電分析化學(xué)大綱

電分析化學(xué)》教學(xué)大綱英文名稱：ElectroanalyticalChemistry學(xué)分：2學(xué)時(shí)：32先修課程：無(wú)機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、儀器分析適用專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)專業(yè)教學(xué)目的：本課程是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課和從事本專業(yè)的科研、生產(chǎn)工作必備的理論基礎(chǔ)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電化學(xué)分析中電位分析、電解分析、庫(kù)侖分析和極譜分析等最基本分析方法的概念和原理；了解電化學(xué)分析方法發(fā)展的新內(nèi)容、新方法和新技術(shù)；掌握各種分析方法的特點(diǎn)，以便在實(shí)際工作中針對(duì)不同的試樣選擇合適的分析方法和技術(shù)。教學(xué)要求：本課程要求學(xué)生準(zhǔn)確理解各種分析方法的基本概念和基本原理，明確定性、定量分析的理論依據(jù)，熟練運(yùn)用公式進(jìn)行定量計(jì)算。學(xué)會(huì)針對(duì)不同的實(shí)際情況選用不同的分析方法進(jìn)行樣品測(cè)定。第一章基本理論（4學(xué)時(shí)）電化學(xué)電池電池組成、電池的表示符號(hào)電動(dòng)勢(shì)可逆電池的電動(dòng)勢(shì)與熱力學(xué)、電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量、電動(dòng)勢(shì)與溶液活度的關(guān)系、電動(dòng)勢(shì)與溫度的關(guān)系。電極電位相間電位的產(chǎn)生、液體接界電位、電極電位、參比電極與標(biāo)準(zhǔn)電極、能斯特公式極化與過(guò)電位電解和極化現(xiàn)象、極化的產(chǎn)生、極化的原因、過(guò)電位法拉第定律法拉第定律與電化質(zhì)量、電流效率、法拉第定律和電極反應(yīng)的速度基本要求：了解電化學(xué)電池的分類、工作的必要條件；會(huì)用符號(hào)表示一個(gè)化學(xué)電池或根據(jù)電池符號(hào)寫出電極反應(yīng)。理解電池電動(dòng)勢(shì)的概念、測(cè)量方法以及和電極電位的關(guān)系。理解相間電位的產(chǎn)生原因、極化產(chǎn)生的原因和過(guò)電位。熟悉各種參比電極。掌握能斯特公式和法拉第定律。重點(diǎn)：電極電位的概念及形成原因，化學(xué)電池的表達(dá)式，極化和過(guò)電位，能斯特公式和法拉第定律。難點(diǎn)：可逆電池的概念，平衡電位和實(shí)際電位的關(guān)系和區(qū)別，絕對(duì)電極電位和相對(duì)電極電位的概念第二章電導(dǎo)分析法（3學(xué)時(shí)）基本原理電導(dǎo)和電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率和極限摩爾電導(dǎo)率、離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律、離子淌度、電解質(zhì)溶液電導(dǎo)和濃度的關(guān)系電導(dǎo)的測(cè)量方法概述、電導(dǎo)儀3電導(dǎo)分析及其應(yīng)用電導(dǎo)分析法的應(yīng)用、電導(dǎo)滴定的應(yīng)用基本要求：掌握電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率和極限摩爾電導(dǎo)率的概念，了解離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律和離子淌度，熟悉電導(dǎo)測(cè)量的方法和電導(dǎo)儀的使用方法，了解電導(dǎo)法測(cè)定物理化學(xué)常數(shù)如弱電解質(zhì)電離常數(shù)的測(cè)定方法。重點(diǎn)：電導(dǎo)的定義式及其單位，電導(dǎo)電極的電極常數(shù)的概念，電導(dǎo)滴定法測(cè)定弱電解質(zhì)電離常數(shù)的方法。難點(diǎn)：電導(dǎo)測(cè)定方法第三章電位分析法（6學(xué)時(shí)）1概述電位分析法的定義，電位分析法的優(yōu)點(diǎn)，電位分析法所用的電極和電池離子選擇電極分類及結(jié)構(gòu)晶體膜電極、非晶體膜電極、液膜電極、敏化電極、其它類型的離子選擇電極離子選擇電極的性能指標(biāo)選擇性系數(shù)、線性范圍及檢測(cè)下限、響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定性及重現(xiàn)性、電極內(nèi)阻、不對(duì)稱電位、空白電位、溫度效應(yīng)和等電位點(diǎn)影響離子選擇電極準(zhǔn)確度的因素離子強(qiáng)度、PH值、溫度、干擾離子、電動(dòng)勢(shì)測(cè)量誤差、攪拌直接電位法標(biāo)準(zhǔn)比較法、標(biāo)準(zhǔn)曲線法、標(biāo)準(zhǔn)加入法、零點(diǎn)電位法4電位滴定法終點(diǎn)的確定、電位滴定的類型、電位滴定法的應(yīng)用、自動(dòng)電位滴定法基本要求：了解電位分析所用電極和電池類型，了解各類離子選擇電極的結(jié)構(gòu)及膜電位產(chǎn)生的原理，了解離子選擇電極的各項(xiàng)性能指標(biāo)并以此判斷電極的好壞，熟悉影響離子選擇電極準(zhǔn)確度的各種因素，掌握離子選擇電極定量計(jì)算公式，掌握各種定量測(cè)定方法的使用。重點(diǎn)：晶體膜電極及玻璃電極的結(jié)構(gòu)，膜電位產(chǎn)生的原理，PH值的測(cè)定原理及方法，離子選擇電極定量計(jì)算公式，各種定量測(cè)定方法的使用。難點(diǎn)：理解膜電位產(chǎn)生的原理，掌握膜電位和離子濃度之間的關(guān)系，掌握離子選擇電極計(jì)算公式。第四章電解分析法和庫(kù)侖分析法（3學(xué)時(shí)）電解分析法電解分析法概述，電解分析基本原理，電解分析及電解分離方法1庫(kù)侖分析法方法概述，控制電位庫(kù)侖分析法，控制電流庫(kù)侖分析法（庫(kù)侖滴定法）基本要求：了解電解的基本過(guò)程，熟悉金屬離子還原的過(guò)程及先后次序，掌握法拉第定律的使用以及電解方程式的應(yīng)用。熟悉各種電解分析及分離的方法，了解陰極過(guò)程及各種干擾，了解影響電沉積的各種因素。重點(diǎn)：掌握法拉第定律的使用，掌握電解方程式及金屬還原順序，熟悉電解分析和分離的原理和方法。難點(diǎn)：金屬還原順序、電解方程、庫(kù)侖滴定原理。第五章極譜分析法和溶出伏安分析法（16學(xué)時(shí)）1極譜分析法概述基本裝置和一般過(guò)程，基本原理，滴汞電極的特點(diǎn)、極譜分析法的特點(diǎn)。擴(kuò)散電流理論和尤考維奇方程式尤考維奇擴(kuò)散電流方程式、影響擴(kuò)散電流的因素干擾電流及其消除方法殘余電流、遷移電流、極譜極大、氧波、疊波、前波、氫波極譜定量分析方法波高的測(cè)定方法、定量分析方法極譜波方程式和半波電位極譜波的分類、極譜波方程式、半波電位及其影響因素極譜催化波平行催化波、氫催化波、單掃描極譜法基本原理、電流電位曲線、方法特點(diǎn)及在分析中的應(yīng)用。線性掃描循環(huán)伏安法交流極譜法基本線路、交流極譜波的性質(zhì)、峰值電流方程式、方法特點(diǎn)和應(yīng)用。方波極譜法基本原理、方波極譜構(gòu)造原理、方波極譜峰電流方程式、方法特點(diǎn)和應(yīng)用10其它極譜分析方法脈沖極譜法、交流示波極譜法、溶出伏安法、電位溶出法。基本要求：了解極譜分析的一般分析過(guò)程及極譜分析的特殊性，掌握尤考維奇方程式并熟悉方程式中各符號(hào)所表示的含義，了解干擾電流的產(chǎn)生原因和消除方法，掌握波高的測(cè)定方法和各種定量分析方法，掌握用半波電位進(jìn)行定性的方法；了解極譜催化波的概念及催化電流的性質(zhì)；了解單掃描極譜波的測(cè)定原理、方法的特點(diǎn)和它在分析中的應(yīng)用；了解線性掃描循環(huán)伏安法測(cè)定的基本原理；了解交流極譜法測(cè)定的基本原理、特點(diǎn)和應(yīng)用；了解方波極譜峰電流方程式、方法特點(diǎn)和應(yīng)用；了解其它極譜分析方法的測(cè)定原理和應(yīng)用范圍。重點(diǎn)：經(jīng)典極譜分析方法的測(cè)定原理和其特殊性，干擾電流的產(chǎn)生原因和消除方法，尤考維奇方程式的應(yīng)用，經(jīng)典極譜分析的各種測(cè)定方法，半波電位應(yīng)用于定性分析；催化極譜波的測(cè)定原理；單掃描極譜波的測(cè)定原理及交流極譜法的基本測(cè)定原理。難點(diǎn)：經(jīng)典極譜分析法與普通電解法的區(qū)別和聯(lián)系，干擾電流的產(chǎn)生和消除，尤考維奇方程式的推導(dǎo)和應(yīng)用；極譜催化波的概念；單掃描極譜波的測(cè)定原理及交流極譜法的測(cè)定原理。本課程使用教材：1、張紹恒主編《電化學(xué)分析》（第二版）重慶大學(xué)出版社2、齊齊哈爾輕工學(xué)院鄭州輕工學(xué)院成都大學(xué)大連輕工學(xué)院編《電化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)與習(xí)題》參考教材1李啟隆電分析化學(xué)