分析化学教案 整理 标准样式 要点.docx
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分析化学教案整理标准样式要点
第1章分析化学概论
第2章法定计量单位与分析化学计算
第3章定量分析测定误差与分析化学质量保证
第4章滴定分析法概述
第5章酸碱滴定法
第6章沉淀滴定法
第7章吸光光度法
第8章电化学分析法
第9章色谱分析法
第10章定量分析
上课次授课课3
授课章第一分析化学概名1明确分析化学的任务和作
2了解分析方法的分类和分类的依知识目3了解选择分析方法的原则,了解分析化学的发展趋
掌握分析方法的分类和分类的依能力目1分析化学的任务和作教学重2分析方法的类1.分析化学研究的对教学难2各种分析方法的特
课新授
教法与学讲析型与多媒体相结(教具).
主要教学步聚与内容
教学过程设计
一、清点人数,组织教学二、安全教育三、复习提问四、讲授新课
一、分析化学的任务和作用
第一章分析化学概论
1、分析化学:
学表征和测量的科学。
分析化学是研究物质化学组成的化
法及其相关理论的科学。
其他定义:
分析化学是研究测定物质组成的分析方
欧洲化学联合会(
FECS)化学部(DAC)定义:
“分
析化学是发展和应用各种方法、仪器、策略以获得有关物质在空间和时间方面组成的信息的科学。
”
2、任务:
鉴定物质的化学成分定性
分析
测定各组分的含量定量分析
确定物质的结构结构分析
3、作用:
a.21世纪是生命和信息科学的世纪,科技和社会生产发展的需要要求分析化学尽可能快速、全面和准确地提供丰富地信息和有用的数据。
现代分析化学正在把化学与数学、物理学、b.
时分
计算机科学、生物学、精密仪器制造科学等
学科结合起来。
c.在工农业生产、科学技术、国防建设等社会主义建设中起着重要作用。
d.在各学科的科学研究中的作用―――科学技术的眼睛,是进行科学研究的基础。
社会其他科学技术领域
社会需要研究与发展
分析化学
分析问题
应用领域:
环境分析食品分析生化分析药物分析
临床分析材料分析毒物分析法医分析
地质分析星际分析在线分析表面分析
分析化学对人们对环境问题的认识和对工业生产、人类健.
康领域和环境保护中质量控制系统的建立作出了重大贡献。
环境分析:
分析化学在更低浓度水平上和更复杂基质中检测和在分子水平上分析的能力,能够鉴别出环境样品中更多的组分,从而提供对即将发生的对人类和生物群的环境威胁或危害的早期预报。
二、分析方法的分类
1、按任务分:
结构分析、组成分析(定性分析、定量分析)
2、按研究对象分:
无机分析、有机分析3、按试样用量和操作方法分:
常量分析>0.1克>10升
半微量分析0.01-0.1克1-10升
微量分析0.1-10毫克0.01-1升
超微量分析<0.1毫克<0.01升
4、按方法原理分:
化学分析法重量分析法
滴定法(酸碱、络合、沉淀、氧
毫毫毫毫
化还原)
仪器分析法:
光学分析法、电化学分析法、
热分析法、色谱分析法
5、其他特殊命名的方法
仲裁分析、例行分析、微区分析、表面分析、在线分析等。
6、按被测组分在试样中的相对含量分:
常量组分分析>1%
微量组分分析0.01%—1%
衡量组分分析<0.01%
三、分析化学发展简史
人类有科学就有化学,化学从分析化学开始。
1661Boyle“TheSceptionalChemistry”
Lavoisier
发明天平
1841Fresenius定性分析导论定量分析导论
1885/1886Mohr化学分析滴定法专论
1862Fresenius
“Zeitschrift
fur
analystischeChemie”―第一本分析化学杂志
Analyst
英国1874
1887美国AnalyticalChemistry―第一本物理化学杂志问世
1894Ostward“分析化学科学基础”奠定经典分析的科学基础
三次重大变革:
经典分析化学:
19世纪末-20世纪30年代
溶液中四大平衡理论,使分析化学从一门技术转变成一门独立的科学。
近代分析化学:
20世纪30年代-70年代
开创了仪器分析的新时代――物理方法大发展。
现代分析化学:
20世纪70年代-现代
以计算机应用谓主要标志的信息时代的到来,促进了分析化学的发展,也提出了更多的课题和要求。
在确定物质组成和含量的基础上,提供物质更全面的信
息。
因此,一些新技术和新方法也就应运而生。
常量―――微量及微粒分析静态―――快速反应追踪分析
组成―――形态分析破坏试样―――无损分析.
总体―――微区表面分析及逐层分析离线(脱线)―――在线过程分析宏观组分―――微观结构分析四、分析化学在环境科学中的作用决策提供依据。
分析、检测环境污染物,为环境评估、
Opportunities《350多位专家综合出版的美国科学院
(化学中的机会)一书中指出,分析化学》inChemistry在推动我们弄清环境中的化学问题起着关键作用,并认为在认识环境过程及保护环境中,分析化学将与反应动力学起着“核心”作用。
小结1、分析化学的分类、分析方法的分类2、分析化学的发展趋势3思考题1、你对学习分析化学课程的认识;、如何学好分析化学这门课程;2.
、分析化学在工、农、科技、国防等方面的作用3
上课次序2授课课时3
授课章节第二章法定计量单位与分析化学计算名称第三章定量分析测定误差与分析化学质量保证教掌握我国的法定计量单位组成知识目标学目标会正确记录和表达分析结果能力目标1.法定计量单位与国际单位制教教学重点2.定量分析测定误差与化学质量保证学要定量分析测定误差与化学质量保证教学难点点课型新授课
教法与学法讲析型与多媒体相结合(教具)
主要教学步聚与内容
教程设计
学过
一、清点人数,组织教学二、安全教育三、复习提问四、讲授新课
一、法定计量单位意义法定计量单位是国家以法令的形式和规定使用的计量
第二章法定计量单位与分析化学计算
单位。
在检测工作中,对于每一个量的检测结果及区别和确定其本质和属性,以及被测量值都离不开计量单位。
我国的法定计量单位以国际单位制(
SI)为基础的,但
也有国家选定的非国际单位制单位。
量、单位和符号必须使用国家标准
GB3100-GB3102—93
的规定,这是一个强制性标准。
关于溶液浓度的表示,使用GB/T2001.4二、我国法定计量单位的组成
—2001的规定。
我国颁布的法定计量单位,包括下列两部分:
(一)国际单位制(
SI制)
量的名称
表1国际单位制的基本单位单位名称单位符号
长度米m
质量kg(公斤)kg
时间秒s
电流安(培)A
热力学温度开(尔文)K
物质的量摩(尔)mol
发光强度坎(德拉)cd
注:
基本量的主单位为基本单位,它是构成单位制中其它单位的基础,SI制选定上述七个基本量,详细定义,由于篇幅不作介绍。
表2国际单位制的辅助单位
量的名称单位名称单位符号
平面角弧度rad
立体角球面度sr
(二)我国选定的非国际单位制单位
时分
量的名称旋转速度
国家选定的非国际单位制单位
单位名
单位符号换算关系和说明称
分min1min=60s
(小)时h1h=60imn=3600s
时间天(日)d1d=24h
年a1a=365d
(角)秒(″)1″=(π/648000)rad
平面角(角)分(′)1′=60″
度(°)1°=60′
-1r/min1r/mn=(1/60)s转每分1nmile=1852m
长度海里nmile
(只用于航行)
1kn=1nmile/h
速度节kn=(1852/3600)m/s
(只用于航行)
吨3kg
1t=10t质量原子质-27kg
565×10≈1.650u1u量单位
J
3-33L(l)1L=1dmm=10体积升
-192×101eV≈1.602189eV能电子伏
级差分贝dB
特(克线密度tex1tex=1g/km
斯)
注:
1、周、月为一般常用时间单位。
2、角度单位度、分、秒的符号不处于数字后时,用括弧。
(说明一点,有些教师在试卷卷面对考题的标注分值用”
表示,是不妥的。
如15”,应15分)。
3、升的符号中,小写字母1为备用符号。
4、人民生活和贸易中,质量习惯为重量。
三、组合单位
由以上单位构成的组合形式的单位简称组合单位,也就
是说指由两个或两个以上的单位用相乘、相除的形式组合而
成的新单位。
构成组合单位可以是国际单位制单位和国家选定的非国际制单位,也可以是它们的十进倍数或分数单位。
如:
“帕·秒,”km”万吨公里可记为“万单位中的第一单位之前,如,力矩kN·m,不写成证
一、总体与样本1.总体:
在统计学中,对于所考察的对象的全体,称为总体(或母体)个体:
组成总体的每个单元。
样本(子样)中随机抽取的一部分个体)样本容量:
样品中所包含个体的数目,用.
电量应力量浓度SI
单位量“千瓦小时”
(kw?
h)
单位量牛顿
/毫米
22)N/mm(
制单位为
mol/m
3;分析化学中常用
mol/dm
3;习惯上用法定单位
mol/L或
力矩
mol/L
都可以。
单位量“牛顿米”符号应为
N·m,而不
宜写成
m·N,以免误解为毫牛顿。
粘度
单位量“帕斯卡秒(Pa·s)中文符号是
热导率
单位量
W/k·m不能写
W/k/m。
20摄氏度30km/h
单位量符号为“摄氏应读成“三十千米每小时”。
2020度”。
℃,但不能写成并读成
非物理量习惯使用的统计单位,
单位(如件、台、人、圆等)可用汉字与符号构成组合单位。
如万公里可记为
4
10或““万km”4
不得使用重叠的词头。
如
t·km”或“λ230nm
t·km”。
10不应该写成230m?
m
凡是通过相乘构成的组合单位在加词头时,应加在组合
N·m,加词头
k,应写成
N·km。
第三章定量分析测定误差与分析化学质量保。
:
自总体中随机抽取的一组测量值(自总体。
n表示。
例题:
分析延河水总硬度,依照取样规则,从延河取来供分析用2000ml样品水,这2000ml样品水是供分析用的总体,如果从样品水中取出20个试样进行平行分析,得到20个分析结果,则这组分析结果就是延河样品水的一个随机样本,样本容量为20。
2.随机变量来自同一总体的无限多个测量值都是随机出现的,叫随机变量。
?
?
?
x11(单次,,(总体平均值)?
?
?
?
?
xlimx?
?
xiinnn?
?
n测量的平均偏差)
二、随机误差的正态分布
一)频数分布
频数:
每组中数据的个数。
相对频数:
频数在总测定次数中所占的分数。
频数分布直方图:
以各组分区间为底,相对频数为高做成的一排矩形。
特点:
1.离散特性:
测定值在平均值周围波动。
波动的程度用总体标准偏差?
表示。
2.集中趋势:
向平均值集中。
用总体平均值?
表示。
在确认消除了系统误差的前提下,总体平均值就是真值。
二)正态分布(无限次测量)
1.正态分布曲线:
如果以x-?
(随机误差)为横坐标,曲线最高点横坐标为0,这时表示的是随机误差的正态分布曲线。
2?
?
?
?
x21)?
,?
,(,记为:
N?
e)?
fy?
(x2?
2?
?
2X轴的位置-决定曲线在?
?
?
曲线高、陡峭,精密度好;?
?
?
-决定曲线的形状,小曲线低、平坦,精密度差。
随机误差符合正态分布:
(1)
(1)大误差出现的几率小,小误差出现的几率大;
(2)绝对值相等的正负误差出现的几率相等;
(3)误差为零的测量值出现的几率最大。
1?
时的概率密度为)x=(4?
y?
?
x?
?
22.标准正态分布N(0,1)
22?
uu11?
x,令?
?
?
?
?
(x)y?
ey?
?
?
ue?
f?
u22?
?
?
?
22
三、提高分析结果准确度的方法
1选择合适的分析方法根据试样的中待测组分的含量选择分析方法。
高含量组
(1)
分用滴定分析或重量分析法;低含量用仪器分析法。
采用适当的充分考虑试样中共存组分对测定的干扰,
(2)
掩蔽或分离方法。
对于痕量组分,分析方法的灵敏度不能满足分析的要(3)
求,可先定量富集后再进行测定。
减小测量误差2
,为了使测量时0.0002g→称量:
分析天平的称量误差为±以下,试样质量必须在0.2g以上。
0.1%的相对误差在的误差,在一次滴定中,读数→滴定管读数常有±0.0lmL
的误差。
为使测量时的相对误差两次,可能造成±0.02mL以上,最好使体mL20小于0.1%,消耗滴定剂的体积必须在30mL20至之间。
25mL积在左右,一般在→微量组分的光度测定中,可将称量的准确度提高约一个数量级。
3减小随机误差在消除系统误差的前提下,平行测定次数愈多,平均值
可以提高平均值精密度。
因此,愈接近真值。
增加测定次数,次。
2--4在化学分析中,对于同一试样,通常要求平行测定4消除系统误差由于系统误差是由某种固定的原因造成的,因而找出这.
一原因,就可以消除系统误差的来源。
有下列几种方法:
(1)对照试验
(2)空白试验(3)校准仪器
(4)分析结果的校正
小结
1.法定计量单位与国际单位制
2.定量分析测定误差与化学质量保证
思考题
准确度和精密度的联系和区别.
上课次授课课3
授课章滴定分析法概名1理解滴定分析法特知识目2熟悉标准溶液的配制和浓度的标定,基准物质的条件掌握滴定分析计能力目滴定分析法特1标准溶液的配制和浓度的标定,基准物质的条件2教学重
3滴定分析计滴定分析计教学难课新授
教法与学讲析型与多媒体相结(教具
主要教学步聚与内容
教学过程设计
一、清点人数,组织教学二、安全教育三、复习提问四、讲授新课
一、滴定分析法的特点和主要方法特点
第4章滴定分析法概述
B(被测组分)+:
(1)准确度高(误差
T(滴定剂)=P(产物)<0.1%);
标准溶液:
已知准确浓度的试剂溶液。
(2)适用于常量分析;(3)操作简便、快捷,费用低。
滴定剂:
已知准确浓度的试剂。
滴定:
滴定剂从滴定管加到待测溶液的过程。
化学计量点(
sp):
待测组分与滴定剂定量反应完全时的
那一点。
NaOH+HClpH=7.0
滴定终点(ep):
滴定剂发生颜色变化时的转折点。
酚酞pH=8.0-9.6
终点误差(Et):
终点与化学计量点不一致所引起的误差。
二、滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式
1.适合滴定分析法的化学反应,应具备以下几个条件:
(1)有确定的化学计量关系
(2)反应定量进行(反应进行程度达99.9%以上)
(3)有较快的反应速度
(4)有适当的指示剂
滴定方式:
2.
时分
(1)直接滴定法:
符合滴定要求的反应。
++;HO+CO例:
2H+2Na+NaCO=22232+++-=AgCl+ClZnY+2H;;AgZn+HY=22-2++3+3++7H+6FeO
+14H+6FeCrO=2Cr227
(2)返滴定法:
反应速度慢或样品是固体、气体,或缺乏合适的指示剂。
?
?
2SO?
2NHH2NH?
SO(过量)=42443O?
H?
NaSOHSO?
NaOH42242(3)置换滴定法:
有些氧化反应不是定量进行或没有合适的指示剂。
2--+3++3I+7H+14H2Cr=CrO+6IO
22272--2—2IO+I+2SOS+=62432NaSO不能直接滴定KCrO(氧化性强)722232(4)间接滴定法:
不能与滴定剂发生反应的物质。
三、基准物质
1.能直接配制或标定标准溶液的物质。
要求:
(1)组成与化学式相符;
(2)纯度高(99.9%以上);
(3)性质稳定
(4)摩尔质量大
)反应定量进行,没有副反应。
5(
2.标准溶液的配制
(1)直接法
(2)标定法
标定HCl溶液:
NaCO,NaBO?
HO223427标定NaOH:
邻苯二甲酸氢钾,草酸HCO?
2HO2422四、滴定分析的计算
1.标准溶液浓度的表示法
(1)物质的量浓度,用c表示,单位mol/Lc=n/V
(2)滴定度:
1ml滴定剂相当于被测物质的质量(g),用T表示,单位g/ml.
T与c之间的关系:
滴定反应:
bB(被测组分)+tT(滴定剂)=pP(产物)
bM克tmolBTc/1000molTT=x/t?
(cM/1000)
xT物质B的物质的量n与基本单元的选择有关。
B基本单元:
可以是分子、原子、离子、电子以及其他粒子或这些粒子的特定组合。
特定组合可以是已知客观存在的,也可以是根据需要拟定的独立单元或非整数粒子的组合。
如H,H,HSO,1/2HSO,1/5KmnO442422.
分别记为n(H),n(H),n(HSO),n(1/2HSO),n(1/5KmnO).
444222babac(B)
n(n(B)c(==)BB)ababc(HSO)=0.1mol/L,
42c(1/2HSO)=2c(HSO)=0.2mol/L,4422c(2HSO)=0.05mol/L422.滴定分析的计算
(1)按化学计量关系tT+bB=cC+dD
bbcVcV?
n==n?
n/t=n/bTTBBTTBBtt
(2)按等物质的量规则
选择tT,bB,cC,dD这些特定组合为基本单元,则有
n(tT)=n(bB)=n(cC)=n(dD)
1111bVcV=?
cV有:
cn?
n?
cVTBBTBTTBBTtbbtt2--+2++2Mn+16H10CO例:
滴定反应5CO=+2MnO2244+8HO
22n(HCO)根据化学计量比有:
n(KMnO)=.A44225B.根据等物质的量规则有:
n(2KMnO)=n411n(HCO)O)n(KMnO)=C(5H?
4422422253.标准溶液浓度的计算
A.直接配制法:
c=n/V=m/VMBBBBBbV=标定法:
B.cTcBTtVB含量计算4.
待测组分的含量用质量分数w表示B设反应的化学计量比为b/t
w=m/m?
100%SBBbbcVM?
=nMw==mnMBBTBTBBBTttbMVcBTTt100%?
=ms
小结
1.滴定分析法特点
2.基准物质
3.滴定分析计算
思考题
滴定方式有哪些?
上课次序4授课课时3
授课章节第5章酸碱滴定法名称教了解酸碱滴定法的应用知识目标学掌握滴定终点的确定方法标能力目标
1.酸碱滴定法原理
2.滴定分析法条件与误差教教学重点3.酸碱滴定法应用学要点滴定分析法条件与误差教学难点课型新授课
教法与学法讲析型与多媒体相结合(教具)
目
主要教学步聚与内容
教学过程设计
一、清点人数,组织教学二、安全教育三、复习提问四、讲授新课
一、基本原理
以酸碱反应为基础的滴定分析法称为酸碱滴定法。
第5章酸碱滴定法
1.强碱滴定强酸例如以0.1000mol/L
的NaOH溶液滴定20.00ml同浓度的
HCl余的
,不同滴定阶段时溶液的
(1)滴定前溶液的酸度等于+]=[H
pH值计算如下:
HCl溶液的原始浓度c(HCl)=0.1mol/L,pH=1.0。
(2)滴定开始至化学计量点前溶液酸度取决于溶液中剩HCl浓度。
设加入的
V(NaOH),则NaOH溶液体积为
?
][H例如,加入
20.00?
V()NaOH?
c()?
HCl20.00?
V()NaOH18.00mLNaOH溶液时,
?
?
0.1000][H
00.20.00?
183?
Lmol?
10/?
?
5.3,pH=2.28
00.20.00?
18
(3)化学计量点时加入的NaOH恰与HCl完全中和,溶液呈中性,pH=7.00。
(4)化学计量点后加入的NaOH已过量,溶液的碱度取决于过量NaOH的量。
V()?
20.00HNaO?
?
c()c(?
HH)NaOO20.00?
)V(HNaO,此过量溶液时,20.02mLNaOHNaOH0.02mL例如,加入时。
0020.?
20.025?
?
L.?
01000mol/10?
05?
?
.]OH[,pH=9.70
00?
20.0220.二、酸碱滴定的终点误差终点误差:
滴定终点与化学计量点不一致而产生的误差E表示。
称为终点误差,又称滴定误差。
用t终点误差产生的原因:
指示剂的变色点与化学计量点不完全一致;
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