分析化学课程教学大纲
(三年制专科. 试行)
课程编号:03110103 课程性质:专业必修课 适用专业:化学教育 开设学期:第 3 学期 考试方式:闭卷笔试 一、教学目的与任务
定量分析课是化学专业学生的主要基础课之一,它的理论和方法不仅是分析化学的基础,也
是从事化学教育、化学、生物、地质、环境等学科工作的基础。定量分析课在教给学生基本的分析化学原理和方法的同时,使学生建立起严格的“量”的概念,培养学生从事理论研究和实际工作的能力和严谨的科学作风。通过此课程的学习,使学生掌握分析化学的基本原理和化学定量分析方法,准确树立量的概念,正确进行有关计算,培养严肃认真、事实求是的科学态度。
二 、与其它专业课程的关系
为专业基础课,通过本课程的学习,可以为“分析化学”中的后续课程和发展能力(继续学
习的能力,表述和应用知识的能力,发展和创造知识的能力等)打下坚实的基础。 三 、教学时数及分配
总学时42 其中讲授 34、测验2 、习题课 6学时
学时分配表 章 节 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 标 题 绪论 误差和分析数据的处理 滴定分析法概论 酸碱滴定法 测验 络合滴定法 氧化还原滴定法 沉淀滴定法 重量分析法 学时分配 讲授.复习 2 5 2 8 6 5 2 4 2 测验 习题 2 2 2 四、讲授内容与要求:(分章节) 本大纲根据教育部理科化学教学指导委员会“理科应用化学专业化学教学基本内容”,以
三年制专科人才培养规格为目标,按照分析化学学科的理论知识体系,提出了具体的教学要求。
第一章 绪论
教学要求
1、了解分析化学学科的性质和分析化学的主要任务。
2、了解分析化学在国民经济和科学研究中的地位和作用。 3、熟悉分析化学的发展概况和当前分析化学发展的主要特点。 4、掌握分析化学的分类
5、明确本课程的任务和要求 教学内容
1、分析化学的任务和作用 2、分析化学的分类 3、分析化学的发展趋势 第二章 误差与分析数据的处理 教学要求
l、掌握误差的表示方法、系统误差与偶然误差的特点、减免与判别方法。 2、掌握准确度与精密度的定义、作用与两者的关系。
3、了解置信度与置信区间的定义、作用及平均值的置信区间的计算, 4、了解数据取舍方法,显著性检验的含义和方法。 5、掌握有效数字的概念、运算规则及数字修约规则。 6、理解提高分析结果准确度的重要性、方法与途径。
7、了解随机误差的分布特征,正态分布与t分布的区别与联系。 教学内容
1、误差及其产生的原因:系统误差的特点、产生的原因及减免的方法,随机误差的特点、产生的原因及减免的方法。
2、测定值的准确度与精密度:准确度与误差,精密度与偏差,偏差、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、相对标准偏差、平均值的标准偏差的计算,准确度与精密度的关系。
3、随机误差的正态分布:频率分布,正态分布(高斯方程、正态分布曲线的特点)。 4、有限测定数据的统计处理:置信度与置信区间,t分布,可疑值的取舍(Q检验法、格鲁布斯法),显著性检验(t检验法) 5、有效数字及其运算规则:有效数字的意义和位数,有效数字的修约规则,有效数字的运算规则,有效数字的应用。
6、提高分析结果准确度的方法:减小测量误差,检查和消除测定过程中的系统误差(对照试验、空白试验、校准仪器和量器、改进分析方法或采用辅助方法校正测定结果),适当增加测量次数减小随机误差。 第三章 滴定分析法概论 教学要求
l、了解滴定分析法的滴定过程和滴定方式。 2、明确滴定分析法对化学反应的要求。
3、掌握标准溶液浓度的配制和浓度标定的各种方法及有关计算,标准溶液浓度的表示方法(物质的量的浓度和滴定度)。
4、掌握有关标准溶液浓度的相互换算和滴定分析结果的计算方法。
教学内容
1、滴定分析法简介:滴定分析法的过程和方法特点,滴定分析法对化学反应的要求,滴定的主要方式。
2、标准溶液浓度的表示方法:物质量的浓度,滴定度
3、标准溶液的配制与标定方法:直接配制法,基准物质,间接配制法。
4、滴定分析中的计算:计算依据,标准溶液的配制、稀释与增浓的计算,标准溶液浓度的计算,物质的量浓度与滴定度之间的换算,被测物质的质量和质量分数的计算。
第四章 酸碱滴定法
教学要求
1、了解酸碱质子理论的酸碱定义、共轭酸碱对以及酸碱强度等基本概念。
2、掌握分析浓度和平衡浓度的区别,物料等衡式、电荷等衡式和质子等衡式的写法 3、掌握酸碱平衡体系中各型体分布系数的计算及其应用。
4、掌握酸碱平衡中溶液酸碱度的计算
5、掌握缓冲溶液的PH计算,了解缓冲溶液的配制与选择、常用缓冲溶液、缓冲容量和缓冲
范围等概念。
6、了解酸碱指示剂的作用原理、变色范围,变色点,指示剂的选择原则,常用的酸碱
指示
剂。
7、了解强酸(碱)和一元弱酸(碱)的酸碱滴定过程中PH的变化规律、滴定曲线的
绘制及 其有关的问题,熟悉多元酸碱分步滴定的可行性判据,计量点PH的计算,指示剂的选择等。
8、熟悉酸碱滴定法的应用和测定结果的有关计算。 教学内容
1、酸碱质子理论:酸碱定义,共轭酸碱对Ka与Kb的换算,浓度常数、活度常数和混合常数,离子强度、活度系数和离子活度的计算。
2、水溶液中弱酸(碱)各型体的分布:分析浓度和平衡浓度,物料等衡式、电荷等衡式和质子等衡式,分布系数的计算及其应用。
3、酸碱溶液中氢离子浓度的计算:强酸(碱),一元(多元)强酸(碱),两性物质的PH计算。
4、酸碱缓冲溶液:缓冲溶液的PH计算(一般缓冲溶液),缓冲容量,缓冲范围,缓冲溶液的选择与配制,常用缓冲溶液。
5、酸碱指示剂:酸碱指示剂的变色原理,变色范围和理论变色点,指示剂的选择原则,常用的酸碱指示剂,影响指示剂变色范围的因素。
6、强酸(碱)和一元弱酸(碱)的滴定:滴定曲线的绘制,滴定突跃范围及其影响因素,指示剂的选择原则,两种曲线的比较,直接准确滴定的条件。
7、多元酸碱的滴定:多元酸碱分步滴定的可行性判据,计量点PH的计算,指示剂的选择。
8、酸碱滴定法的应用:混合碱的分析,铵盐中含氮量的测定,极弱酸的分析。 第五章 络合滴定法 教学要求
1、了解EDTA的性质及其与金属离子的络合能力和特点。 2、了解络合平衡体系中各种形成常数及其它们之间的关系。 3、掌握络合平衡中有关各型体的分布及浓度的计算。
4、理解络合滴定中的主反应和副反应,掌握各副反应系数的定义和计算、络合物条件形成
常数的意义和计算。
5、了解滴定曲线的绘制和影响滴定突跃范围的主要因素。
6、了解金属指示剂的作用原理、指示剂的选择,常用的金属指示剂,掌握终点与指示剂的
变色点的关系。
7、掌握林邦公式及其计算,直接准确滴定的条件,络合滴定中的酸度控制。 8、了解提高络合滴定选择性的方法。 9、了解络合滴定的方式及其应用。 教学内容
1、概述:络合滴定中的滴定剂,EDTA及其二钠盐的性质及其与金属离子的络合物的特
点。
2、溶液中各级络合物型体的分布:络合物的形成常数,逐级形成常数,累积形成常数,质子化常数,溶液中各级络合物型体的分布。
3、络合滴定中的副反应和条件形成常数:副反应及各种副反应系数的计算,络合物的条件形成常数的意义和计算。
4、EDTA滴定曲线:滴定曲线的绘制,影响滴定突跃范围的主要因素
5、络合滴定指示剂:指示剂的作用原理,指示剂的变色点,指示剂在使用过程中存在的问题,常用的金属指示剂。
6、终点误差和准确滴定的条件:终点误差计算,直接准确滴定的条件,缓冲溶液与辅助络合剂的作用,最高酸度与最低酸度及最佳酸度。
7、提高络合滴定选择性的方法:分步滴定的可行性判据 ,控制酸度法、掩蔽法、选用其它滴定剂和化学分离法提高络合滴定选择性。
8、 络合滴定的方式和应用:直接滴定法,返滴定法,置换滴定法,间接滴定法。 第六章 氧化还原滴定法
教学要求
1、 理解氧化还原反应的实质、标准电极电位、条件电位和能斯特公式的意义,了解影响条件电位的主要因素,能运用能斯特公式计算任一电对的电极电位。
2、掌握氧化还原平衡常数的计算方法,能判断氧化还原反应进行的程度。 3、了解氧化还原的速率及其影响因素。
4、掌握氧化还原滴定曲线的绘制、化学计量点的电位的计算通式、影响滴定突跃范围的主要因素。
5、了解氧化还原指示剂的类型及应用。
6、了解氧化还原滴定前的预处理作用和要求。
7、掌握常用的氧化还原滴定方法的原理、方法特点、反应条件和应用范围 8、掌握氧化还原滴定结果计算。
教学内容
1、氧化还原平衡:氧化还原反应的实质、特点,标准电极电位、条件电位,影响条件电位的主要因素,条件电位的计算,氧化还原反应的平衡常数,氧化还原反应进行的程度的判断。
2、 氧化还原反应的速率:氧化还原反应的机理,影响氧化还原反应的主要因素(反应物的浓度、温度、催化和诱导作用)。
3、氧化还原滴定曲线:氧化还原滴定曲线的绘制、化学计量点的电位的计算通式、影响滴定突跃范围的主要因素。
4、氧化还原滴定用指示剂:氧化还原指示剂(作用原理、变色范围及常用的指示剂),自身指示剂,专属指示剂。
5、氧化还原滴定前的预处理:预处理的意义,预氧化剂和预还原剂的条件,常用的预氧化剂和预还原剂。
6、常用氧化还原滴定法:高锰酸钾法(方法的原理、方法特点、反应条件和应用范围),重铬酸钾法(方法的原理、方法特点、反应条件和应用范围),碘量法(方法的原理、方法
特点、反应条件和应用范围),其它方法(硫酸铈法、溴酸钾法)。
7、氧化还原滴定结果的计算:被测组分和滴定剂之间的计量关系的确定。 第七章 沉淀滴定法 教学要求
1、了解沉淀滴定法对沉淀反应的要求
2、掌握莫尔法的方法原理、滴定条件、应用范围;佛尔哈德法的方法原理、滴定条件、应
用范围;法扬斯法的方法原理、滴定条件、应用范围;。
3、了解沉淀滴定法应用 教学内容
1、概述:沉淀滴定法对沉淀反应的要求,银量法
2、莫尔法:方法原理,滴定条件(指示剂的用量、溶液的酸度、防止吸附、干扰的情况),应用范围。
3、佛尔哈德法:方法原理,滴定条件(指示剂的用量、溶液的酸度、防止吸附、干扰的情况),应用范围。
4、法扬斯法:方法原理,滴定条件(保护胶体、适当的酸度、适当的吸附能力、避光),应用范围。
5、沉淀滴定法应用:可溶性氯化物中氯的测定,银合金中银的测定,有机卤化物中卤素的测定。
第八章 重量分析法 教学要求
1、了解重量分析法的特点和分类。 2、了解重量分析法对沉淀的要求。
3、掌握影响沉淀溶解度的因素及影响程度的计算方法。 4、了解沉淀的形成过程和各种类型沉淀的形成原因。 5、掌握造成沉淀不纯的原因及其减免的措施。
6、了解不同类型沉淀的沉淀条件、均匀沉淀法的原理。
教学内容
1、重量分析法的分类及特点:沉淀法、气化法、提取法、电解法。
2、沉淀重量法对沉淀的要求:对沉淀形式的要求,对称量形式的要求。
3、沉淀溶解度及其影响因素:溶解度与固有溶解度,同离子效应,盐效应,酸效应,络合效应,温度的影响,溶剂的影响,沉淀颗粒大小的影响,沉淀结构的影响等。
4、沉淀的形成:沉淀的类型,均相成核,异相成核,聚集速度,定向速度。 5、影响沉淀纯度的主要因素:共沉淀现象(表面吸附,吸留与包夹、生成混晶),后沉淀现象,提高沉淀纯度的措施。
6、沉淀进行的条件:晶形沉淀的沉淀条件(稀、慢、搅、热、陈),无定形沉淀的沉淀条件(浓、快、教、热、再),均匀沉淀法。
(执笔: 韩兰英)
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