第一章分析化学绪论

1、教学目标教学目标理解分析化学的任务和作用了解分析方法的分类了解分析化学的发展趋势 第一章第一章 绪论绪论 第一章 绪论任务和作用（第一节）任务和作用（第一节）分析方法分类（第二节）分析方法分类（第二节）发展与展望（第三节）发展与展望（第三节）如何学习这门课如何学习这门课教学目标教学目标案例解读-什么是分析化学？第一节第一节 分析化学的任务和作用分析化学的任务和作用中国大陆第一位女诺贝尔奖、中国大陆第一位女诺贝尔奖、2015年诺贝尔生理学或医年诺贝尔生理学或医学学奖获得者奖获得者屠呦呦和青蒿素屠呦呦和青蒿素 屠呦呦，女，药学家。屠呦呦，女，药学家。1955年，毕业于北京医学院（今年，毕业于北京医

2、学院（今北京大学医学部）。毕业后曾接受中医培训两年半，并一直北京大学医学部）。毕业后曾接受中医培训两年半，并一直在中国中医研究院工作。上个世纪在中国中医研究院工作。上个世纪60年代，疟原虫对奎宁类年代，疟原虫对奎宁类药物已经产生了抗药性，严重影响到治疗效果。药物已经产生了抗药性，严重影响到治疗效果。1969年年1月月开始，屠呦呦领导课题组从系统收集整理历代医籍、本草、开始，屠呦呦领导课题组从系统收集整理历代医籍、本草、民间方药入手，在收集民间方药入手，在收集2000余方药基础上，编写了余方药基础上，编写了640种药种药物为主的抗疟单验方集，对其中的物为主的抗疟单验方集，对其中的200多种中药开

3、展实多种中药开展实验研究，历经验研究，历经380多次失败，利用现代医学和方法进行分析多次失败，利用现代医学和方法进行分析研究、不断改进提取方法，终于在研究、不断改进提取方法，终于在1971年获得青蒿抗疟发掘年获得青蒿抗疟发掘成功。成功。 1972年，屠呦呦和她的同事在青蒿中提取到了一种分子式为C15H22O5的无色结晶体，一种熔点为156157的活性成份，他们将这种无色的结晶体物质命名为青蒿素。 1973年为确证青蒿素结构中的羰基，合成了双氢青蒿素。又经构效关系研究，明确在青蒿素结构中过氧是主要抗疟活性基团，在保留过氧的前提下，羰基还原为羟基可以增效，为国内外开展青蒿素衍生物研究打开局面。 多

4、年从事中药和中西药结合研究的屠呦呦，创造性地研制出抗疟新药青蒿素和双氢青蒿素，获得对疟原虫100%的抑制率，为中医药走向世界指明一条方向。分析化学（分析化学（analytical chemistry) 研究获取物质的化学组成、含量研究获取物质的化学组成、含量和结构的和结构的的一门科学，是化学的一个重要的一门科学，是化学的一个重要分支。分支。分析化学的定义分析化学的定义任务：任务： 定性分析定性分析(qualitive analysis):鉴定鉴定物质的化学组成（物质的化学组成（元素、离子、官能元素、离子、官能团、化合物团、化合物）定量分析定量分析(quantative analysis):测测

5、定各组分的相对含量定各组分的相对含量结构分析结构分析(structural analysis):确定物确定物质的分子结构、晶体结构质的分子结构、晶体结构7二、分析化学的作用二、分析化学的作用分析化学应用举例：分析化学应用举例：(1)(1)、农业生产：、农业生产：土壤土壤化肥化肥农药农药1、化学学科、化学学科2、国民经济、国民经济质检（产品、原材料）质检（产品、原材料） (3)(3)、地矿勘探：、地矿勘探：(2)(2)、工业生产：、工业生产：3、科学研究、科学研究（1）考古）考古 （2）探案）探案（3）4、医药卫生、医药卫生医药检验、食品分析医药检验、食品分析拿破仑之拿破仑之死死头发头发日本痛痛

6、病日本痛痛病和水俣病和水俣病5、环境保护：监测、三废处理思考思考一、分析化学的特点一、分析化学的特点1.分析化学中突出分析化学中突出“量量”的概念的概念 如：测定的数据不可随意取舍；数据准确度、偏差大小与采用的分析方法有关。 2.实验性强实验性强 强调动手能力、培养实验操作技能，提高分析解决实际问题的能力。 热点追击热点追击2012年4月15日，央视每周质量报告曝光，河北一些企业用生石灰给皮革废料进行脱色漂白和清洗，随后熬制成工业明胶，卖给浙江新昌县药用胶囊生产企业，最终流向药品企业。经调查发现，9家药厂的13个批次药品所用胶囊重金属铬含量超标，其中超标最多的达90多倍。毒胶囊事件毒胶囊事件2

7、008年9月11日，有媒体报道，甘肃14名婴儿患肾结石，省卫生厅介入调查，初步认为可能与某品牌奶粉有关。随后，全国各地多处发现婴儿因食用三鹿奶粉而出现肾结石的事件。当晚，三鹿集团承认婴幼儿奶粉收到三聚氰胺污染，并宣布召回市面上被污染的产品。国家质检总局，卫生部等有关部门随即展开调查。三聚氰胺是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，重要的氮杂环有机化工原料。简称三胺，又叫蜜胺、三聚氰酰胺、氰脲三酰胺。 分子结构分子式：C3N6H6物理化学特性：三聚氰胺性状为纯白色棱晶体，微溶于冷水，极微溶于热乙醇，不溶于醚、苯和四氯化碳，可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等。低毒。在一般情况下较稳定，但在高温

8、下可能会分解放出氰化物。对人体的危害：三聚氰胺进入人体后，发生取代反应，生成三聚氰酸，三聚氰酸和三聚氰胺形成大的网状结构，造成结石。三聚氰胺事件三聚氰胺事件v按任务分按任务分v按分析对象分按分析对象分v按分析原理分按分析原理分v按试样用量按试样用量v按被测组分按被测组分v按分析目的分按分析目的分第二节第二节 分析方法的分类分析方法的分类n划分依据不同，种类不同划分依据不同，种类不同(六种）六种）定定 量量 分分 析析 定定 性性 分分 析析结结 构构 分分 析析（一）（一）无无 机机 分分 析析有有 机机 分分 析析（二）（二）化化 学学 分分 析析仪仪 器器 分分 析析（三）（三）微微 量量

9、 分分 析析常常 量量 分分 析析半微量分析半微量分析超微量分析超微量分析（四）（四）例例 行行 分分 析析仲仲 裁裁 分分 析析（五）（五）定性分析定性分析鉴定鉴定物质的物质的组成组成 分类（六种方法）分类（六种方法）定量分析定量分析测定测定试样中某组分的试样中某组分的含量含量结构分析结构分析研究研究物质的物质的结构结构一、按分析任务分类一、按分析任务分类无机分析无机分析对象：无机物对象：无机物 有机分析对象：有机物有机分析对象：有机物 二、按分析对象分类二、按分析对象分类分分析析化化学学化化学学分分析析仪仪器器分分析析光学分析光学分析电化学分析电化学分析色谱分析色谱分析质谱分析质谱分析重量

10、分析重量分析滴定分析滴定分析又称经典分析法又称经典分析法 三、按分析原理分类三、按分析原理分类现象和特征现象和特征试样和试剂的用量试样和试剂的用量化学分析包括化学分析包括: : 物质的组成化学定量分析根据定量分析反应中 测定物质组成中各组分的相对含量被测组分被测组分试剂试剂生成物生成物 X VW mA + nR AmRn 化学分析的优缺点化学分析的优缺点：优点优点：仪器简单，对常量组分测定结果：仪器简单，对常量组分测定结果准确，应用范围广泛准确，应用范围广泛缺点缺点：灵敏度较低，不适用于微量、：灵敏度较低，不适用于微量、痕量组分痕量组分仪器分析仪器分析 物理化学分析物理化学分析根据被测物质根据

11、被测物质在化学在化学变化中变化中的某种物理性质与组分之间的某种物理性质与组分之间 的关系，进行定性或定量分析的方的关系，进行定性或定量分析的方法法物理分析物理分析根据被测物质的某种物理性根据被测物质的某种物理性质与组分的关系，质与组分的关系，不经化学反应不经化学反应直接直接进行定性或定量分析的方法进行定性或定量分析的方法。电化学分析电化学分析仪器分析法种类仪器分析法种类：色谱分析色谱分析光学分析光学分析质谱分析质谱分析 与与前者适用于常量分析（试样量大于前者适用于常量分析（试样量大于0.1g）后者适用于微量分析或者痕量分析后者适用于微量分析或者痕量分析(试样试样质量为毫克级质量为毫克级 )灵敏

12、度高，准确度较常量分析低灵敏度高，准确度较常量分析低 无机定性分析无机定性分析 化学定量分析化学定量分析 仪器分析仪器分析四、常量、半微量、微量及超四、常量、半微量、微量及超微量微量量量常量组分分析常量组分分析(1%)微量组分分析微量组分分析(0.011%)痕量组分分析痕量组分分析(0.01%)五、被测组分的含量分五、被测组分的含量分六、例行分析和仲裁分析六、例行分析和仲裁分析例行分析例行分析仲裁分析仲裁分析12提高提高灵敏度灵敏度解决复杂体系的分离问题以及提高分析方法解决复杂体系的分离问题以及提高分析方法的的选择性选择性扩展时空扩展时空多维信息多维信息微型化及微环境微型化及微环境的表征与测定

13、的表征与测定形态、状态形态、状态分析及表征分析及表征生物大分子及生物活性物质生物大分子及生物活性物质的表征与测定的表征与测定非破坏性检测及非破坏性检测及遥控遥控自动化与智能化自动化与智能化现代分析化学学科发展趋势及特点现代分析化学学科发展趋势及特点练习练习单选1. 微量分析的称样量在（ ）g之间A. 110 B. 0.11C. 0.10.0001D. 0.00010.01E.0.00010.001D多选多选2. 分析化学的任务是（分析化学的任务是（）A.鉴定物质的化学组成鉴定物质的化学组成B.测定有关组分的相对含量测定有关组分的相对含量C.确定物质的化学结构确定物质的化学结构D.无机分析无机分

14、析E.有机分析有机分析ABC3.仪器分析包括（）A.光学分析B.色谱分析C.滴定分析D.质谱分析E.电化学分析ABDE判断判断1.分析化学是研究物质化学组成的分析方法及有关理论的一门科学。（ ）2.依据分析原理的不同，将分析化学分为定性分析和定量分析。（ ）3.仪器分析法适用于微量分析（ ）4.化学分析法又称为经典分析法，适用于常量分析（ ）XX( (三三) )、生命科学：、生命科学：头发中微量元素含量与疾病的关系。头发中微量元素含量与疾病的关系。正常人发锰含量为正常人发锰含量为0.7ug/g0.7ug/g。心脏病者为。心脏病者为0.42ug/g0.42ug/g。肿瘤患者及早衰者发锰含量也较低

15、。肿瘤患者及早衰者发锰含量也较低。又如人体分析，将很小的探头插入体细胞中，测定又如人体分析，将很小的探头插入体细胞中，测定多巴胺、肾上腺素、维生素、糖等含量，对了解生多巴胺、肾上腺素、维生素、糖等含量，对了解生命规律、大脑功能很有意义。命规律、大脑功能很有意义。又如人人体一天究竟需要多少糖，人体中糖是怎样又如人人体一天究竟需要多少糖，人体中糖是怎样循环变化的，就需测定体内的糖含量。人工胰脏就循环变化的，就需测定体内的糖含量。人工胰脏就需糖的检测器。需糖的检测器。 ( (四四) )、环境保护、环境保护：环境监测环境监测( (大气、水、土壤分析等）大气、水、土壤分析等）测定空气中污染物如测定空气中

16、污染物如NONO2 2,SO,SO2 2,CO,CO等含量，这两者不等含量，这两者不仅对人体呼吸道有影响，而且仅对人体呼吸道有影响，而且造成酸雨。烟镉会引起肾功能造成酸雨。烟镉会引起肾功能衰退，吸入过多会头痛，头晕，衰退，吸入过多会头痛，头晕，呕吐，胸痛，死亡。呕吐，胸痛，死亡。六价铬的毒性大于三价铬，对呼吸器管，皮肤有损害，六价铬的毒性大于三价铬，对呼吸器管，皮肤有损害， 也能也能致癌。致癌。水源根据不同的需要，各国制定了不同的用水标准，生活用水源根据不同的需要，各国制定了不同的用水标准，生活用水，考虑有害物对人体的影响，世界卫生组织允许的限量，水，考虑有害物对人体的影响，世界卫生组织允许的

17、限量，如铅如铅0.1mg/l,0.1mg/l,铬铬0.05mg/l,0.05mg/l,镉镉0.01mg/l,0.01mg/l,汞汞0.001 mg/l0.001 mg/l。工业用水，考虑钙、镁、铁、铅、硫酸盐、工业用水，考虑钙、镁、铁、铅、硫酸盐、pHpH、溶解氧等。、溶解氧等。农业用水，考虑微量元素对作物的影响。农业用水，考虑微量元素对作物的影响。水产用水，考虑农药及微量元素与对立类的影响水产用水，考虑农药及微量元素与对立类的影响 。另外还有废水的排放标准，我国河水的污染及为严重。另外还有废水的排放标准，我国河水的污染及为严重。( (五五) )、医药卫生、医药卫生医院里常需对病人进行血医院里

18、常需对病人进行血的化验，全国各地都有药的化验，全国各地都有药检分析杂志。检分析杂志。制备中成药前需测量中药制备中成药前需测量中药中有效成分的含量及配比。中有效成分的含量及配比。兴奋剂检测兴奋剂检测例如例如2020世纪世纪5050年代日本年代日本 发生的发生的公害病公害病痛痛病和水俣病，痛痛病和水俣病，曾惊动了全世界。曾惊动了全世界。为了寻找痛痛病的病因，经历了为了寻找痛痛病的病因，经历了1111年之久。后来环境分析化年之久。后来环境分析化学工作者用光谱检查出病区的河水中含有铅、镉、学工作者用光谱检查出病区的河水中含有铅、镉、 砷等有害砷等有害元素，继而用元素追踪的手段，分析病区的土壤和粮食元素，继而用元素追踪的手段，分析病区的土壤和粮食, ,发现发现铅、镉等含量偏高铅、镉等含量偏高, ,以后又进一步对痛痛病患者的尸骨进行光以后又进一步对痛痛