分析化学课件第一章

分析化学课件第一章第1页，共51页，2023年，2月20日，星期日

温欣荣简历

温欣荣，教授，硕士，现任化学与环境学院院长，为广东省高等学校第二批“千百十工程”校级培养对象，广东省化工学会常务理事，生物化工专业委员会委员，嘉应学院教学名师。参加工作以来一直从事高等教育工作，主要担任«分析化学»、«分析化学实验»等课程的教学任务。先后主持或承担省级、市级、校级科研项目多项，指导学生撰写的论文获得第七届、第八届“挑战杯”广东省大学生课外科技作品竞赛二等奖、三等奖。1999年以来，已在各级学术刊物发表论文70多篇，其中权威刊物、核心期刊论文40多篇，18多篇论文被SCI、EI、ISTP收录。联系电话：2352949-mail:wenxinrong@2第2页，共51页，2023年，2月20日，星期日课时安排（1）内容学时第一章绪论1第三章误差和分析数据的处理3第四章滴定分析法概论3第五章酸碱滴定法11第六章络合滴定法9第3页，共51页，2023年，2月20日，星期日课时安排（2）内容学时第七章氧化还原滴定法6第八章沉淀滴定法2第九章重量分析法6第十章吸光光度法法5第十一章常用的分离和富集方法3第4页，共51页，2023年，2月20日，星期日－分析、化验！－实用性学科，讲究实用！！—

理、工、医、农、四化（现代工业、现代农业、现代国防、现代科学技术）、甚至历史……都离不开分析化学3一份耕耘，一份收获分析化学

AnalyticalChemistry

第5页，共51页，2023年，2月20日，星期日第一章绪论

1第一节分析化学的任务和作用第二节分析方法的分类第三节分析化学的发展趋势第6页，共51页，2023年，2月20日，星期日第一章绪论第一节分析化学的任务和作用【定义】

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一门科学，是研究物质化学组成的表征和测量的科学。4业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。第7页，共51页，2023年，2月20日，星期日

【研究对象】

物质或物料的组成、结构，是一门以实验为基础的学科，注重实用！

【任务】★鉴定物质的化学组成，即What

有什么？（定性分析）

测量有关组分的含量，即Howmuch有多少？（定量分析）（经典、化学分析）★如何组合（结构)(仪器分析），是什么？★研究分析方法及有关理论（专业）5学无止境第8页，共51页，2023年，2月20日，星期日

例如：茶叶中有哪些微量元素？茶叶中咖啡碱的含量？咖啡碱的化学结构？微量元素的形态？化学成分的空间分布？在不同的生长阶段，茶叶中的营养成分的变化？例如：生物大分子结构与功能的关系？第9页，共51页，2023年，2月20日，星期日

考质求数之学，乃格物之大端，而为化学之极致也。能精熟焉，则凡天下庶物俱能详考其原质，而深求其准数。遂使法有证据，而理得显明。若欲精究其事以造其极，则有三者为要：其一，通晓化学；其二，手法灵便；其三，专心笃好。―――徐寿

所谓考质，即定性分析；所谓求数，即定量分析。意思是说，定性分析和定量分析是物质科学的主体，是化学的最高境界。6第10页，共51页，2023年，2月20日，星期日【作用】1.化学的基础课之一（四大块之一）实际上已发展成为一门独立的学科

——分析科学2.能促进学科的发展：提供组成、含量、结构的信息

（1）质量守恒、倍比、定比定律的发现，原子论、分子论的创立，原子量的测定、周期律的建立……，无一不是靠大量的分析数据（2）与化学有关的科学领域，如生物学、农业科学、环境科学、材料学、海洋学及生命科学等，分析化学都起着重要的作用。

7第11页，共51页，2023年，2月20日，星期日当代科学领域的“四大理论”（即天体、地球、生命、人类的起源和演化）以及人类社会面临的“五大危机”（即资源、能源、人口、粮食、环境）问题的解决，都与分析化学这一基础学科的研究密切相关。（3）科学研究3.“四化”（现代工业、农业、国防、科学技术）离不开分析化学。现代分析化学的服务面极为广泛，可谓“天、地、人”无所不包。第12页，共51页，2023年，2月20日，星期日三名科学家获得2002年诺贝尔化学奖表彰他们在生物大分子研究领域的贡献——发明了对生物大分子进行识别和结构分析、质谱分析的方法田中耕一（日本）

约翰·芬恩（美国）库尔特·维特里希（瑞士）

第13页，共51页，2023年，2月20日，星期日三名科学家获得2009年诺贝尔化学奖他们因为对核糖体结构和功能的研究而获奖万卡特拉曼-莱马克里斯南（英国）

托马斯·施泰茨（美国）阿达·尤纳斯（以色列）第14页，共51页，2023年，2月20日，星期日

2005年11月，中国石油吉林石化公司爆炸事故发生后航拍受污染的松花江.主要监测硝基苯第15页，共51页，2023年，2月20日，星期日7月28日上午，受洪水影响，吉林省新亚强化工厂1000多只装有三甲基一氯硅烷的原料桶冲进松花江。三甲基一氯硅烷遇水后会分解释放出游离盐酸和三甲基羟基硅烷。第16页，共51页，2023年，2月20日，星期日分析化学已成为21世纪生命科学和纳米科技发展的关键基因组计划、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监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第17页，共51页，2023年，2月20日，星期日分析化学与社会和其它科学技术领域的关系社会需要研究与发展分析问题分析化学社会其它科学技术领域8第18页，共51页，2023年，2月20日，星期日分析化学六面体

9第19页，共51页，2023年，2月20日，星期日

分析化学被称为科学技术的眼睛，是从事科学研究的基础，分析化学的水平是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一。美国化学家工作情况专业从事工作％专业从事工作%

无机 5 环境 9

有机14 生化 7

物化 7 药物 6

分析 21

农业及食品 3高分子 11 其它 6.4

那么，分析化学包括哪些内容呢？

10第20页，共51页，2023年，2月20日，星期日分析化学化学分析仪器分析酸碱滴定配位滴定氧化还原滴定沉淀滴定电化学分析光化学分析色谱分析波谱分析重量分析滴定分析电导、电位、电解、库仑极谱、伏安发射、吸收，荧光、光度气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳红外、核磁、质谱第21页，共51页，2023年，2月20日，星期日第二节分析方法的分类一、按任务分类

定性分析（qualitativeanalysis）：鉴定物质所含的化学组成，即鉴定物质由哪些元素、原子团、官能团或化合物所组成；

定量分析(quantitativeanalysis)：测定各组分的相对含量；

结构分析(structuralanalysis)：研究所含组分的分子结构、晶体结构或形态。如：蛋白质的构象(-螺旋、型结构，球状蛋白的三级结构）；形态分析——物质的形态；能态分析——物质的能态等。12第22页，共51页，2023年，2月20日，星期日Adenine(A)Guanine(G)腺嘌呤鸟嘌呤BaseSuger-phosphoatebackboogCytosine(C)Thymine(T)Uracil(U)胞嘧啶胸腺嘧啶尿嘧啶DNA双螺旋结构与碱基结构示意图DNA测序是现代分析化学中的一项重要任务第23页，共51页，2023年，2月20日，星期日二、按分析对象分类无机分析有机分析药物分析水质分析食品分析元素分析工业分析法庭分析等等……14第24页，共51页，2023年，2月20日，星期日三、测定原理分类

化学分析（Chemicalanalysis）

：以物质的化学反应为基础的分析方法。主要是滴定分析（容量分析）法和重量分析法。也称经典化学分析法

仪器分析（Instrumentalanalysis）

：以被测物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁、声）为基础的分析方法。包括光学分析法、电化学分析法、热分析法、色谱法、质谱法等。也称物理和物理化学分析法第25页，共51页，2023年，2月20日，星期日四、按试样用量和被测组分的含量分类（一）按试样用量分类方法固体试样质量(mg)液体试样体积(mL)常量

>100>10半微量

10～1001～10微量

0.1～100.01～1痕量

<0.1<0.01（二）按待测组分含量分

常量组分(>1%)、微量组分(0.01-1%)、痕量组分(<0.01%)

15第26页，共51页，2023年，2月20日，星期日第三节分析化学的发展趋势16起源：古代炼金术16世纪：天平的出现，向定量迈进了一大步19世纪：化学方法(WetChemistry)鉴定物质的组成和含量的技术分析化学历史悠久第27页，共51页，2023年，2月20日，星期日第三节分析化学的发展趋势16无机定性分析曾一度是化学科学的前沿公元一世纪橡子提取物检验铁十七世纪Boyle将石蕊作酸碱指示剂

1751年Margraf硫氰酸盐检验Fe(III)分析化学发展经历三次重大变革

第28页，共51页，2023年，2月20日，星期日18第29页，共51页，2023年，2月20日，星期日一、分析化学发展所经历的三次变革

第一次变革：19世纪末20世纪初，分析化学由一门技术发展为一门独立的学科。经典分析化学。19

物理化学的溶液理论发展，推动化学分析快速发展用物理化学中的溶液平衡理论、动力学等研究分析化学中的基本理论问题：沉淀的形成和共沉淀；指示剂变色原理；滴定曲线和终点误差；缓冲原理及催化和诱导反应等。建立了溶液中四大平衡理论。第30页，共51页，2023年，2月20日，星期日分析化学发展所经历的三次变革

第二次变革：20世纪40年代以后，开创了仪器分析的新时代——物理方法大发展，分析化学从经典分析化学发展成了近代分析化学。19

分析化学与物理学及电子学等结合的时代。原子能和半导体技术兴起，如要求超纯材料，99.99999％砷化镓，要测定其杂质，准确度要求达到10-6级，化学分析法无法解决，促进了仪器分析和各种分离方法的发展。第31页，共51页，2023年，2月20日，星期日分析化学发展所经历的三次变革

第三次变革：20世纪70年代末开始至现在，以计算机应用为主要标志的信息时代的来临，促进了分析化学的发展，同时提出了更多的课题和要求，分析化学发展到了分析科学阶段。现代分析化学。19第32页，共51页，2023年，2月20日，星期日

21世纪是生命和信息科学的世纪，21世纪的四大科学领域，即：生命科学、信息科学、材料科学和环境科学，特别是生命科学和环境科学的发展，向分析化学提出了更高、更严峻的挑战。现代分析化学正在把化学与数学、物理学、计算机科学、生物学、精密仪器制造科学等学科结合起来，发展成为多科性的综合科学。第33页，共51页，2023年，2月20日，星期日高鸿院士《21世纪的分析化学》第一章指出：“分析化学已发展到分析科学阶段”。许多学校成立了分析科学研究所。分析化学不再是化学的一个分支。化学计量学先驱B.R.Kowalski称“分析化学已由单纯的提供数据，上升到从分析数据中获取有用信息和知识，成为生产和科研中实际问题的解决者”。他认为“分析化学是一门信息科学”。第34页，共51页，2023年，2月20日，星期日分析化学六面体

21第35页，共51页，2023年，2月20日，星期日二、分析化学的发展22高灵敏度――单分子(原子)检测高选择性――复杂体系(如生命体系、中药)原位、活体、实时、无损分析自动化、智能化、微型化、图像化高通量、高分析速度第36页，共51页，2023年，2月20日，星期日生物分析分析化学主要发展趋向新技术新仪器微型化新原理化学计量学环境分析过程分析原位分析表面分析活体分析实时分析大分子表征化学图象无损分析在线分析单细胞分析单分子检测接口定性传感器分离技术联用技术第37页，共51页，2023年，2月20日，星期日分析化学的学习方法和要求1.学时：51学时。2.教学目标：掌握分析化学的基本理论,获取解决实际问题的能力与创新的能力。3.教学参考书：1）武汉大学主编:分析化学；2）彭崇慧等编:定量化学分析简明教程；3）何先莉等编:分析化学；4）林树昌等编:分析化学；5）张锡瑜等编著：化学分析原理；6）张渔夫等编著：分析化学习题解析。7）刘东主编：分析化学学习指导与习题。26第38页，共51页，2023年，2月20日，星期日4.成绩评定：平时考核：作业的完成等，占10%；期中考试：占20%；期末考试：占70%。275.学习方法：预习—课堂听讲—复习—做作业

（1）课前要做好预习（带着问题听课）；（2）上课认真听讲，做好笔记；（3）课后及时复习，独立完成作业，多做练习（将书读薄）；（4）做好阶段性总结、归纳（将书读厚）。

※注意：学习始终不能大意，一环扣一环，不然，以后想追也追不上。第39页，共51页，2023年，2月20日，星期日

第40页，共51页，2023年，2月20日，星期日网

上

资

源

可以了解各种工业分析仪器性能和市场信息，学习各类仪器的分析方法，查阅多种相关期刊。仪器信息网：/计量仪器信息网：/show/index.asp中国科学器材网：/中国化学化工网：/第41页，共51页，2023年，2月20日，星期日相

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站化学学报：/hxxb/cn/gywm_zzjs.asp分析化学：

/光谱学与光谱分析：

/gyjs.asp?ID=1737849冶金分析：

/index.htm分析试验室：

/gyjs.asp?ID=1737370分析测试学报：

/gyjs.asp?ID=1737360分析科学学报：

/gyjs.asp?ID=1737365分析测试技术与仪器：

/journal/magazine/about_170.htm岩矿测试：

/Cshweb/Cnrcg/publish.asp

第42页，共51页，2023年，2月20日，星期日相关期刊网站中国化学(英文)：

/zghx/index.asp中国化学快报(英文)：

/ccl.asp理化检验-化学分册：

/gyjs.asp?ID=1739975分析测试技术与仪器：

/journal/magazine/about_170.htm化学试剂：

/journal/magazine/about_210.htm光谱实验室：

/gyjs.asp?ID=1737848中国测试技术：

/gyjs.asp?ID=1744043第43页，共51页，2