分析化学教案 课程目的和要求： 教学课时：36

分析化学教案课程目的和要求：通过这门课程的学习使学生掌握其定量分析的原理和测定方法，建立起严格的“量”的概念。

让学生能够运用化学平衡的理论和知识，处理和解决各种滴定分析法的基本问题，包括滴定曲线、滴定误差、滴定突跃和滴定可行性判据，掌握重量分析法及吸光光度法的基本原理和应用、分析化学中的数据处理。

了解常见的分离与富集方法。

培养学生科学的思维方法和严谨的科学作风，正确掌握有关的科学实验技能，提高分析问题和解决问题的能力。

教学课时：36学时所用教材：武汉大学主编，分析化学，第五版，上册，高等教育出版社， 2006 主要教学参考书及材料1.武汉大学等，分析化学，第四版，北京：高等教育出版社， 2000.2.华中师范大学，东北师范大学，陕西师范大学等，分析化学，第三版，北京：高等教育出版社， 2002.3.林树昌,胡乃非.分析化学(化学分析部分).4.彭崇慧,冯建章,张锡瑜,李克安,赵凤林.定量化学分析简明教程.第2版.北京:北京大学出版社,19975.R. Kellner, J.-M. Mermet, M. Otto and H. M. Widmer, Ed., AnalyticalChemistry，WILEY-VCH, Weinheim, 1998。

中译本，分析化学，李克安，金钦汉等人，北京大学出版社，2001。

6.李俊义，张渔夫，徐书绅等编.分析化学学习指导. 北京: 高等教育出版社,1991.67.武汉大学《定量分析习题精解》编写组编著.定量分析习题精解. 北京:科学出版社.1999.8.8.淅江大学分析化学教研组.分析化学选择填充题选集(第一册). 北京: 高等教育出版社,1988.8.9.淅江大学分析化学教研组.分析化学选择填充题选集(第二册). 北京: 高等教育出版社,1988.8.第1章绪论（2学时）教学要求：会用不同的分类标准 , 将分析化学分成许多不同的类别；了解分析化学的定义、任务和作用和分类。

掌握化学计量点、滴定终点、滴定误差等基本概念。

掌握滴定分析对化学反应的要求和基准物质应具备的条件。

了解常用的滴定方式。

掌握标准溶液的配制和标定方法。

通过习题计算牢固掌握物质的量浓度和滴定度的应用及换算。

教学重点：分析方法的分类。

定量分析的一般程序。

有关滴定分析的基本概念 , 对化学反应的要求，标准溶液的配制、标定和浓度表示及计算。

1.1分析化学的定义、任务和作用定义：分析化学是发展和应用各种理论、方法、仪器和策略以获得有关物质在相对时空的组成和性质的信息的一门科学。

分析化学（分析学）是一门自然科学。

它致力于建立和应用各种方法，仪器和战略以获得有关物质在一定时间或空间内的组成、结构和能态的信息（周南：现代分析化学的内涵和新定义。

理化检验－化学分册。

37卷1期，47－48）。

对新定义的几点说明：⑴指有关分析化学发展，带有方向性的设想和规划等，如分析仪器的微型化，分析技术的联用等。

这是建立新方法和开发新分析仪器的基础。

⑵组成也包括某一元素各种形态的组成。

例如有机硒和无机硒。

形态也包括某一元素的各种氧化态或价态，如Rｅ（Ⅳ）和Sｅ（Ⅵ）等。

⑶一定时间指各种瞬时扫描测定和过程分析而言。

⑷一定空间指各种表面分析、微区分析等试样某一指定部位而言。

⑸信息”强调分析化学是用分析思维和方法获得物质化学信息的科学它是一门“应用信息科学。

⑹自然科学”表明分析化学是一门独立的自然科学，不从属于化学或物理学或其“他学科，但由于它提供的是化学信息，故仍可称作“分析化学”。

⑺物质”指分析化学仅适用于物质世界这一范畴之内。

“分析化学是研究物质化学组成的表征和测量的科学。

测量：物质的组成的含量；表征：物质的组成结构。

任务：确定物质化学组成，测量含量，表征物质化学结构。

化学组成－定性分析（化学分析，仪器分析）组份含量－定量分析（化学分析，仪器分析）化学结构－结构分析（仪器分析）作用：科学研究的基础，生产实践必不可少。

生命科学、材料科学、环境科学、能源科学提供重要信息。

工业－原料选择、流程控制、产品检验；农业－土壤分析、化肥、农药分析、农作物生长过程研究；国防－武器研制和生产；资源开发等。

1.2 分析化学方法分类与选择1.2.1 方法分类分类标准：任务，分析对象，测定原理，试样用量，组分含量，具体要求。

任务——定性分析、定量分析、结构分析。

分析对象——无机分析：物质组成和成分含量；有机分析：官能团和结构分析。

测定原理——化学分析法：以化学反应为基础。

仪器分析法：以物理和物理化学性质为基础。

进一步分：光、电化学、热、色谱、声等。

试样用量——常量分析（＞0.1克）、半微量分析（0.1－0.01克）、微量分析（0.01－0.0001克）、超微量分析（＜0.0001克）。

组分含量——常量成分分析（＞0.1%）、微量成分分析（0.01%－1%）、痕量成分分析（＜0.01%）。

具体要求－例行分析（常规分析）、仲裁分析。

按分析材料名称—水分析、岩石分析、食品分析、钢铁分析、临床分析、药物分析按化学组成—全分析、元素分析、化合物分析1.2.2 方法选择根据测定要求，组分的特点、共存组分情况、现有条件、测定成本、时间要求等。

1.3 分析化学的发展简史与展望。

三次变革：20世纪初二次大战前后（20世纪中叶）20世纪初70年代1.4 分析化学过程及分析结果的表示1.4.1 定量分析的过程一般步骤：取（采）样－制样－分离－选择方法－测定－结果计算及评价。

取（采）样－制样（第二章的内容）分离的意义：在分析化学中分离是非常重要的，所测对象通常都是很复杂的，许多共存物质有可能干挠，除一些采用掩蔽消除外，多采用分离的方法，分离是分析化学中非常重要的一个研究领域。

分离：是消除干扰的一种方法。

常用的分离方法：沉淀分离法；挥发和蒸馏分离法；液– 液萃取分离法；离子交换分离法；色谱分离法；测定：选择合适的分析方法。

熟悉各种分析方法的特点做出正确选择。

对于高含量组分的测定，一般采用滴定分析法和重量分析法；对于低含量组分的测定，一般采用灵敏度较高的仪器分析法。

分析结果的计算与评价（第三、第四章）1.4.2分析结果的表示一、表示形式：待测组分实际存在形式；如试样中氮的实际存在形式, 可用NH3、NO3-，N2O5等表示元素的氧化物形式；如矿石分析中常以K2O，CaO，MgO，SiO2等表示。

元素形式；在金属材料和有机分析中，用Fe，Cu, Mo 和C、H、O、S 等表示。

离子形式。

如电解质溶液中，常以K+，Na+， SO42－，Cl-等表示。

二、含量表示方法固体－－质量分数；可用小数表示，也可用%表示。

液体－－物质的量浓度；mol·L-1质量摩尔浓度；mol·Kg－1质量分数；体积分数；摩尔分数；质量浓度ｇ·L-1气体－－体积分数；质量浓度。

1.5 滴定分析法概述1.5.1滴定法常用术语及方法特点一、滴定分析法原理：将一种已知准确浓度的试剂溶液，逐滴加入到被测物质的溶液中，直到反应完全。

然后根据所用的试剂溶液的体积和浓度，求出待测物质的含量。

1、滴定剂：已知准确浓度的试剂溶液（一般为标准溶液）2、滴定：把滴定剂从滴定管滴加到被测物质溶液中的过程。

3、化学计量点：滴入的标准溶液与被测物质定量反应完全时，称反应到达了化学计量点，简称计量点并用sp表示，即stoichiometric point 的缩写。

4、滴定终点(end point )：一般依照指示剂的变色来确定化学计量点，滴定中指示剂改变颜色的那一点，称为滴定终点并用ep 表示，5、终点误差Et (titration error) ：滴定终点与化学计量点不一定恰好相符, 由此造成的分析误差称为终点误差。

理论上，滴定剂与被测物质的量符合化学计量关系时。

－计量点。

实际上，用指示剂判断，使滴定停止时。

－滴定终点。

问：两者有何区别？二、滴定分析法的特点①两者成化学计量关系；②常量分析（取样量？含量？）③快速、简单、简便、广泛；④准确（标准方法）相对误差＜0.1%1.5.2滴定分析法对化学反应的要求滴定反应：能用于滴定分析的化学反应。

①反应必须按一定的化学反应方程式进行②反应要定量进行（符合化学计量，反应完全99.9%）；③反应速度要快；④能用简单的方法确定终点。

1.5.3滴定方式一、直接滴定法：用标准溶液直接滴定待测物质，是滴定分析中常用和最基本的方法。

二、返滴定法：待测物质和过量标准溶液反应，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液。

三、置换滴定法：用一种试剂与待测组分待测组分定量地置换为另一种物质，再用标准溶液滴定这种物质。

四、间接滴定法待测物质不能与滴定剂直接反应时，通过另外的化学反应生成能和标准溶液反应的物质，根据各反应物的计量关系计算待测组分的量。

1.6 基准物质和标准溶液1.6.1 基准物质试剂的级别：保证试剂（优级纯）；分析试剂（分析纯）；化学纯（纯）；实验试剂。

滴定待测物质的具有准确浓度的溶液为标准溶液。

可以直接配制标准溶液的物质为基准物质。

基准物质应符合的条件：①在空气中稳定；②纯度在99.9%以上；③实际组成与化学式相符④摩尔质量较大；⑤滴定反应符合滴定分析要求。

常用的基准物质有纯金属和纯化合物。

如Ag , Cu , Zn , Cd , Si , Ge , Al ,Co , Ni , Fe 和NaCl , K2Cr2O7 ,Na2CO3 , As2O3 , CaCO3，邻苯二甲酸氢钾，硼砂等。

它们的质量分数一般在99.9%以上1.6.2 标准溶液的配制方法一、直接法配制－－在分析天平上，直接称取一定质量的物质（基准物），溶解后，定量转移到一定容量的容量瓶中。

如重铬酸钾标准溶液的配制。

二、标定法间接配制法－－先配制接近所需浓度的溶液，然后用基准物质滴定（称为标定），或用已标定过的标准溶液滴定。

如氢氧化钠标准溶液的配制。

1.7 滴定分析法的计算。

1.7.1 标准溶液浓度的表示方法一、物质的量浓度C B ：溶液中所含溶质的物质的量ｎB 除以溶液的体积V 。

(物质的量的数值与基本单元有关)二、滴定度：每毫升滴定剂相当于被测物质的质量或质量分数。

（生产单位的例行分析常用）TB /A （g/mL ） B ：被测物的化学式 A ：滴定剂的化学式三、滴定度与物质的量浓度的换算：100010001000/B A A B A A B A A B B A B A B M C a b V M n a b V M n a b V M n V m T dD cC bB aA ×=×××=××=×==+=+1.7.2①滴定分析计算依据 t T + A == P或②标准溶液的直接配制： ③基准物标定（估算基准物质量；计算标准溶液浓度）：④1000/T T T T M V C m ⋅⋅=A A T T V C at V C ⋅⋅=⋅⑤1.7.3 滴定分析计算示例例1：现有0.1200 mol/L 的NaOH 标准溶液200 mL ，欲使其浓度稀释到0.1000mol/L ，问要加水多少mL ？解：设应加水的体积为 V mL ，根据溶液稀释前后物质的量相等 的原则，)200(1000.02001200.0V +=×∵)(401000.0200)1000.01200.0(mL V =×−=∴ 例2：将0.2500 g Na2CO 3基准物溶于适量水中后，用0.2 mol/L 的HCl 滴定至终点（甲基橙），问大约消耗此HCl 溶液多少毫升？232=CO Na HCl n n ∵ 323232100022CO Na CO Na CO Na HCl HCl M m n V C ××=×=× )(240.1062.010002500.02ml V HCl ≈×××=∴232=CO Na HCl n n ∵ 例3：若TNa 2CO 3/HCl = 0.005300 g/mL ，试计算HCl 标准溶液物质量的浓度。