分析化學(xué)課程教學(xué)大綱

1、 分析化學(xué) 課程教學(xué)大綱一、課程說明（一）課程名稱、所屬專業(yè)、課程性質(zhì)、學(xué)分；課程名稱：分析化學(xué)所屬專業(yè)：材料化學(xué)課程性質(zhì)：基礎(chǔ)課學(xué) 分：3學(xué)分（54學(xué)時）（二）課程簡介、目標(biāo)與任務(wù)；課程簡介：分析化學(xué)是材料化學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，課程包括經(jīng)典的定量分析及儀器分析兩部分，由分析化學(xué)的基本知識及理論、化學(xué)分析法、光學(xué)光譜法、電分析法、色譜分析法等五個主要部分組成。通過經(jīng)典定量分析的學(xué)習(xí)來使學(xué)生牢固掌握其基本的原理和測定方法，建立起嚴(yán)格的“量”的概念，培養(yǎng)學(xué)生具有從事理論研究和實際工作的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。通過儀器分析的學(xué)習(xí)來使學(xué)生牢固掌握各類儀器分析方法的基本原理以及儀器的各重要組成部分，對

2、各儀器分析方法的應(yīng)用對象及分析過程要有基本的了解。此外，通過本課程的教學(xué)，讓學(xué)生對當(dāng)今世界各類分析儀器及分析方法及發(fā)展趨勢有一些初步的了解，從而為其今后的工作及更深一步地學(xué)習(xí)作必要的鋪墊。目標(biāo)與任務(wù)：分析化學(xué)的目標(biāo)和任務(wù)為：1掌握常量組分定量分析的基本知識、基本理論和基本分析方法。2掌握分析測定中的誤差來源、誤差的表征及初步學(xué)會實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理方法。3掌握各類儀器分析方法的基本原理以及儀器的各重要組成部分。4了解各儀器分析方法的應(yīng)用對象及分析過程5課程學(xué)習(xí)完成后，要求可以根據(jù)樣品性質(zhì)、分析對象選擇合適的分析儀器及分析方法。6初步了解當(dāng)今世界各類分析儀器及分析方法的發(fā)展趨勢。（三）先修課程要求

3、，與先修課與后續(xù)相關(guān)課程之間的邏輯關(guān)系和內(nèi)容銜接；先修課程：無機化學(xué)、有機化學(xué)、普通物理、高等數(shù)學(xué)等后續(xù)相關(guān)課程：現(xiàn)代分離分析技術(shù)、現(xiàn)代光譜分析、高等分析等。無機化學(xué)、有機化學(xué)、普通物理、高等數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)分析化學(xué)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代分離分析技術(shù)、現(xiàn)代光譜分析、高等分析是分析化學(xué)課程的進(jìn)一步加深與提高。（四）教材與主要參考書教材：化學(xué)與儀器分析（第一版）， 蘭州大學(xué)王春明、張海霞主編參考書：1 陳興國，何疆，陳宏麗，陳永雷.分析化學(xué)。第一版。北京: 高等教育出版社, 20122 武漢大學(xué)等. 分析化學(xué)（上下冊）. 第五版. 北京: 高等教育出版社, 20063 四川大學(xué). 分析化學(xué). 北京: 科學(xué)出版社,

4、 20014 鄒明珠，許宏鼎，于桂榮. 分析化學(xué). 長春: 吉林大學(xué)出版社，19965 張錫瑜等. 化學(xué)分析原理. 北京: 科學(xué)出版社, 19916 彭崇慧, 馮建章, 張錫瑜等. 定量化學(xué)分析簡明教程. 第二版. 北京: 高等教育出版社, 19977 北京大學(xué). 儀器分析教程. 北京:北京大學(xué)出版社，1997。8 朱明華. 儀器分析. 第三版. 北京:高等教育出版社，2000。9 方惠群等. 儀器分析原理. 第二版. 南京大學(xué)出版社， 2001二、課程內(nèi)容與安排第一章 .緒論1.1分析化學(xué)的定義、分類、任務(wù)和作用1.2分析化學(xué)的發(fā)展、現(xiàn)狀和展望1.3定量分析過程1.4定量分析方法1.5衡量儀

5、器分析性能的指標(biāo)（一）教學(xué)方法與學(xué)時分配課堂講授，2學(xué)時。（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：分析化學(xué)的分類、特點與作用；分析化學(xué)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢；分析化學(xué)定量過程的一般步驟；衡量儀器分析性能的指標(biāo)；了解分析化學(xué)在科研、生產(chǎn)中的重要作用，提高學(xué)習(xí)興趣和積極性。【重點掌握】：分析化學(xué)的分類、特點與作用；化學(xué)分析與儀器分析的區(qū)別【掌握】：分析化學(xué)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢【了解】：分析化學(xué)定量過程的一般步驟【難點】：衡量儀器分析性能的指標(biāo)第二章 分析化學(xué)中的數(shù)據(jù)處理2.1 測量誤差的表征準(zhǔn)確度和精密度2.2 有效數(shù)字及其運算規(guī)則2.3 誤差及其產(chǎn)生的原因2.4 隨機誤差的正態(tài)分布*2.5 分析數(shù)據(jù)的處理*（一）教

6、學(xué)方法與學(xué)時分配課堂講授，4學(xué)時。（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：分析化學(xué)中的誤差、準(zhǔn)確度與精密度；系統(tǒng)誤差與隨機誤差；有效數(shù)字及其運算規(guī)則；隨機誤差的正態(tài)分布；少量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理方法；平均值的置信區(qū)間；顯著性檢驗；離群值的檢驗【重點掌握】：準(zhǔn)確度和精密度；標(biāo)準(zhǔn)偏差；有效數(shù)字； 【掌握】：誤差和偏差；減小測量誤差的方法。【了解】：誤差的分類、檢驗或消除誤差的方法； 【一般了解】：正態(tài)分布；顯著性檢驗；離群值的檢驗?！倦y點】：平均值的置信區(qū)間；顯著性檢驗；離群值的檢驗第三章 化學(xué)平衡3.1 平衡的基本概念3.2 分析化學(xué)中的平衡3.3 配位平衡、條件穩(wěn)定常數(shù)以及影響因素3.4 氧化還原平衡和條件電

7、極電位*3.5 沉淀的溶解平衡*（一）教學(xué)方法與學(xué)時分配課堂講授，5學(xué)時。（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：平衡的基本概念；活度和濃度的概念 ；酸堿平衡、物料平衡、電荷平衡和質(zhì)子平衡；酸堿溶液pH的計算；酸堿緩沖溶液；分析化學(xué)中的絡(luò)合物；絡(luò)合物在溶液中的離解平衡；絡(luò)合物的副反應(yīng)系數(shù)和條件穩(wěn)定常數(shù)；條件電極電位；氧化還原反應(yīng)平衡；沉淀的溶解平衡；活度積和溶度積；條件溶度積；影響沉淀溶解度的因素【重點掌握】：有關(guān)平衡常數(shù)的計算；活度和濃度的概念；酸堿平衡；物料平衡、電荷平衡和質(zhì)子平衡；酸堿溶液pH的計算；酸堿緩沖溶液pH的計算；標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液；配位平衡；酸效應(yīng)、絡(luò)合效應(yīng)與副反應(yīng)系數(shù)； 【掌握】：離解平衡

8、的概念； 【了解】：緩沖容量和緩沖范圍?！疽话懔私狻浚貉趸€原平衡；條件電極電位；沉淀的溶解平衡；溶解度、活度積和溶度積；條件溶度積【難點】：化學(xué)平衡的處理方法；物料平衡、電荷平衡和質(zhì)子平衡；酸堿溶液pH的計算；副反應(yīng)系數(shù)以及影響因素第四章 滴定分析4.1 滴定分析法及有關(guān)基本概念4.2 酸堿滴定法4.3絡(luò)合滴定法4.4氧化還原滴定法*4.5沉淀滴定法*（一）教學(xué)方法與學(xué)時分配課堂講授，4學(xué)時。（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：滴定分析法對化學(xué)反應(yīng)的要求；標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制；酸堿滴定中的標(biāo)準(zhǔn)溶液；酸堿滴定原理；酸堿滴定法的應(yīng)用；絡(luò)合滴定曲線；絡(luò)合滴定中的指示劑；終點誤差；絡(luò)合滴定原理；EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液

9、的配置標(biāo)定和樣品前處理；絡(luò)合滴定法的應(yīng)用；氧化還原反應(yīng)；氧化還原滴定指示劑；氧化還原滴定曲線；氧化還原滴定的預(yù)處理；常用的氧化還原滴定體系；淀滴定法概述；莫爾法；佛爾哈德法；法揚司法【重點掌握】：滴定曲線；滴定中指示劑的作用原理；終點誤差（林邦公式）；準(zhǔn)確滴定的判據(jù)；混合離子的分步滴定；控制酸度進(jìn)行選擇滴定【掌握】：滴定分析法對化學(xué)反應(yīng)的要求【了解】：標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制；常用指示劑； 【一般了解】：滴定預(yù)處理；常見滴定體系；滴定的應(yīng)用舉例【難點】：混合離子的分步滴定；控制酸度進(jìn)行選擇滴定第五章 原子光譜分析5.1原子光譜分析法基礎(chǔ)5.2原子發(fā)射光譜分析5.3原子吸收光譜法（一）教學(xué)方法與學(xué)時分配課

10、堂講授，9學(xué)時。（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：電磁輻射基礎(chǔ)；原子光譜光學(xué)分析法基礎(chǔ)；原子發(fā)射光譜法的發(fā)展概況及特點；原子發(fā)射光譜原理；原子發(fā)射光譜分析的儀器；原子發(fā)射光譜定性、定量分析；原子發(fā)射光譜的干擾；原子吸收光譜法的發(fā)展概況及特點；原子吸收光譜法理論基礎(chǔ)；原子吸收光譜儀；原子吸收光譜干擾效應(yīng)及其消除方法；原子吸收光譜分析的實驗技術(shù)；原子吸收光譜分析方法、靈敏度和檢測限；原子熒光光譜法分析法*【重點掌握】： 電磁輻射與物質(zhì)的相互作用（發(fā)射、吸收、散射等）及電磁波譜；原子光譜產(chǎn)生涉及的原子結(jié)構(gòu)、能級、光譜項的概念；影響譜線強度的各種因素及強度的表達(dá)式； 各種激發(fā)源（包括ICP）的基本原理、特

11、點及適應(yīng)性；內(nèi)標(biāo)法的原理、關(guān)系式及相關(guān)條件的選擇；原子吸收光譜法基本原理；原子譜線的寬度概念及變寬原因；積分吸收和峰值吸收的概念、表達(dá)式及測量條件； 空心陰極燈、原子化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理及特點；原子吸收光譜干擾及消除【掌握】： 光學(xué)分析法分類；了解光譜法的基本儀器部件；原子光譜的產(chǎn)生原理、簡單原子的光譜項及躍遷規(guī)律；譜線強度的表達(dá)式、意義、影響因素及應(yīng)用上的局限性；原子光譜儀器的各部分基本工作原理、工作流程；光譜定性、半定量、定量分析【了解】：原子光譜和分子光譜的區(qū)別；進(jìn)行光譜定性、定量分析的附屬設(shè)備【難點】：光譜產(chǎn)生涉及的原子結(jié)構(gòu)、能級、光譜項的概念；各種激發(fā)源（包括ICP）的基本原理、特

12、點及適應(yīng)性；內(nèi)標(biāo)法的原理、關(guān)系式及相關(guān)條件的選擇；積分吸收和峰值吸收的概念、表達(dá)式及測量條件；空心陰極燈、原子化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理及特點；干擾及消除第六章 紫外與紅外分子吸收光譜分析6.1分子光譜概述6.2紫外分子吸收光譜分析法6.3紅外分子吸收光譜分析（一）教學(xué)方法與學(xué)時分配課堂講授，7學(xué)時。（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：分子光譜概述；分子光譜的形成及簡單分類；朗伯比爾定律；有機化合物的紫外吸收光譜；主要化合物的紫外吸收光譜特征；溶劑的影響；部分有機化合物吸收波長的推算規(guī)則；無機化合物的紫外吸收光譜；紫外可見分光光度計；紫外分子吸收光譜的應(yīng)用；紅外分子吸收光譜簡介；紅外分子吸收光譜的基本原

13、理和理論；有機分子的重要基團(tuán)頻率；影響集團(tuán)頻率的因素；紅外光譜分析儀；紅外光譜定性、定量分析【重點掌握】：朗伯-比爾定律；電子光譜的產(chǎn)生與電子躍遷類型；化合物結(jié)構(gòu)與吸收信息的關(guān)系；影響紫外吸收的因素；紫外光譜定性定量分析；紅外光譜產(chǎn)生的基本條件；常見基團(tuán)的紅外吸收帶；影響基團(tuán)頻率的因素；紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；紅外光譜技術(shù)應(yīng)用，圖譜解析的一般步驟和方法。【掌握】：吸光度的加和性及朗伯-比爾定律的局限性；紫外分光光度計；紅外分光光度計【了解】：光電檢測器件；光度計結(jié)構(gòu)；紅外檢測器件【難點】：化合物結(jié)構(gòu)與吸收信息的關(guān)系；影響紫外吸收的因素；基團(tuán)頻率與特征吸收；紅外圖譜解析的一般步驟和方法。第七章

14、 核磁共振1H譜分析7.1 核磁共振基本原理7.2 化學(xué)位移7.3 自旋偶合和自旋裂分7.4 一級譜圖的特征和圖譜解析簡介7.5 應(yīng)用7.6 核磁共振13C NMR簡介*（一）教學(xué)方法與學(xué)時分配課堂講授，4學(xué)時。（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：核磁共振波譜法概述；核磁共振波譜法的基本原理；核磁共振波儀器流程簡介；化學(xué)位移；影響化學(xué)位移的因素；有機化合物的化學(xué)位移；自旋耦合與自旋裂分；化學(xué)等價與磁等價；一級譜圖的特征和圖譜解析簡介；核磁共振譜的應(yīng)用；核磁共振13C NMR簡介*【重點掌握】：核磁共振原理；化學(xué)位移、自旋偶合及自旋裂分；影響化學(xué)位移的因素；常見結(jié)構(gòu)的化學(xué)位移；1H-NMR圖譜結(jié)構(gòu)解析

15、的一般步驟和方法【掌握】：連續(xù)波NMR波譜儀；傅里葉變換NMR波譜儀【了解】：復(fù)雜圖譜的概念、自旋體系的分類及復(fù)雜圖譜的簡化【難點】：核磁共振原理；影響化學(xué)位移的各種因素；自旋偶合、裂分的機理；一級圖譜的裂分規(guī)律及應(yīng)用；圖譜解析及結(jié)構(gòu)分析第八章 質(zhì)譜分析8.1 方法概述8.2 質(zhì)譜裂解的基本知識8.3 相對分子質(zhì)量的確定8.4 質(zhì)譜中的主要離子類型8.5 一些化合物的質(zhì)譜裂解簡介8.6 色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)*8.7 質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用*（一）教學(xué)方法與學(xué)時分配課堂講授，3學(xué)時。（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：質(zhì)譜分析法的基本概念、發(fā)展概況及特點；質(zhì)譜儀的工作流程、各主要部件的基本結(jié)構(gòu)、基本原理及性能；質(zhì)

16、譜峰的類型、離子碎裂途徑及有機化合物的質(zhì)譜；質(zhì)譜法的圖譜解析及基本應(yīng)用；聯(lián)用技術(shù)*【重點掌握】：質(zhì)譜分析法的基本原理；質(zhì)譜圖中出現(xiàn)的主要離子峰；有機質(zhì)譜斷裂的主要類型及規(guī)律；質(zhì)譜圖譜解析的一般步驟。【掌握】：質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)；常見離子源；常見質(zhì)量分析器； 【了解】：質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)【難點】：離子源的基本原理、特點及適應(yīng)性；質(zhì)量分析器的基本結(jié)構(gòu)、分析原理、特點及適用性；各類離子的碎裂機理及規(guī)律；質(zhì)譜法的基本應(yīng)用（分子量、分子式、結(jié)構(gòu)式的確定）第九章 電化學(xué)分析9.1 電分析基礎(chǔ)9.2 電位分析法9.3 電解分析法*9.4 庫倫分析法*9.5 伏安分析法*（一）教學(xué)方法與學(xué)時分配課堂講授，8學(xué)時。（二）內(nèi)容

17、及基本要求主要內(nèi)容：電分析化學(xué)的基本概念、分類及特點；電化學(xué)電池、圖示式及電動勢；電極及其分類；電極電位；電位分析法的基本概念及基本原理；直接電位法(離子選擇性電極)；電位滴定法；電解分析法基礎(chǔ)；恒電流電解法；控制電位電解法；法拉第電解定律；控制電位庫侖分析方法；恒電流庫侖分析；伏安分析法簡介；直流極譜法；極譜定量分析原理與方法；極譜和伏安技術(shù)的發(fā)展【重點掌握】：電化學(xué)池；半反應(yīng)；雙電層；電極的基本分類；電極電流的性質(zhì)與符號；極化；電分析化學(xué)法分類；膜電位的產(chǎn)生；玻璃電極；晶體膜電極；流動載體電極的響應(yīng)機理；離子選擇性電極的性能參數(shù)；直接分析法、標(biāo)準(zhǔn)曲線法、一次標(biāo)準(zhǔn)加入法等定量分析方法；電位分

18、析的誤差 【掌握】：基本電極過程；電化學(xué)池圖解表；電分析化學(xué)法的特點和應(yīng)用；金屬基指示電極的類型；參比電極類型；離子選擇性電極的特點和應(yīng)用【了解】：其它電極分類法；氣敏電極、酶電極和離子敏感場效應(yīng)晶體管；電位滴定原理；電解分析、庫倫分析法、伏安分析法的基本原理及其應(yīng)用【難點】：雙電層及電極過程；電分析化學(xué)分類；離子選擇性電極的類型和響應(yīng)機理；電位分析的誤差第十章 色譜分析法10.1 色譜分析法概述10.2 氣相色譜分析10.3 高效液相色譜分析 （一）教學(xué)方法與學(xué)時分配課堂講授，8學(xué)時。（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：色譜法的分類；色譜分離原理、色譜流出曲線及其描述；塔板理論、速率理論；分離度、色譜分離方程；色譜定性定量分析方法；氣相色譜基本原理；氣相色譜儀的組成與工作原理；影響氣相色譜分離的因素和分離條件的選擇；色譜柱的性能與選擇；液相色譜的組成和各系統(tǒng)的工作原理；液相色譜柱的分離原理；液相色譜的類型【重點掌握】：色譜的基本分離原理；色譜塔板理論和速率理論；分離度和基本分離方程；氣相色譜儀器的流路、各組成部