； 宇宙：登陆月球后的岩样分析，火星、土星的临近探测； ┄┄所有这些人类活动的每一步都离不开分析化学。
其他分析法
2021/1/17
毛细管电泳 联用技术 生物芯片 免疫分析
§1.3 分析化学的进展简况
传统分析化学课题：“有什么？”和“有多少？” 高要求：物质的成分，价态、状态和结构； 进展：常量(>1%)→微量(0.01%～1％)→痕量(<0.01%);
静态分析→动态分析； 离线(off line)→在线(on line)、 实时(real time); 活体内(in vivo)原位分析; 方向：高灵敏度（达原子级、分子级水平）； 高选择性（复杂体系）、快速、简便、经济; 自动化、数字化、计算机化、信息化和智能化。
2021/1/17
§1.2 分析方法的分类
酸碱 配位
光化学分析 电化学分析
沉淀 氧化还原
Байду номын сангаас
滴定分析
重量分析
基础发展
化学 分析
仪器 分析
分析化学
色谱分析 质谱分析 热分析
常量分析
化学 物理、数学 计算机、激光、功能材料
微量、痕量分析
2021/1/17
电化学分析法的分类
电导分析法
电位分析法
电解分析法
电化学分析法 电泳分析法
2021/1/17
分析化学系列教学软件集：
(1) 分析化学电子教案 (2) 仪器分析电子教案 (3) 分析化学多媒体素材库 (4) 化学分析虚拟实验室 (5) 基础仪器分析虚拟实验室 (6) 现代仪器分析虚拟实验室 (7) 分析化学虚拟考场 (8) 分析化学网络课程
2021/1/17
2021/1/17
结束
√第 01 章
第 02 章 第 03 章 第 04 章 第 05 章 第 06 章 第 07 章 第 08 章 第 09 章 第 10 章 第 11 章 第 12 章 第 13 章 第 14 章
2021/1/17
分析化学的发展方向：
微型 高效 自动 智能
2021/1/17
课程的任务和要求：
• 掌握基本的分析方法及其原理 • 掌握有机分子结构解析的基本知识 • 掌握各种分析方法的有关计算，初步具备
数据评价能力 • 初步具备查阅文献、选择分析方法、拟订
实验方案的能力 • 培养观察、分析和解决问题的能力