分析化學課件()

上冊 第三版 華中師范大學 東北師范大學 陜西師范大學 北京師范大學 高等教育出版社,面向21世紀課程教材,1,分析化學 Analytical Chemistry,編,溫欣榮簡歷,溫欣榮，教授，碩士，現(xiàn)任化學與環(huán)境學院院長，為廣東省高等學校第二批“千百十工程”校級培養(yǎng)對象，廣東省化工學會常務理事，生物化工專業(yè)委員會委員，嘉應學院教學名師。參加工作以來一直從事高等教育工作，主要擔任分析化學、分析化學實驗等課程的教學任務。先后主持或承擔省級、市級、校級科研項目多項，指導學生撰寫的論文獲得第七屆、第八屆“挑戰(zhàn)杯”廣東省大學生課外科技作品競賽二等獎、三等獎。1999年以來，已在各級學術(shù)刊物發(fā)表論文70多篇，其中權(quán)威刊物、核心期刊論文40多篇，18多篇論文被SCI、EI、 ISTP收錄。 聯(lián)系電話：2352949E-mail:,2,課時安排（1）,課時安排（2）,分析、化驗！ 實用性學科，講究實用！ 理、工、醫(yī)、農(nóng)、四化（現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代國防、現(xiàn)代科學技術(shù)）、甚至歷史都離不開分析化學,3,一份耕耘，一份收獲,分析化學 Analytical Chemistry,第一章 緒論,1,第一節(jié) 分析化學的任務和作用 第二節(jié) 分析方法的分類 第三節(jié) 分析化學的發(fā)展趨勢,第一章 緒 論 第一節(jié) 分析化學的任務和作用 【定義】 分析化學是發(fā)展和應用各種方法、儀器和策略，以獲得有關(guān)物質(zhì)在空間和時間方面組成和性質(zhì)的一門科學，是研究物質(zhì)化學組成的表征和測量的科學。,4,業(yè)精于勤，荒于嬉；行成于思，毀于隨。,【研究對象】 物質(zhì)或物料的組成、結(jié)構(gòu)，是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，注重實用！,【任務】 鑒定物質(zhì)的化學組成 ，即What 有什么？（定性分析） 測量有關(guān)組分的含量，即 How much 有 多少？（定量分析）（經(jīng)典、化學分析） 如何組合（結(jié)構(gòu)) (儀器分析），是什么？ 研究分析方法及有關(guān)理論（專業(yè)）,5,學無止境,例如：茶葉中有哪些微量元素？茶葉中咖啡堿的含量？咖啡堿的化學結(jié)構(gòu)？微量元素的形態(tài)？化學成分的空間分布？在不同的生長階段，茶葉中的營養(yǎng)成分的變化？ 例如：生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系？,考質(zhì)求數(shù)之學，乃格物之大端，而為化學之極致也。能精熟焉，則凡天下庶物俱能詳考其原質(zhì)，而深求其準數(shù)。遂使法有證據(jù)，而理得顯明。若欲精究其事以造其極，則有三者為要：其一，通曉化學；其二，手法靈便；其三，專心篤好。 徐壽,所謂考質(zhì)，即定性分析；所謂求數(shù)，即定量分析。意思是說，定性分析和定量分析是物質(zhì)科學的主體，是化學的最高境界。,6,【作用】 1. 化學的基礎(chǔ)課之一（四大塊之一） 實際上已發(fā)展成為一門獨立的學科 分析科學 2. 能促進學科的發(fā)展：提供組成、含量、結(jié)構(gòu)的信息 （1）質(zhì)量守恒、倍比、定比定律的發(fā)現(xiàn)，原子論、分子論的創(chuàng)立，原子量的測定、周期律的建立，無一不是靠大量的分析數(shù)據(jù) （2）與化學有關(guān)的科學領(lǐng)域，如生物學、農(nóng)業(yè)科學、環(huán)境科學、材料學、海洋學及生命科學等，分析化學都起著重要的作用。,7,當代科學領(lǐng)域的“四大理論”（即天體、地球、生命、人類的起源和演化）以及人類社會面臨的“五大危機”（即資源、能源、人口、糧食、環(huán)境）問題的解決，都與分析化學這一基礎(chǔ)學科的研究密切相關(guān)。,（3）科學研究,3.“四化”（現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科學技術(shù)） 離不開分析化學。,現(xiàn)代分析化學的服務面極為廣泛，可謂“天、 地、人”無所不包。,田中耕一 （日本）,約翰芬恩 （美國）,庫爾特維特里希 （瑞士）,三名科學家獲得2009年諾貝爾化學獎 他們因為對核糖體結(jié)構(gòu)和功能的研究而獲獎,萬卡特拉曼-萊馬克里斯南 （英國）,托馬斯施泰茨 （美國）,阿達尤納斯 （以色列）,2005年11月，中國石油吉林石化公司爆炸事故發(fā)生后航拍受污染的松花江. 主要監(jiān)測硝基苯,7月28日上午，受洪水影響，吉林省新亞強化工廠1000 多只裝有三甲基一氯硅烷的原料桶沖進松花江。三甲基 一氯硅烷遇水后會分解釋放出游離鹽酸和三甲基羥基硅烷。,分析化學已成為21世紀生命科學和 納米科技發(fā)展的關(guān)鍵,基因組計劃、蛋白組計劃等的實現(xiàn) 納米技術(shù)的發(fā)展和應用 人類在分子水平上認識世界 生態(tài)環(huán)境保護監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)污染源 早期診斷疾病保證人類健康 興奮劑的檢測 原子量的準確測定 生命過程的控制 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,分析化學與社會和其它 科學技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)系,社會需要,研究與發(fā)展,分析問題,分析化學,社會,其它科學技術(shù)領(lǐng)域,8,分析化學六面體,9,分析化學被稱為科學技術(shù)的眼睛，是從事科學研究的基礎(chǔ)，分析化學的水平是衡量一個國家科學技術(shù)水平的重要標志之一。,美國化學家工作情況 專業(yè) 從事工作 專業(yè) 從事工作% 無機 5 環(huán)境 9 有機 14 生化 7 物化 7 藥物 6 分析 21 農(nóng)業(yè)及食品 3 高分子 11 其它 6.4 那么，分析化學包括哪些內(nèi)容呢？,10,第二節(jié) 分析方法的分類,一、按任務分類 定性分析（qualitative analysis） ：鑒定物質(zhì)所含的化學組成，即鑒定物質(zhì)由哪些元素、原子團、官能團或化合物所組成； 定量分析(quantitative analysis) ：測定各組分的相對含量； 結(jié)構(gòu)分析(structural analysis) ：研究所含組分的分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)或形態(tài)。 如：蛋白質(zhì)的構(gòu)象(-螺旋、型結(jié)構(gòu)，球狀蛋白的三級結(jié)構(gòu)）；形態(tài)分析物質(zhì)的形態(tài)；能態(tài)分析 物質(zhì)的能態(tài)等。,12,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)與堿基結(jié)構(gòu)示意圖,DNA測序是現(xiàn)代分析化學中的一項重要任務,二、按分析對象分類 無機分析 有機分析 藥物分析 水質(zhì)分析 食品分析 元素分析 工業(yè)分析 法庭分析 等等,14,三、測定原理分類 化學分析（Chemical analysis） ：以物質(zhì)的化學反應為基礎(chǔ)的分析方法 。主要是滴定分析（容量分析）法和重量分析法。也稱經(jīng)典化學分析法 儀器分析（Instrumental analysis） ：以被測物質(zhì)的物理性質(zhì)和物理化學性質(zhì)（光、電、熱、磁、聲）為基礎(chǔ)的分析方法。包括光學分析法、電化學分析法、熱分析法、色譜法、質(zhì)譜法等。也稱物理和物理化學分析法,四、按試樣用量和被測組分的含量分類 （一）按試樣用量分類 方法 固體試樣質(zhì)量(mg) 液體試樣體積(mL) 常量 100 10 半微量 10100 110 微量 0.1 10 0.01 1 痕量 1%)、微量組分(0.01-1%)、痕量組分(0.01%),15,第三節(jié) 分析化學的發(fā)展趨勢,16,起源：古代煉金術(shù) 16世紀：天平的出現(xiàn)，向定量邁進了一大步 19世紀：化學方法(Wet Chemistry) 鑒定物質(zhì)的組成和含量的技術(shù),分析化學歷史悠久,第三節(jié) 分析化學的發(fā)展趨勢,16,無機定性分析曾一度是化學科學的前沿 公元一世紀橡子提取物檢驗鐵 十七世紀Boyle將石蕊作酸堿指示劑 1751年Margraf 硫氰酸鹽檢驗Fe(III) 分析化學發(fā)展經(jīng)歷三次重大變革,18,一、分析化學發(fā)展所經(jīng)歷的三次變革,第一次變革：19世紀末20世紀初 ，分析化學由一門技術(shù)發(fā)展為一門獨立的學科。經(jīng)典分析化學。,19,物理化學的溶液理論發(fā)展，推動化學分析快速發(fā)展 用物理化學中的溶液平衡理論、動力學等研究分析化學中的基本理論問題：沉淀的形成和共沉淀；指示劑變色原理；滴定曲線和終點誤差；緩沖原理及催化和誘導反應等。建立了溶液中四大平衡理論。,分析化學發(fā)展所經(jīng)歷的三次變革,第二次變革：20世紀40年代以后，開創(chuàng)了 儀器分析的新時代物理方法大發(fā)展，分析 化學從經(jīng)典分析化學發(fā)展成了近代分析化學。,19,分析化學與物理學及電子學等結(jié)合的時代。 原子能和半導體技術(shù)興起，如要求超純材 料，99.99999砷化鎵，要測定其雜質(zhì)，準確 度要求達到10-6級，化學分析法無法解決，促進 了儀器分析和各種分離方法的發(fā)展。,分析化學發(fā)展所經(jīng)歷的三次變革,第三次變革：20世紀70年代末開始至現(xiàn)在，以計算機應用為主要標志的信息時代的來臨，促進了分析化學的發(fā)展，同時提出了更多的課題和要求，分析化學發(fā)展到了分析科學階段。現(xiàn)代分析化學。,19,21世紀是生命和信息科學的世紀，21世紀的四大科學領(lǐng)域，即：生命科學、信息科學、材料科學和環(huán)境科學，特別是生命科學和環(huán)境科學的發(fā)展，向分析化學提出了更高、更嚴峻的挑戰(zhàn)。,現(xiàn)代分析化學正在把化學與數(shù)學、物理學、 計算機科學、生物學、精密儀器制造科學等學 科結(jié)合起來，發(fā)展成為多科性的綜合科學。,高鴻院士21世紀的分析化學第一章指出：“分析化學已發(fā)展到分析科學階段”。 許多學校成立了分析科學研究所。分析化學不再是化學的一個分支。 化學計量學先驅(qū)B. R. Kowalski稱“分析化學已由單純的提供數(shù)據(jù)，上升到從分析數(shù)據(jù)中獲取有用信息和知識，成為生產(chǎn)和科研中實際問題的解決者”。他認為“分析化學是一門信息科學”。,分析化學六面體,21,二、分析化學的發(fā)展,22,高靈敏度單分子(原子)檢測 高選擇性復雜體系(如生命體系、中藥) 原位、活體、實時、無損分析 自動化、智能化、微型化、圖像化 高通量、高分析速度,分析化學的學習方法和要求,1.學時：51學時。 2.教學目標：掌握分析化學的基本理論,獲取解決實際問題的能力與創(chuàng)新的能力。 3.教學參考書：1）武漢大學主編:分析化學；2）彭崇慧等編:定量化學分析簡明教程 ；3）何先莉等編:分析化學 ；4）林樹昌等編:分析化學 ；5）張錫瑜等編著：化學分析原理；6）張漁夫等編著：分析化學習題解析。7）劉東主編：分析化學學習指導與習題。,26,4.成績評定： 平時考核：作業(yè)的完成等，占10%；期中考試：占20%；期末考試：占70%。,27,5.學習方法： 預習課堂聽講復習做作業(yè),（1）課前要做好預習（帶著問題聽課）； （2）上課認真聽講，做好筆記； （3）課后及時復習，獨立完成作業(yè)，多做練習（將書讀?。?； （4）做好階段性總結(jié)、歸納（將書讀厚）。,注意：學習始終不能大意，一 環(huán)扣一環(huán)，不然，以后想追也追不上。,網(wǎng) 上 資 源,可以了解各種工業(yè)分析儀器性能和市場信息，學習各類儀器的分析方法，查閱多種相關(guān)期刊。 儀器信息網(wǎng) ： / 計量儀器信息網(wǎng)： /show/index.asp 中國科學器材網(wǎng)： / 中國化學化工網(wǎng)： /,相 關(guān) 期 刊 網(wǎng) 站,化學學報： /hxxb/cn/gywm_zzjs.asp 分析化學： / 光譜學與光譜分析： /gyjs.asp?ID=1737849 冶金分析： /index.htm 分析試驗室： /gyjs.asp?ID=1737370 分析測試學報： /gyjs.asp?ID=1737360 分析科學學報： /gyjs.asp?ID=1737365 分析測試技術(shù)與儀器： /journal/magazine/about_170.htm 巖礦測試： /Cshweb/Cnrcg/publish.asp,相關(guān)期刊網(wǎng)站,中國化學(英文)： /zghx/index.asp 中國化學快報(英文)： /ccl.asp 理化檢驗-化學分冊： /gyjs.asp?ID=1739975 分析測試技術(shù)與儀器： /journal/magazine/about_170.htm 化學試劑： /journal/magazine/about_210.htm 光譜實驗室： /gyjs.asp?ID=1737848 中國測試技術(shù)： /gyjs.asp?ID=1744043,相關(guān)期刊網(wǎng)站,色譜： /journal/magazine/about_109.htm 中國環(huán)境監(jiān)測： /journal/magazine/about_165.htm 現(xiàn)代儀器： /journal/magazine/about_106.htm 分析儀器： /journal/maga