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分析化学课程标准

陇东学院化学专业课程标准

分析化学

说明:

1. 课程性质:

分析化学是四年制师范本科化学专业的必修课。

2. 教学目的

通过教学,应使学生:

   1)巩固并加深对水溶液中化学平衡理论的理解,并掌握它们的分析化学中的应用;

   2)掌握滴定分析、重量分析和光度分析的基本原理和方法。初步了解仪器分析的概况;

3)掌握分析化学的基本操作与技能。

3. 教学内容

本课程主要内容为定量分析。

4. 总学时

本课程总学时数为110学时,其中讲授54学时、实验56学时。

5. 教学方法

讲授为主,自学和实验相结合的教学方法。

       

理论部分

第一章  误差及数据处理(8学时)

要求和说明:

1. 掌握误差和偏差的意和表示方法,理解准确度和精密度的意义与关系。

2. 掌握随机误差的正态分布。

3. 掌握有限测定数据的统计处理。

4. 理解有效数字的意义并掌握其用算规则。

第一节  误差及其来源

一、系统误差及产生的原因:

1. 方法误差

2. 仪器误差

3. 试剂误差

4. 操作误差       

二、随机误差

三、过失误差

第二节  准确度和精密度

一、 误差与准确度

二、 偏差与精密度

三、 准确度与精密度的关系

四、 提高分析结果准确度的方法:

1. 消除测定过程中的系统误差

2. 增加平行测定次数减少偶然误差

第三节  可疑值的取舍

第四节  有效数字及运算规则

一、有效数字的意义及位数

二、有效数字的运算规则

三、有效数字的运算规则在分析化学中的应用:

1. 正确的记录测量数据

 

2. 正确的选取用两和选用适当的仪器

3. 正确的表示分析结果

第二章  滴定分析概述(2学时)

要求和说明:

1.了解滴定度分析法的特点和类别。

2.理解滴定分析对化学反应的要求。

3.初步掌握标准溶液的配制和浓度的标定,基准物质的条件。

第一节  滴定分析的实质和方法

一、滴定分析的特点

二、滴定分析对化学反应的要求:

1. 反应要定量的完成

2. 反应速度要快

3. 要有简便可靠的方法确定滴定的终点

三、滴定分析的方法和方式

第二节  滴定分析过程

一、被测溶液

二、标准溶液

三、滴定指示剂

四、化学计量点

五、滴定终点

六、滴定误差

第三节  标准溶液的配制和测定

一、物质的量浓度

二、滴定度

三、基准物质

四、浓度的标定及计算

第三章  酸碱滴定法(10学时)

要求和说明:

1.掌握酸碱水溶液中氢离子浓度的计算方法(近似式和最简式)。

2.掌握酸碱滴定中氢离子浓度的变化规律。重点掌握强酸、强碱相互滴定和强碱滴定弱酸的滴定曲线,既掌握化学计量点及±0.1%准确度(滴定突跃),pH值计算。

3.掌握酸碱指示剂指示终点的原理与选择原则。

4.掌握酸碱能否被准确滴定,多元酸碱能否被分步滴定的判据。

5.掌握几种常见缓冲溶液的配置方法,了解缓冲范围和缓冲容量的概念。

6.了解酸碱滴定法的应用。

第一节  酸碱平衡中各型体的分布

一、分析浓度与平衡浓度

二、酸的浓度与酸度

三、酸度对各型体分布的影响

第二节  酸碱平衡中pH的计算

一、物料平衡

二、电荷平衡

三、质子平衡(根据酸碱反应得失质子总数相等,直接写出质子条件)

四、强酸碱溶液pH值的计算

1. 一元弱酸(碱)溶液的计算

2. 多元弱酸(碱)溶液pH的计算

3. 两性物质溶液的计算。

第三节  缓冲溶液

一、缓冲溶液pH的计算

1. 一般缓冲溶液

2. 标准缓冲溶液

二、缓冲容量与缓冲范围

三、缓冲溶液的选择与配制

第四节  酸碱指示剂

一、变色原理

二、变色范围

第五节  酸碱滴定曲线与指示剂的选择

一、强酸强碱滴定:

1. 滴定曲线

2. 滴定突跃

3. 指示剂的选择

二、强碱滴定一元弱酸

1. 强碱滴定一元弱碱

2. 多元酸和多元碱的滴定

3. 酸碱滴定中二氧化碳的影响。

第六节  应用及计算实例

一、直接滴定法

二、间接滴定法

第四章  配位滴定法(8学时)

要求和说明:

1.了解EDTA及金属离子配位的特点。

2.了解副反应、酸效应、配位效应、稳定常数及条件稳定常数等概念。

3.掌握金属离子能够对准确滴定的判别式,根据酸效应曲线掌握滴定金属离子最高允许酸度的计算。

4.了解金属离子指示剂的作用原理。

5.了解提高配位滴定选择性的方法,了解配位滴定各种方式的特点与应用。

6.掌握配位滴定结果的计算。

第一节  EDTA的分析特性

一、离解平衡

二、分布图

三、EDTA滴定金属离子的配合物。

第二节  配位平衡

一、配合物的稳定常数

二、配位反应中副反应(酸效应及配位效应)

三、配合物的条件稳定常数

第三节  EDTA滴定原理

一、滴定曲线

二、酸效应曲线

第四节  金属指示剂

一、作用原理

二、条件与选择

第五节  提高配位滴定选择性的方法

一、控制酸度

二、掩蔽法:

1. 配位掩蔽法

2. 沉淀掩蔽法

3. 氧化还原掩蔽法

三、选用其他滴定剂

第六节  配位滴定的滴定方式及计算。

一、直接滴定法

二、剩余滴定法

三、置换滴定法

四、间接滴定法

第五章  氧化还原滴定法(6学时)

要求和说明:

1.了解条件电极电位的意义与应用。

2.了解氧化还原滴定过程中电极电位和离子浓度的变化规律,了解选择指示终点的适当方法。

3.掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法的原理、有关标准溶液的配置与标定及应用。

4.掌握化学计量点电位(对称电对参加反应)及滴定结果的计算。

第一节  条件电极电位

一、氧化还原电对的性质决定E0值得大小

二、氧化型和还原型的浓度,即有关离子浓度的大小及其比值

        第二节  氧化还原反应的方向与程度、影响氧化还原反应方向的因素、衡量氧化还原反应程度的标志(lgkΔE

一、氧化剂和还原剂的浓度对反应方向的影响

二、溶液酸度对反应方向的影响

三、酸效应和配位效应同时存在时,对反应方向的影响

第三节  滴定曲线

一、滴定前

二、化学计量点前溶液电极电位的计算

三、化学计量点时溶液电极电位的计算

四、化学计量点后溶液电极电位的计算

第四节  氧化还原指示剂

一、氧化还原指示剂

二、其他指示剂

第五节  氧化还原滴定的主要方法(应用及计算)

一、高锰酸钾法:

1. 直接滴定法

2. 返滴定法

3. 间接滴定法

二、重铬酸钾法

三、碘量法:

1. 碘滴定法

2. 滴定碘法

四、其他氧化还原滴定法:

1. 硫酸铈法

2. 溴酸钾法

第六章  沉淀滴定法(2学时)

要求和说明:

    掌握摩尔法、佛尔哈德法和发扬斯法的原理和应用。

第一节  方法特点

一、直接滴定法

二、返滴定法

第二节  银量滴定确定终点的方法

一、摩尔法

二、佛尔哈德法

三、发扬斯法

第三节  应用与计算

一、可溶性氯化物中氯的测定

二、银合金中银的测定

第七章  重量分析法(4学时)

要求和说明:

1.了解重量分析对沉淀的要求、沉淀形成过程,理解影响沉淀溶解度的因素。

2.了解影响沉淀纯度的因素及提高沉淀纯度的措施。

3.掌握晶形沉淀与非晶形沉淀的形成条件。

4.掌握重量分析结果的计算。

第一节  重量分析概述

一、对沉淀形式的要求:

1. 沉淀的溶解度要小

2. 沉淀必须纯净

3. 沉淀应易于过滤和洗涤

二、对称量形式的要求:

1. 应具有固定的已知的组成

2. 要有足够的化学稳定性

3. 应具有尽可能大的摩尔质量

三、重量分析结果的计算

第二节  影响沉淀溶解度的因素

一、同离子效应

二、盐效应

三、酸效应

四、配位效应

第三节  沉淀的纯度

一、影响纯度的因素

二、共沉淀与后沉淀

第四节  沉淀条件的选择

一、晶形沉淀

二、非晶形沉淀

第八章  吸光光度法(6学时)

要求和说明:

1.理解朗伯-比尔定律的数学表达式及意义。了解摩尔吸光系数的意义和计算。

2.了解选择显色剂的原理及及影响显色反应的因素。

3.掌握目视比色法;初步掌握分光光度法的基本原理应用。

第一节  光吸收的基本定律

一、朗伯-比尔定律

二、偏离朗伯-比尔定律的因素:

1. 物理因素

2. 化学因素

第二节  比色分析和分光光度的分析法和仪器

一、分光光度计的主要部件

二、分光光度计

第三节  显色反应及其影响因素与分析条件的选择

一、显色反应和显色剂

二、影响显色反应的因素:

1. 显色剂的用量

2. 溶液的酸度

3. 显色时间

4. 温度

5. 溶剂的影响

6. 干扰离子的影响和消除的方法

第四节  比色分析分光光度分析的应用:

一、多组分的同时测定

二、差示分光光度法

三、酸和碱离解常数的测定

四、溶液中配合物组成的测定

第九章   常用的分离和富集方法(4学时)

要求和说明:

    了解沉淀分离法、溶剂萃取分离法、离子交换分离法、液相色谱分离法

一、概述

二、沉淀分离法

三、溶剂萃取分离法

四、离子交换分离法

五、液相色谱分离法

第十章   定量分析的一般步骤(2学时)

要求和说明:

1.了解试样的采取、制备与分解方法。

2.了解常用定量分离方法的基本原理。

3.了解试样的制备与分解以及定量分离在定量分析中的地位。

4.了解选择分析方法的一般原则。

第一节  一般物质定量分析的主要环节

一、气体试样的采取

二、液体试样的采取

三、固体试样的采取和制备

四、湿存水的处理

第二节  试样的制备与分解

一、无机试样的分解

二、有机试样的处理

第三节  测定方法的选择

一、对测定的具体要求

二、被测组分的性质

三、被测组分的含量

四、共存组分的影响

第四节  试样分析实例—硅酸盐的分析

一、试样的分解

二、 SiO2的测定

三、Fe2O3Al2O3TiO2的测定

四、CaOMgO的测定

 

 

实验部分

 

实验一  分析天平的称量练习(4学时)

要求和说明:

1.熟练掌握天平的使用方法;

2.熟悉天平的结构和砝码;

3.熟练掌握天平零点的调整;

4.掌握递减法称量法和数据记录。

实验二  滴定分析基本操作练习(4学时)

要求和说明:

1.练习滴定操作;

2.进一步练习天平的使用;

3.掌握溶液的配制;

4. 掌握酸和碱标准溶液浓度的标定;

5.熟悉指示剂颜色的变化及观察。

实验三  滴定练习-盐酸与氢氧化钠的互相滴定(4学时)

要求和说明:

1.熟悉滴定操作;

2.掌握酸和碱标准溶液浓度的标定;

3.熟悉指示剂颜色的变化及观察。

实验四  铵盐中氮含量的测定(甲醛法)(4学时)

要求和说明:

1.掌握甲醛法测定铵盐中氮含量的原理;

2.进一步练习滴定操作。

实验五  混合碱的分析(双指示剂法) 4学时)

要求和说明:

1、进一步熟练滴定操作和滴定终点的判断;

2、掌握混合碱分析的测定原理、方法和计算。

实验六  食醋中醋酸含量的测定(4学时)

要求和说明:

1.掌握碱标准溶液的标定方法;

2.掌握食醋总酸度的测定原理、方法和操作技术;

3.掌握分析实际样品的方法。

实验七  水的总硬度测定(4学时)

要求和说明:

1.掌握水的总硬度测定原理;

2.掌握金属指示剂的使用;

3.练习移液管的正确使用。

实验八  胃舒平药片中MgOAl2O3含量的测定(4学时)

要求和说明:

1.掌握返滴定法的应用;

2.了解成品药剂中组分含量测定的前处理方法;

3.了解镁、铝含量测定方法

实验九  铅、铋混合液中铅、铋含量的连续测定

要求和说明:

1、进一步熟练滴定操作和滴定终点的判断;

2、掌握铅、铋测定的原理、方法和计算。

实验十  高锰酸钾法测定过氧化氢的含量

要求和说明:

1. 掌握高锰酸钾法测定过氧化氢的原理;

2. 学习高锰酸钾标准溶液的配制;

3. 掌握滴定终点的判断。

实验十一  铜盐中铜含量的测定(碘量法)(4学时)

要求和说明:

1.掌握铜盐中铜含量的测定的原理;

2.进一步掌握移液管的使用;

3.掌握碘量法使用的条件及硫代硫酸钠的标定。

实验十二  可溶性氯化物中氯的测定(莫尔法)(4学时)

要求和说明:

1.掌握可溶性氯化物中氯的测定的原理;

2.掌握硝酸银的标定和莫尔法的测定条件;

3.掌握沉淀指示剂的使用。

实验十三  硝酸镍中镍含量的测定(重量法)(8学时)

要求和说明:

1.掌握硝酸镍中镍含量的测定的原理;

2.掌握布氏漏斗和真空泵的使用;

3.掌握沉淀、过滤操作。

 

附:

Exp. 1  Weighing with Balance

1. Familiar with the structure of balance and how to use it.

2. Master the proper usage of balance and balance weights.

3. Learn to weigh by direct weighing method and indirect weighing method.

Exp. 2 Basic Operation of Titrimetric Analysis

1. Master the proper usage of balance and balance weights.

2. Weigh accurately and quickly

3. Learn how to make the standard solution of sodium hydroxide and hydrochloric acid, standardize solution by the primary matter.

Exp. 3 Compare and standardize of sodium hydroxide and hydrochloric acid

1. Master the operation method of buret and learn to judge the right titration end point.

2. Learn how to standardize solution by the primary matter.

Exp. 4 Determine the content of nitrogen in ammonium salt by methanal method

1. Master principle of determining the content of nitrogen in ammonium salt by methanal method.

2. Master the titration operation and juge end point of the titration.

Exp. 5 Analysis of mixture base with double indicator method

1. Master principle of analysis of mixture base.

2. Master the titration operation and judge titration end point.

Exp. 6  Designability  Experiment 1

---Determining the contents of HAc in vinger

1. Master principle of determining the content of nitrogen in ammonium salt by methanal method.

2. Master the titration operation and juge end point of the titration.

Exp. 7 Determination of hardness of water about the sample water (complexometric titration)

1. Know standard EDTA solution and judge titration end point;

2. Do mastery of principles, methods, and calculations of Ca2+, Mg2+

Exp. 8  Designability  Experiment 2

---Determining the contents of Al2O3 and MgO in gastropine

1. Master principle of determining the content of nitrogen in ammonium salt by methanal method.

2. Master the titration operation and juge end point of the titration.

Exp. 9  Continuously determination of Pb2+, Bi3+ content in their intermixture

1. Know the manipulation skill well and judge the end point of the titration.accurately

2. To mastery the experiment principles, methods, and calculations of Pb2+, Bi3+ determination

Exp. 10 Determining contents of H2O2 using potassium permanganate titration

1. To master the principle of determining the contents of H2O2 using potassium permanganate titration

2. To learn how to compound potassium permanganate standard solution.

3. To master the way of judging titration the end point of titration.

Exp. 11 Determine the copper in nantokite

1. Grasp the principle of determining the copper in the nantokite and the method of the iodometry.

2. Learn to judge and observe end points.

Exp. 12 Determination of chlorine ion in some dissolved chloride

1. Learning the principle of Mohr method measuring chlorine ion.

2. Grasping how to use the indicator potassium chromate.

Exp.13 Measurement the Ni content of Ni(NO3)2

——Gravimetric methods

1. Analytical application of DMG gravimetric methods analysis

2. How to adjust pH scale and do mastery of usage method of sand funnel.

3. Operation of precipitation filtration, washing, transfering.

 

参考书目

1.华中师范大学,东北师范大学,陕西师范大学.分析化学.2.北京:高等教育出版社,1986

2.武汉大学主编.分析化学.3.北京:高等教育出版社,1995

3.林树昌,胡乃非.分析化学(化学分析部分).北京:高等教育出版社,1993

4.彭崇慧,冯建章,张锡瑜,李克安,赵凤林.定量化学分析简明教程.2.北京:北京大学出版社,1997

5.张锡瑜等.化学分析原理.北京:科学出版社,1991

6.林树昌,迟兴婉,郭金雪,胡乃非.定量分析化学.北京:北京师范大学出版社,1994

7.薛华,李隆弟,郁源,陈德朴.分析化学.2.北京:清华大学出版社,1994

8.张锡瑜.定性分析.北京:高等教育出版社,1966

9.Kolthoff I M et al.定量分析化学.4.南京化工学院分析教研组译.北京:人民教育出版社,1983

10.Laitinen H A,Harris W E.化学分析.2.南京大学等六校合译.北京:人民人民教育出版社,1983

 


   
 

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