分析化学课件第1章分析化学导言

分析化学AnalyticalChemistry任课教师：刘建宇化学化工学院分析教研组任课教师联系方式Mobile-mail：jyliu@QQ：11626990（隐身，有事请留言）anachem@163.com

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学习资料及通知安排等均会上传，请自行下载教材及主要参考资料分析化学，蔡明招主编，化工出版社，2009分析化学实验（第二版），蔡明招主编，化工出版社，2010分析化学教程，李克安主编，北大出版社，2005分析化学（上下册），武汉大学主编，高教出版社，2006分析化学例题与习题，武汉大学，高等教育出版社，1997分析化学硕士生入学考试复习指导，科学出版社，2005，及学校图书馆期刊网理论课教学要求与安排学时：40（具体教学内容安排见教学日历）成绩评定：平时成绩占30%（作业20%+出勤10%）、期末考试占70%学习方法：多记忆多思考，善于联系总结 扎实的无机化学基础；简单预习认真听课（可简单做些笔记）复习作业（独立、认真完成）答疑每章均提供一套练习题及参考答案供大家自学使用课堂纪律：严禁迟到及课上喧哗，有事要提前请假实验课教学与安排学时：32（具体教学内容见实验安排表）要求：开课前自学第一章的内容并观看实验操作视频；实验前必须完成预习报告并携带至实验室（提供实验报告模板）；实验必须准时出席；实验过程中应遵守课堂纪律成绩评定：不单独考试，每次实验均计入总分，请假无法补做时当次实验成绩为0，无故缺席一次则总成绩为0注意理论课与实验课之间的联系教学目的知识：掌握分析化学的基本理论和实验技能，树立准确的“量”的概念；能够正确计算和表达分析结果能力：运用分析化学理论发现、提出、解决分析化学问题的能力，获取知识、发展与创新知识的能力素质：将获取的知识、能力内化于身心，升华为品质与素养（严谨，求实）——知识、能力、素质综合发展第1章分析化学导言1-1分析化学的定义1-2分析化学的任务1-3分析化学的地位和作用1-4分析化学的分类1-5分析化学的发展趋势1-6定量分析的一般过程及结果表示1-1分析化学的定义AnalyticalChemistryisascientificdisciplinethatdevelopsandappliesmethods,instrumentsandstrategiestoobtaininformationonthecompositionandnatureofmatterinspaceandtime.分析化学是一门发展并运用各种方法、仪器及策略以在时空的维度里获得有关物质组成及性质信息的一门科学。——欧洲化学联合会（FECS）（本课程仅涉及该部分内容）1-2分析化学的任务提供物质的各种信息确定物质的化学组成（元素、离子、基团或化合物）——定性分析测量各组成的含量——定量分析表征物质的化学结构、构象、形态、能态——结构分析、构象分析，形态分析、能态分析表征组成、含量、结构、形态、能态的动力学特征——动态分析分析化学检测新原理与新技术研究分析仪器的设计与制造例：关于茶叶的分析含有哪些微量元素和有机物？（定性）微量元素和有机物的含量？（定量）有效成分是什么及其含量?（定性、定量、结构）微量元素如硒的存在形态？（形态分析）不同生长阶段茶叶中营养成分的变化？（动态分析）各化学成分的空间分布1-3分析化学的地位与作用（1）分析化学所提供的物质信息是一切相关学科发展的前提，因此被称为科学技术的眼睛、尖兵、侦察员，是进行科学研究的基础学科。正如1991年IUPAC国际分析科学会议主席E.NIKI教授所说，21世纪是光明还是黑暗取决于人类在能源与资源科学、信息科学、生命科学与环境科学四大领域的进步，而取得这些领域进步的关键问题的解决主要依赖于分析科学。1-3分析化学的地位与作用（2）食品分析—质量控制，添加剂、违禁药物环境分析—大气污染、水污染、室内污染生命科学—DNA测序、细胞分析、蛋白质分析临床分析—诊断，药物研究药物分析—发现新药、药物安全、药效化妆品安全—质量、毒副作用体育运动分析—兴奋剂检测、滥用药物材料分析—质量、性能—结构过程分析—生产自动化法庭分析—刑侦、证据andmore…………

——无处不在，无处不用化工生产与分析化学化工原料的检测化工过程优化及控制化工产品的检测化工废料的处理化工厂环境的检测化工事故检测1-4分析化学的分类（1）根据分析任务分类定性分析（Qualitativeanalysis）：物质的组成定量分析（Quantitativeanalysis）：物质的含量结构分析（Structureanalysis）：物质的结构（分子结构、晶体结构、分子聚集体的高级结构）；蛋白质的1-4级结构的测定；DNA碱基序列的测定等

形态分析（speicesanalysis）：物质的形态能态分析（energy-stateanalysis）：物质的能态1-4分析化学的分类（2）根据分析对象分类无机分析Inorganicanalysis有机分析Organicanalysis药物分析Pharmacologicalanalysis水质分析Wateranalysis食品分析Foodanalysis元素分析Elementalanalysis工业分析Industrialanalysis法庭分析Forensicanalysis等等……1-4分析化学的分类（3）根据分析方法原理及所使用的工具分类化学分析法：使用天平和玻璃器皿，基于化学反应平衡上分析方法。仪器分析法：亦称为物理和物理化学分析法，是通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数或变化来确定其化学组成、成分含量或结构的分析方法。测量通常需采用较为特殊或复杂的仪器设备，因此称为仪器分析法。仪器分析是在化学分析基础上发展起来的，其不少原理和过程都离不开化学分析。化学分析法与仪器分析法的比较化学分析分离：沉淀、萃取、蒸馏定性：直接或通过简单的化学反应测量待测物）的颜色、沸熔点、气味、光学性质（拆射、反射、衍射等）以及在不同溶剂中的溶解特性定量：重量法、容量法仪器分析分离：色谱（包括电泳）技术定性或定量：利用物质原子、分子（离子）的光（发射或吸收特征波长的辐射）、电（电位、电导等）、质荷比等特性进行结构、形态、状态分析及表征定量分析化学分析

以化学反应为基础容量分析重量分析用于常量组分的测定；准确度高，选择性较差！仪器分析

可不涉及化学反应，而根据一定测量条件下，仪器信号与物质含量之间确定函数关系进行定量用微量、痕量组分；相对准确度较化学法差，且不同方法之间差别较大。1-4分析化学的分类（4）按试样量大小或待测组分含量分类方法固体试样质量液体试样体积待测组分含量常量>100mg>10mL>1%半微量10100mg110mL0.011%微量0.110mg0.011mL10-4%0.01%超微量<0.1mg<0.01mL<10-4%1-4分析化学的分类（5）按分析要求分类例行分析 指实验室的日常分析，亦称常规分析。仲裁分析 指授权单位采用国家标准方法对争议分析结果的测定，具有法律效力！1-5分析化学的发展趋势（1）分析化学的发展史人类有科技就有化学，化学从分析化学开始 波意耳（Boyle）元素学说的建立（1661）《怀疑派化学家》 拉瓦锡（Lavoisier）的定量分析（1756）“燃烧氧化学说”20世纪分析化学的三次大变革

四大平衡理论：从技术发展成科学 物理与电子学的发展：从经典分析化学发展为现代分析化学 计算机应用：使分析化学向一门信息科学转化1-5分析化学的发展趋势（2）分析化学的发展趋势：3S+2Aselectivity：分析对象由无机物有机物活性物质sensitivity：分析对象数量级由常量微量痕量分子水平speediness：手工操作仪器自动化仪器智能化仪器accuracy（准确）automatics（自动化）仪器分析为发展主流，但化学分析暂不可完全被替代部分分析技术的社会应用现状（满分16分）方法高校环境药检疾控地矿药厂食品标准总分酸碱滴定★★★★★★★★★★★★12配位滴定★★★★★★★★★★10氧还滴定★★★★★★★★★★★★★13沉淀滴定★★★★★★★★★★10重量法★★★★★★★★★★★11ICP-AES★★★★★★★★8火焰吸收★★★★★★★★★★★★★★14紫外可见光谱★★★★★★★★★★★★★★★15红外光谱★★★★★★★★★★★11电位滴定★★★★★★★★★★★★★13离子选择电极★★★★★★★★★9气相色谱★★★★★★★★★★★★★★★15液相色谱★★★★★★★★★★★★★★14国家自然科学基金分析化学学科“十五”优先资助领域高选择性的简便、准确、灵敏的分子识别方法痕量活性物质及自由基在体、原位、实时分析单细胞、单分子、单原子检测分析手性化合物的分离分析多元、多维的联合分离分析及数据处理技术环境中痕量化学物质的表面、结构与形态分析生物体内重要化学信息物质的分析芯片分析化学及分析仪器微型化1-6定量分析的一般过程及结果表示（1）定量分析的一般过程分析目的和要求的提出分析方法的选择（第4-14章）样品的采集与制备（第2章）样品的处理（第2章）干扰的消除—分离与掩蔽（第15章）测定（实验课）数据处理与分析（第3