第一章分析化學(xué)緒論

教學(xué)目標(biāo)理解分析化學(xué)的任務(wù)和作用了解分析方法的分類了解分析化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)

第一章緒論

第一章緒論★任務(wù)和作用（第一節(jié)）★分析方法分類（第二節(jié)）★發(fā)展與展望（第三節(jié)）★如何學(xué)習(xí)這門課教學(xué)目標(biāo)案例解讀---什么是分析化學(xué)？第一節(jié)分析化學(xué)的任務(wù)和作用中國大陸第一位女諾貝爾獎(jiǎng)、2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者屠呦呦和青蒿素

屠呦呦，女，藥學(xué)家。1955年，畢業(yè)于北京醫(yī)學(xué)院（今北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部）。畢業(yè)后曾接受中醫(yī)培訓(xùn)兩年半，并一直在中國中醫(yī)研究院工作。上個(gè)世紀(jì)60年代，瘧原蟲對(duì)奎寧類藥物已經(jīng)產(chǎn)生了抗藥性，嚴(yán)重影響到治療效果。1969年1月開始，屠呦呦領(lǐng)導(dǎo)課題組從系統(tǒng)收集整理歷代醫(yī)籍、本草、民間方藥入手，在收集2000余方藥基礎(chǔ)上，編寫了640種藥物為主的《抗瘧單驗(yàn)方集》，對(duì)其中的200多種中藥開展實(shí)驗(yàn)研究，歷經(jīng)380多次失敗，利用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和方法進(jìn)行分析研究、不斷改進(jìn)提取方法，終于在1971年獲得青蒿抗瘧發(fā)掘成功。

1972年，屠呦呦和她的同事在青蒿中提取到了一種分子式為C15H22O5的無色結(jié)晶體，一種熔點(diǎn)為156℃～157℃的活性成份，他們將這種無色的結(jié)晶體物質(zhì)命名為青蒿素。1973年為確證青蒿素結(jié)構(gòu)中的羰基，合成了雙氫青蒿素。又經(jīng)構(gòu)效關(guān)系研究，明確在青蒿素結(jié)構(gòu)中過氧是主要抗瘧活性基團(tuán)，在保留過氧的前提下，羰基還原為羥基可以增效，為國內(nèi)外開展青蒿素衍生物研究打開局面。多年從事中藥和中西藥結(jié)合研究的屠呦呦，創(chuàng)造性地研制出抗瘧新藥——青蒿素和雙氫青蒿素，獲得對(duì)瘧原蟲100%的抑制率，為中醫(yī)藥走向世界指明一條方向?！穹治龌瘜W(xué)（analyticalchemistry)

研究獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、含量和結(jié)構(gòu)的方法、有關(guān)理論及技術(shù)的一門科學(xué)，是化學(xué)的一個(gè)重要分支。分析化學(xué)的定義第一節(jié)分析化學(xué)的任務(wù)和作用任務(wù)：

●定性分析(qualitiveanalysis):鑒定物質(zhì)的化學(xué)組成（元素、離子、官能團(tuán)、化合物）●定量分析(quantativeanalysis):測(cè)定各組分的相對(duì)含量●結(jié)構(gòu)分析(structuralanalysis):確定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)及化學(xué)性質(zhì).7二、分析化學(xué)的作用分析化學(xué)應(yīng)用舉例：(1)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：土壤化肥農(nóng)藥1、化學(xué)學(xué)科2、國民經(jīng)濟(jì)質(zhì)檢（產(chǎn)品、原材料）(3)、地礦勘探：(2)、工業(yè)生產(chǎn)：3、科學(xué)研究（1）考古（2）探案（3）……4、醫(yī)藥衛(wèi)生醫(yī)藥檢驗(yàn)、食品分析……拿破侖之死頭發(fā)日本痛痛病和水俁病5、環(huán)境保護(hù)：監(jiān)測(cè)、三廢處理思考一、分析化學(xué)的特點(diǎn)1.分析化學(xué)中突出“量”的概念

如：測(cè)定的數(shù)據(jù)不可隨意取舍；數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度、偏差大小與采用的分析方法有關(guān)。2.實(shí)驗(yàn)性強(qiáng)強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作技能，提高分析解決實(shí)際問題的能力。

二、學(xué)習(xí)分析化學(xué)的的意義熱點(diǎn)追擊2012年4月15日，央視《每周質(zhì)量報(bào)告》曝光，河北一些企業(yè)用生石灰給皮革廢料進(jìn)行脫色漂白和清洗，隨后熬制成工業(yè)明膠，賣給浙江新昌縣藥用膠囊生產(chǎn)企業(yè)，最終流向藥品企業(yè)。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，9家藥廠的13個(gè)批次藥品所用膠囊重金屬鉻含量超標(biāo)，其中超標(biāo)最多的達(dá)90多倍。毒膠囊事件2008年9月11日，有媒體報(bào)道，甘肅14名嬰兒患腎結(jié)石，省衛(wèi)生廳介入調(diào)查，初步認(rèn)為可能與某品牌奶粉有關(guān)。隨后，全國各地多處發(fā)現(xiàn)嬰兒因食用三鹿奶粉而出現(xiàn)腎結(jié)石的事件。當(dāng)晚，三鹿集團(tuán)承認(rèn)嬰幼兒奶粉收到三聚氰胺污染，并宣布召回市面上被污染的產(chǎn)品。國家質(zhì)檢總局，衛(wèi)生部等有關(guān)部門隨即展開調(diào)查。三聚氰胺是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物，重要的氮雜環(huán)有機(jī)化工原料。簡稱三胺，又叫蜜胺、三聚氰酰胺、氰脲三酰胺。分子結(jié)構(gòu)分子式：C3N6H6物理化學(xué)特性：三聚氰胺性狀為純白色棱晶體，微溶于冷水，極微溶于熱乙醇，不溶于醚、苯和四氯化碳，可溶于甲醇、甲醛、乙酸、熱乙二醇、甘油、吡啶等。低毒。在一般情況下較穩(wěn)定，但在高溫下可能會(huì)分解放出氰化物。對(duì)人體的危害：三聚氰胺進(jìn)入人體后，發(fā)生取代反應(yīng)，生成三聚氰酸，三聚氰酸和三聚氰胺形成大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，造成結(jié)石。三聚氰胺事件第二節(jié)分析方法的分類按任務(wù)分按分析對(duì)象分按分析原理分按試樣用量按被測(cè)組分按分析目的分第二節(jié)分析方法的分類

分析任務(wù)劃分依據(jù)不同，種類不同(六種）定量分析

定性分析結(jié)構(gòu)分析（一）分析對(duì)象無機(jī)分析有機(jī)分析（二）方法原理化學(xué)分析儀器分析（三）試樣用量微量分析常量分析半微量分析超微量分析（四）分析目的例行分析仲裁分析（五）●定性分析－鑒定物質(zhì)的組成

分類（六種方法）●定量分析－測(cè)定試樣中某組分的含量●結(jié)構(gòu)分析－研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)一、按分析任務(wù)分類●無機(jī)分析—對(duì)象：無機(jī)物

包括鑒定無機(jī)物的組成和測(cè)定含量●有機(jī)分析－對(duì)象：有機(jī)物

包括有機(jī)物官能團(tuán)的分析、結(jié)構(gòu)鑒定和測(cè)定含量二、按分析對(duì)象分類分析化學(xué)化學(xué)分析儀器分析光學(xué)分析電化學(xué)分析色譜分析質(zhì)譜分析重量分析滴定分析又稱經(jīng)典分析法

三、按分析原理分類現(xiàn)象和特征試樣和試劑的用量●化學(xué)分析－以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法化學(xué)分析包括:

化學(xué)定性分析－根據(jù)定性分析反應(yīng)的

鑒定物質(zhì)的組成

化學(xué)定量分析－根據(jù)定量分析反應(yīng)中

測(cè)定物質(zhì)組成中各組分的相對(duì)含量化學(xué)定量分析又分為重量分析和滴定分析重量分析：用稱量生成物的重量W→求組分

A的量X被測(cè)組分試劑生成物XVW滴定分析：用試劑（滴定劑）R的V、C→求組分A的量X

↑↑↑

mA+nR→AmRn化學(xué)分析的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：儀器簡單，對(duì)常量組分測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)用范圍廣泛缺點(diǎn)：靈敏度較低，不適用于微量、痕量組分●儀器分析

物理化學(xué)分析－根據(jù)被測(cè)物質(zhì)在化學(xué)變化中的某種物理性質(zhì)與組分之間的關(guān)系，進(jìn)行定性或定量分析的方法物理分析－根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的某種物理性質(zhì)與組分的關(guān)系，不經(jīng)化學(xué)反應(yīng)直接進(jìn)行定性或定量分析的方法。◆電化學(xué)分析儀器分析法種類：◆色譜分析◆光學(xué)分析◆質(zhì)譜分析

儀器分析法的特點(diǎn)：化學(xué)分析法與儀器分析法比較:前者適用于常量分析（試樣量大于0.1g）后者適用于微量分析或者痕量分析(試樣質(zhì)量為毫克級(jí))靈敏度高，準(zhǔn)確度較常量分析低

無機(jī)定性分析→

化學(xué)定量分析→

儀器分析｛四、常量、半微量、微量及超微量量◆常量組分分析(＞1%)◆微量組分分析(0.01～1%)◆痕量組分分析(＜0.01%)五、被測(cè)組分的含量分六、例行分析和仲裁分析◆例行分析－即常規(guī)分析。指一般化驗(yàn)室在日常生產(chǎn)或工作中的分析。◆仲裁分析－不同單位對(duì)同一產(chǎn)品的分析結(jié)果有爭議時(shí)，請(qǐng)權(quán)威單位用法定方法進(jìn)行裁判的分析。練習(xí)單選1.微量分析的稱樣量在（）g之間A.1~10 B.0.1~1 C.0.1~0.0001

D.0.0001~0.01 E.0.0001~0.001D多選2.分析化學(xué)的任務(wù)是（ ）A.鑒定物質(zhì)的化學(xué)組成

B.測(cè)定有關(guān)組分的相對(duì)含量

C.確定物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)D.無機(jī)分析E.有機(jī)分析ABC3.儀器分析包括（ ）A.光學(xué)分析 B.色譜分析 C.滴定分析 D.質(zhì)譜分析E.電化學(xué)分析ABDE判斷1.分析化學(xué)是研究物質(zhì)化學(xué)組成的分析方法及有關(guān)理論的一門科學(xué)。（）2.依據(jù)分析原理的不同，將分析化學(xué)分為定性分析和定量分析。（）3.儀器分析法適用于微量分析（）4.化學(xué)分析法又稱為經(jīng)典分析法，適用于常量分析（）√X√√5.確定工業(yè)酒精中除了含有大量乙醇外是否含有甲醇、水等物質(zhì)的測(cè)定屬于定性分析。（）6.測(cè)定某有機(jī)化合物中C、H、O、N元素含量的方法屬于定性分析。()√X(三)、生命科學(xué)：頭發(fā)中微量元素含量與疾病的關(guān)系。正常人發(fā)錳含量為0.7ug/g。心臟病者為0.42ug/g。腫瘤患者及早衰者發(fā)錳含量也較低。又如人體分析，將很小的探頭插入體細(xì)胞中，測(cè)定多巴胺、腎上腺素、維生素、糖等含量，對(duì)了解生命規(guī)律、大腦功能很有意義。又如人人體一天究竟需要多少糖，人體中糖是怎樣循環(huán)變化的，就需測(cè)定體內(nèi)的糖含量。人工胰臟就需糖的檢測(cè)器。(四)、環(huán)境保護(hù)：環(huán)境監(jiān)測(cè)(大氣、水、土壤分析等）測(cè)定空氣中污染物如NO2,SO2,CO等含量，這兩者不僅對(duì)人體呼吸道有影響，而且造成酸雨。煙鎘會(huì)引起腎功能衰退，吸入過多會(huì)頭痛，頭暈，嘔吐，胸痛，死亡。六價(jià)鉻的毒性大于三價(jià)鉻，對(duì)呼吸器管，皮膚有損害，也能致癌。水源根據(jù)不同的需要，各國制定了不同的用水標(biāo)準(zhǔn)，生活用水，考慮有害物對(duì)人體的影響，世界衛(wèi)生組織允許的限量，如鉛0.1mg/l,鉻0.05mg/l,鎘0.01mg/l,汞0.001mg/l。工業(yè)用水，考慮鈣、鎂、鐵、鉛、硫酸鹽、pH、溶解氧等。

農(nóng)業(yè)用水，考慮微量元素對(duì)作物的影響。

水產(chǎn)用水，考慮農(nóng)藥及微量元素與對(duì)立類的影響。

另外還有廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)，我國河水的污染及為嚴(yán)重。(五)、醫(yī)藥衛(wèi)生醫(yī)院里常需對(duì)病人進(jìn)行血的化驗(yàn)，全國各地都有藥檢分析雜志。制備中成藥前需測(cè)量中藥中有效成分的含量及配比。興奮劑檢測(cè)

例如20世紀(jì)50年代日本發(fā)生的公害病──痛痛病和水俁病，曾驚動(dòng)了全世界。為了尋找痛痛病的病因，經(jīng)歷了11年之久。后來環(huán)境分