《分析化学教案》PPT课件

1,分析化学AnalyticalChemistry,欢迎你,2,教师联系方式冉国芳rangf163,com,办公室：化学实验楼617（武昌校区）Tel3,教学要求与安排,1.学时:讲课64h期末考2h2.成绩评定:平时（含作业）30%期末70%3.学习方法:预习、听讲、复习、做作业；课堂讨论；答疑（时间？）,4,教材,1.武汉大学编（第五版）.分析化学(第五版).高等教育出版.2.武汉大学编.分析化学例题与习题高等教育出版.（参考教材）.3.D.A.Skoog.AnalyticalChemistry(8thed),Fortworth:SaundersCollegePub.,2004.(双语教学班必备),5,主要参考书,1.RKellner等编，李克安,金钦汉等译.分析化学，北京大学出版社，2001.2.梁文平，庄乾坤主编.分析化学的明天，科学出版社，2003.3.张锡瑜等编著.化学分析原理，科学出版社，2000.4.D.C.Harris.QuantitativeChemicalAnalysis（5thed),NewYork:W.H.Freeman,1999.5.北京大学化学系分析化学教学组.基础分析化学实验(第二版),北京大学出版社,1998.,6,第1章分析化学概论,1.1分析化学的任务和作用1.2定量分析过程1.3定量分析方法1.4滴定分析法概述,7,1.1分析化学的任务与作用,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信息科学。原子量的准确测定、工农业生产的发展、生态环境的保护、生命过程的控制等都离不开分析化学.,8,基因组计划、蛋白组计划等的实现纳米技术的发展和应用人类在分子水平上认识世界生态环境保护检测和发现污染源早期诊断疾病保证人类健康兴奋剂的检测原子量的准确测定生命过程的控制工农业生产的发展,分析化学已成为21世纪生命科学和纳米科技发展的关键,9,社会科学、考古学人类学和法医学,10,起源：古代炼金术手段：人类的感官和双手16世纪：天平的出现，向定量迈进了一大步19世纪：化学方法，鉴定物质的组成和含量的技术,分析化学的历史,11,20世纪以来分析化学的主要变革,12,提高灵敏度解决复杂体系的分离问题以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及遥控自动化与智能化,现代分析化学学科发展趋势及特点,13,环境保护与分析化学,1.碘盐：黑龙江省集贤村,1000多人.约200个傻子,引用水、土壤严重缺碘所致。2.绿地毯的秘密钼：新西兰某牧场，钼矿场矿工往返的路上三叶草碧绿繁茂，生机勃勃。钼参与两种酶的反应：将硝酸根离子还原为铵离子，利于植物合成氨基酸；参与合成“钼铁蛋白”，与氮分子结合生成氨。3.置人于死地的骨骼痛镉：1955年日本富山县，痛痛病，骨骼严重变形，发脆易折，镉中毒。村子上游是神岗铅锌矿区，废水中含镉，灌溉稻田，污染饮水。镉使骨骼脱钙，造成骨质疏松。痛苦终生。4.莫名其妙的自燃硫：经地质学家考察，开采硫磺矿，硫磺粉尘与空气接触极易燃烧，形成“鬼火”。,14,5,数据分析DataAnalysis,1,2,4,3,6,样品制备SamplePreparation,样品采集Sampling,样品测定SampleAnalysis,问题提出FormulationQuestion,结果报告WritingReports,1.2定量分析过程,15,1.3定量分析方法,化学分析法(常量组分)重量分析滴定分析：酸碱、络合、氧化还原、沉淀仪器分析法(微量组分)光化学：紫外-可见、红外、荧光、磷光、激光拉曼、核磁共振、原子发射、原子吸收电化学：电位、电导、库仑、安培、极谱色谱法：柱、纸、薄层、GC、HPLC、CE其他：质谱、电子能谱、活化分析、免疫分析,16,按试样量大小分方法固体试样质量(mg)液体试样体积(mL)常量10010半微量10100110微量101%)微量组分(0.01-1%)痕量组分(99.9%;3.稳定(Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4等）,20,实验室常用试剂分类,级别1级2级3级生化试剂中文名优级纯分析纯化学纯英文标志GRARCPBR标签颜色绿红蓝咖啡色,注意标准试剂、高纯试剂、专用试剂的区别,21,1.4.4滴定分析中的体积测量,常用容量分析仪器:容量瓶(量入式)移液管(量出式)滴定管(量出式),校准方法:1.绝对校准2.相对校准:移液管与容量瓶,22,常用滴定分析仪器,23,讨论问题：如何准确量取100.0mL溶液？是否可以用别人的滴定管放溶液到自己的滴定管中，以求校正自己的滴定管?移液管尖处的液体是否可吹出?,24,1.4.5滴定分析计算,国际单位制（SI）的基本单位（7个）：,长度(l)米(m)质量(m)千克（kg）时间(t)秒(s)电流强度(i)安培(A)热力学温度单位(T)开尔文(K)物质的量(n)摩尔(mol)光强度单位(I)坎德拉(cd),物理量符号为斜体,单位符号为正体,25,分析化学中常用的量和单位,物质的量:n(mol、mmol)摩尔质量:M(gmol-1)物质的量浓度:c(molL-1)质量:m(g、mg)体积:V(L、mL)质量分数:w(%)质量浓度:(gmL-1、mgmL-1)相对分子量:Mr相对原子量:Ar,必须指明基本单元,26,A.标准溶液的配制,标定法：稀释后标定(NaOH、HCl)n1=n2c1V1=c2V2,直接法：用基准物质直接配制(K2Cr2O7)准确称量并配成准确体积。,27,例1.1配制0.02000molL-1K2Cr2O7标准溶液250.0mL,求m=?,解m(K2Cr2O7)=nM=cVM=0.020000.2500294.2=1.471(g),准确称量1.47g(10%)K2Cr2O7基准物质,于容量瓶中定容,再计算出其准确浓度：,通常仅需要溶液浓度为0.02molL-1左右,做法是:,28,B.标定及滴定计算方法一:等物质的量规则,ZA和ZB分别为A物质和B物质在反应中的得失质子数或得失电子数。,29,例如,H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,H2SO4的基本单元:NaOH的基本单元:NaOH等物质的量规则:,30,MnO4-的基本单元:Fe2+的基本单元:Fe2+等物质的量规则:,MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O,31,例1.4以K2Cr2O7为基准物质,采用析出I2的方法标定0.020molL-1Na2S2O3溶液的浓度,需称多少克K2Cr2O7?如何做才能使称量误差不大于0.1%?,n(K2Cr2O7)=n(Na2S2O3),解:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2OI2+2S2O32-=2I-+S4O62-,32,m(K2Cr2O7)=n(K2Cr2O7)M(K2Cr2O7)=c(Na2S2O3)V(Na2S2O3)M(K2Cr2O7)=0.0200.025294.18/6=0.025(g)（？）,如何配制才能使称量误差0.1%?,33,称大样减少称量误差,准确称取0.25g左右K2Cr2O7于小烧杯中，溶解后定量转移到250mL容量瓶中定容,用25mL移液管移取3份溶液于锥形瓶中,分别用Na2S2O3滴定。,34,欲标定0.10molL-1NaOH:若用H2C2O42H2O约0.15g应称大样若用KHC8H4O4约0.5g称小样为好(?),比较“称大样”、“称小样”两种方法的优劣,35,方法二:换算因数法,36,例1.6,病人血钙的检验：取2.00mL血液，稀释后用(NH4)2C2O4处理，使Ca2+生成CaC2O4沉淀，沉淀过滤后溶解于强酸中，然后用,的KMnO4溶液滴定，用去1.20mL，试计算此血液中钙的质量浓度(gL-1).,37,1Ca2+1H2C2O45H2C2O42KMnO4,n(Ca2+)=n(H2C2O4)=n(KMnO4),2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2(g)+8H2O,解:,38,39,A