分析化学教案华东理工.doc

1、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”、宥多少"、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

2、、 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 M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

3、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

4、测定也不可能得到绝对 准确的结果。由同一个人，在同样条件下对同一个试样进行 多次测定，所得结果也不尽相同。这说明，在分析测定过程 中误差是客观存在的。所以，我们要了解分析过程中误差产 生的原因及由现的规律，以便采取相应措施减小误差；并进 行科学的归纳、取舍、处理，使测定结果尽量接近客观真实 值。2-1定量分析中的误差一、误差与准确度1、准确度分析结果与真实值相接近的程度，说明分析结果的 可靠性，用误差来衡量。2、误差测量值xi与真实值 以的差值。3、误差大小的表示方法：误差一般用绝对误差和相对误差来表示绝对误差：E= xi -?如：分析天平称量X1=2.1750g X2=0.2175g第二章：

5、误差及分析数据的统计处理?1=2.1751g ?2=0.2176gE1= X1- ?1 =-0.0001gE2= X2- ?2=-0.0001g相对误差 Er =E?100%Er1=-0.0005% ,Er2=-0.05%问题：相对误差较绝对误差有何优点？答：用相对误差表示测定的结果的准确度更为确切！NOTICE :(1)绝对误差与相对误差皆有正负之分；正值表示分析 结果偏高，负值偏低。(2)常用多次测量的平均值代替真实值；(3)误差小，表明准确度高。二、偏差与精密度1、精密度在相同条件下重复测量时，各次分析结果 相互接近的程度。精密度的高低用偏差来衡量，偏差越小，分析结果的精 密度越高。2、

6、偏差之间的差值指个别测定值xi与几次测定结果的平均值绝对偏差（di）和相对偏差（dr）1nx?xi di?xi?xni?1算术平均偏差（各次测定的偏差值的绝对值的平均值）总体标准偏差？标准偏差又称均方根偏差。当测定次数n趋于无穷大时,总体标准偏差？表达如下：?为无限多次测定的平均值，称总体平均值，在校正系统误差的情况下，？即为真值。样本标准偏差s （在实际工作中测定次数是有限的，这 时标准偏差称为样本标准偏差）注意：（n-1）表示n个测量值中具有独立偏差的数目，又 称为自由度。S相对标准偏差（用 sr或RSD）: Sr? xSr如以百分率表示又称为变异系数（CV）。SCV?100% xNOTI

7、CE :（1）精密度是指在确定的条件下， 将测试方法实施多次， 求得的结果的一致程度。还可以用重复性和再现性来表示。（2）重复性一一同一操作者，相同条件下，获得一系列结果之间的一致程度。(3)再现性 不同操作者，在不同条件下，用相同的 方法获得单个结果之间的一致程度。(4)用标准偏差表示偏差更为合理！标准偏差比平均偏 差更能灵敏地反应大偏差的存在。三、准确度与精密度的关系由图可见：甲所得结果准确度与精密度均好，结果可靠； 乙的精密度虽很高，但准确度太低；丙的精密度与准确度均 很差；丁的平均值虽也接近于真值，但几个数值彼此相差甚 远，仅是由于大的正负误差相互抵消才使结果接近真实值。 如只取2次或

8、3次平均，结果会与真实值相差很大，这个结 果不可靠。结论：(1)精密度是保证准确度的前提，准确度高一定要精密 度局。(2)精密度好不一定准确度高。精密度是保证准确度的必要条件，但不是充分条件。四、误差的分类及其减免方法1、误差的分类按产生的原因和性质分：系统误差(可测误差)和随机 误差(偶然误差)。2、系统误差产生原因：、方法误差：是由分析方法本身不够完善或有缺陷而造成的，如：滴 定分析中所选用的指示剂的变色点和化学计量点不相符；分 析中干扰离子的影响未消除；重量分析中沉淀的溶解损失而 产生的误差。、仪器误差：由仪器本身不准确造成的。如：天平两臂不等，滴定管刻度不准，祛码未经校正。、试剂误差：

9、所使用的试剂或蒸储水不纯而造成的误 差。、主观误差（或人为误差）：由操作人员一些生理上或 习惯上的主观原因造成的，如：终点颜色的判断，有人偏深,有人偏浅。重复滴定时，有人总想第二份滴定结果与前一份 相吻合。在判断终点或读数时，就不自觉地受这种 先入为主 的影响。系统误差的性质：A、单向性：它对分析结果的影响比较固定，可使测定 结果系统偏高或偏低。B、重现性：同一条件下，当重复测定时，系统误差会 重复由现。C、可测性：一般来说产生系统误差的具体原因都是可 以找到的。因此也就能够设法加以测定，从而消除它对测定 结果的影响。故又称为可测误差。系统误差的消除：系统误差可采用一些校正的办法和制定标准规程

10、加以校 正，使之接近消除。1 .实验前校正器皿和仪器 消除一一仪器误差。2 .做空白实验 检验和消除一一试剂误差。空白试验：就是在不加试样的情况下，按照试样分析同 样的操作条件和手续进行试验。试验所得结果称为空白值试样分析结果应为试样测定值减去空白值。3 .对照试验 检验和消除一一方法误差。一种新的分析方法建立后，是否可靠？应作对照实验以 判断系统误差是否消除，通常有两种做法。（1）用研究的新方法对已知准确含量的标准试样或纯物质 进行分析，将测定结果（x）与标准值（？）对照；（2）用标准方法和新方法对同一试样进行分析，将两 组测定结果加以对照。 对照试验的数据通过显著性检验， 即可得由分析方法

11、是否可靠的结论。对照试验是检验系统误 差的最有效的办法。NOTICE :进行对照试验时，尽量选择与试样组成相近的 标准试样进行对照分析。3、偶然误差（随机误差）：它是由不确定的原因或莫些 难以控制原因造成的。随机变化因素：如环境温度、湿度和气压的微小波动以及污染情况等等)(1)特点： 双向性(偶然误差时大时小，时正时负)；不可测性。(2)减小方法：多次测量，取平均值。(3)分布规律：(偶然误差不可能完全消除，但多次测 量的结果任然具有一定的规律性，符合高斯分布的正态概率 密度函数)y 一概率密度；？一总体平均值；？一总体标准偏差。定义：U=/ CTu的涵义是：偏差值(x-?)以标准偏差为单位来

12、表示。误差由现的概率密度大小 变换后的函数式为：正太分布曲线(6)置信度一一莫一定范围内测定值或误差由现的概 率，也称置信水平。分析化学中一般取95%,有时也取90%或 99%.(7)置信区间一一一定的概率下以平均值为中心，真实 值由现的范围。(8)偶然误差的性质A、对称性：绝对值相等的正负误差由现的概率相等。B、单峰性：绝对值小的误差由现的概率大，绝对值大的 误差由现的概率小。C、有界性：绝对值很大的误差由现的概率极小。D、抵偿性：偶然误差的算术平均值的极限为0。五、有限数据随机误差的t分布对于有限次测定（一般取35次），平均值与总体平均值？ 关系为：s:有限次测定的标准偏差；n:测定次数；

13、自由度f=n-1;t:莫一置信度下的几率系数表2-2t值表篇二：四川大学华东理工大学分析化学第六版课后答案分析化学习题答案河北科技大学理学院分析化学教研室目录2误差及分析数据的统计处理思 考题?1习题?缄分析思 考题?7习题?9 滴定法思考题41?14题41?17 思考题42?25 习题42?28 思考题43?31 习题4 3 ?3酒的滴定法思 考 题 ？?？?？?？?？?？?？?？?？?47 习 题？?516t 还原滴定法思考题？?56 习题？?6做分析和沉淀滴定法思考题？?？76 习题？?8酬分析法思考题？?87 习题？?9吸兆光度法思 考 题 ？?98 习 题？?？101气 1 目色谱分

14、析法（附： 高效液相色谱分析法）思 考 题 ？?？109 习 题？?？123 分析化学中的分离 与富集方法思 考 题？129 习 题？?？134的的一般步骤思考题？?？137 羊卷 1?139 样 卷 1 答 案 ？145 样 卷 2?148 样 卷 2 答 案？154第二章：误差及分析数据的统计处理思 考 题1 .正确理解准确度和精密度，误差和偏差的概念。答：准确度是测定平均值与真值接近的程度，常用误差 大小来表示，误差越小，准确度越高。精密度是指在确定条 件下，将测试方法实施多次，所得结果之间的一致程度。精 密度的大小常用偏差来表示。误差是指测定值与真值之差，其大小可用绝对误差和相 对误差

15、来表示。偏差是指个别测定结果与几次测定结果的平 均值之间的差别，其大小可用绝对偏差和相对偏差表示，也 可以用标准偏差表示。2 .下列情况分别引起什么误差？如果是系统误差，应 如何消除？（1）祛码被腐蚀；（2）天平两臂不等长；（3）容量瓶和吸管不配套；（4）重量分析中杂质被共沉淀；（5）天平称量时最后一位读数估计不准；（6）以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱 溶液。答：（1）引起系统误差，校正祛码；（2）引起系统误差，校正仪器；（3）引起系统误差，校正仪器；（4）引起系统误差，做对照试验； （5）引起偶然误差；（6）引起系统误差，做对照试验或提纯试剂。3 .用标准偏差和算术平均偏差表示

16、结果，哪一种更合理？答：用标准偏差表示更合理。因为将单次测定值的偏差 平方后，能将较大的偏差显著地表现由来。4 .如何减少偶然误差？如何减少系统误差？答：在一定测定次数范围内，适当增加测定次数，可以减少偶然误差。针对系统误差产生的原因不同，可采用选择标准方法、 进行试剂的提纯和使用校正值等办法加以消除。如选择一种 标准方法与所采用的方法作对照试验或选择与试样组成接 近的标准试样做对照试验，找生校正值加以校正。对试剂或 实验用水是否带入被测成分，或所含杂质是否有干扰，可通 过空白试验扣除空白值加以校正。5 .莫铁矿石中含铁39.16% ,若甲分析得结果为39.12% , 39.15%和 39.1

17、8%,乙分析得 39.19%, 39.24%和 39.28%。试 比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。解：计算结果如下表所示由绝对误差E可以看由，甲的准确度高，由平均偏差 d和标 准偏差s可以看由，甲的精密度比乙高。所以甲的测定结果 比乙好。6 .甲、乙两人同时分析一矿物中的含硫量。每次取样3.5g,分析结果分别报告为甲：0.042%, 0.041%乙：0.04199%, 0.04201% .哪一份报告是合理的？为什 么？答：甲的报告是合理的。因为取样时称量结果为2位有效数字，结果最多保留2位有效数字。甲的分析结果是2位有效数字，正确地反映了测量的精确程度；乙的分析结果保留了4位有效数字，

18、人为地夸大了测量的精确程度，不合理。第二章习题1 .已知分析天平能称准至W.lmg,要使试样的称量误差不大于0.1%,则至少要称取试样多少克？解：设至少称取试样 m克，由称量所引起的最大误差为 ？0.2mg ,则0.2?10?3?100% <0.1% mA0.2gm答：至少要称取试样 0.2g。2 .莫试样经分析测得含镒质量分数（）为：41.24,41.27, 41.23, 41.26。求分析结果的平均偏差、标准偏差和 变异系数。解：x?% = 41.25% 4各次测量偏差分别是d1=-0.01% d2=+0.02% d3=-0.02% d4=+0.01%di?1din?% = 0.015% s?d