分析化学课件()

上册 第三版 华中师范大学 东北师范大学 陕西师范大学 北京师范大学 高等教育出版社,面向21世纪课程教材,1,分析化学 Analytical Chemistry,编,温欣荣简历,温欣荣，教授，硕士，现任化学与环境学院院长，为广东省高等学校第二批“千百十工程”校级培养对象，广东省化工学会常务理事，生物化工专业委员会委员，嘉应学院教学名师。参加工作以来一直从事高等教育工作，主要担任分析化学、分析化学实验等课程的教学任务。先后主持或承担省级、市级、校级科研项目多项，指导学生撰写的论文获得第七届、第八届“挑战杯”广东省大学生课外科技作品竞赛二等奖、三等奖。1999年以来，已在各级学术刊物发表论文70多篇，其中权威刊物、核心期刊论文40多篇，18多篇论文被SCI、EI、 ISTP收录。 联系电话：2352949E-mail:,2,课时安排（1）,课时安排（2）,分析、化验！ 实用性学科，讲究实用！ 理、工、医、农、四化（现代工业、现代农业、现代国防、现代科学技术）、甚至历史都离不开分析化学,3,一份耕耘，一份收获,分析化学 Analytical Chemistry,第一章 绪论,1,第一节 分析化学的任务和作用 第二节 分析方法的分类 第三节 分析化学的发展趋势,第一章 绪 论 第一节 分析化学的任务和作用 【定义】 分析化学是发展和应用各种方法、仪器和策略，以获得有关物质在空间和时间方面组成和性质的一门科学，是研究物质化学组成的表征和测量的科学。,4,业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。,【研究对象】 物质或物料的组成、结构，是一门以实验为基础的学科，注重实用！,【任务】 鉴定物质的化学组成 ，即What 有什么？（定性分析） 测量有关组分的含量，即 How much 有 多少？（定量分析）（经典、化学分析） 如何组合（结构) (仪器分析），是什么？ 研究分析方法及有关理论（专业）,5,学无止境,例如：茶叶中有哪些微量元素？茶叶中咖啡碱的含量？咖啡碱的化学结构？微量元素的形态？化学成分的空间分布？在不同的生长阶段，茶叶中的营养成分的变化？ 例如：生物大分子结构与功能的关系？,考质求数之学，乃格物之大端，而为化学之极致也。能精熟焉，则凡天下庶物俱能详考其原质，而深求其准数。遂使法有证据，而理得显明。若欲精究其事以造其极，则有三者为要：其一，通晓化学；其二，手法灵便；其三，专心笃好。 徐寿,所谓考质，即定性分析；所谓求数，即定量分析。意思是说，定性分析和定量分析是物质科学的主体，是化学的最高境界。,6,【作用】 1. 化学的基础课之一（四大块之一） 实际上已发展成为一门独立的学科 分析科学 2. 能促进学科的发展：提供组成、含量、结构的信息 （1）质量守恒、倍比、定比定律的发现，原子论、分子论的创立，原子量的测定、周期律的建立，无一不是靠大量的分析数据 （2）与化学有关的科学领域，如生物学、农业科学、环境科学、材料学、海洋学及生命科学等，分析化学都起着重要的作用。,7,当代科学领域的“四大理论”（即天体、地球、生命、人类的起源和演化）以及人类社会面临的“五大危机”（即资源、能源、人口、粮食、环境）问题的解决，都与分析化学这一基础学科的研究密切相关。,（3）科学研究,3.“四化”（现代工业、农业、国防、科学技术） 离不开分析化学。,现代分析化学的服务面极为广泛，可谓“天、 地、人”无所不包。,田中耕一 （日本）,约翰芬恩 （美国）,库尔特维特里希 （瑞士）,三名科学家获得2009年诺贝尔化学奖 他们因为对核糖体结构和功能的研究而获奖,万卡特拉曼-莱马克里斯南 （英国）,托马斯施泰茨 （美国）,阿达尤纳斯 （以色列）,2005年11月，中国石油吉林石化公司爆炸事故发生后航拍受污染的松花江. 主要监测硝基苯,7月28日上午，受洪水影响，吉林省新亚强化工厂1000 多只装有三甲基一氯硅烷的原料桶冲进松花江。三甲基 一氯硅烷遇水后会分解释放出游离盐酸和三甲基羟基硅烷。,分析化学已成为21世纪生命科学和 纳米科技发展的关键,基因组计划、蛋白组计划等的实现 纳米技术的发展和应用 人类在分子水平上认识世界 生态环境保护监测和发现污染源 早期诊断疾病保证人类健康 兴奋剂的检测 原子量的准确测定 生命过程的控制 工农业生产的发展,分析化学与社会和其它 科学技术领域的关系,社会需要,研究与发展,分析问题,分析化学,社会,其它科学技术领域,8,分析化学六面体,9,分析化学被称为科学技术的眼睛，是从事科学研究的基础，分析化学的水平是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一。,美国化学家工作情况 专业 从事工作 专业 从事工作% 无机 5 环境 9 有机 14 生化 7 物化 7 药物 6 分析 21 农业及食品 3 高分子 11 其它 6.4 那么，分析化学包括哪些内容呢？,10,第二节 分析方法的分类,一、按任务分类 定性分析（qualitative analysis） ：鉴定物质所含的化学组成，即鉴定物质由哪些元素、原子团、官能团或化合物所组成； 定量分析(quantitative analysis) ：测定各组分的相对含量； 结构分析(structural analysis) ：研究所含组分的分子结构、晶体结构或形态。 如：蛋白质的构象(-螺旋、型结构，球状蛋白的三级结构）；形态分析物质的形态；能态分析 物质的能态等。,12,DNA双螺旋结构与碱基结构示意图,DNA测序是现代分析化学中的一项重要任务,二、按分析对象分类 无机分析 有机分析 药物分析 水质分析 食品分析 元素分析 工业分析 法庭分析 等等,14,三、测定原理分类 化学分析（Chemical analysis） ：以物质的化学反应为基础的分析方法 。主要是滴定分析（容量分析）法和重量分析法。也称经典化学分析法 仪器分析（Instrumental analysis） ：以被测物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁、声）为基础的分析方法。包括光学分析法、电化学分析法、热分析法、色谱法、质谱法等。也称物理和物理化学分析法,四、按试样用量和被测组分的含量分类 （一）按试样用量分类 方法 固体试样质量(mg) 液体试样体积(mL) 常量 100 10 半微量 10100 110 微量 0.1 10 0.01 1 痕量 1%)、微量组分(0.01-1%)、痕量组分(0.01%),15,第三节 分析化学的发展趋势,16,起源：古代炼金术 16世纪：天平的出现，向定量迈进了一大步 19世纪：化学方法(Wet Chemistry) 鉴定物质的组成和含量的技术,分析化学历史悠久,第三节 分析化学的发展趋势,16,无机定性分析曾一度是化学科学的前沿 公元一世纪橡子提取物检验铁 十七世纪Boyle将石蕊作酸碱指示剂 1751年Margraf 硫氰酸盐检验Fe(III) 分析化学发展经历三次重大变革,18,一、分析化学发展所经历的三次变革,第一次变革：19世纪末20世纪初 ，分析化学由一门技术发展为一门独立的学科。经典分析化学。,19,物理化学的溶液理论发展，推动化学分析快速发展 用物理化学中的溶液平衡理论、动力学等研究分析化学中的基本理论问题：沉淀的形成和共沉淀；指示剂变色原理；滴定曲线和终点误差；缓冲原理及催化和诱导反应等。建立了溶液中四大平衡理论。,分析化学发展所经历的三次变革,第二次变革：20世纪40年代以后，开创了 仪器分析的新时代物理方法大发展，分析 化学从经典分析化学发展成了近代分析化学。,19,分析化学与物理学及电子学等结合的时代。 原子能和半导体技术兴起，如要求超纯材 料，99.99999砷化镓，要测定其杂质，准确 度要求达到10-6级，化学分析法无法解决，促进 了仪器分析和各种分离方法的发展。,分析化学发展所经历的三次变革,第三次变革：20世纪70年代末开始至现在，以计算机应用为主要标志的信息时代的来临，促进了分析化学的发展，同时提出了更多的课题和要求，分析化学发展到了分析科学阶段。现代分析化学。,19,21世纪是生命和信息科学的世纪，21世纪的四大科学领域，即：生命科学、信息科学、材料科学和环境科学，特别是生命科学和环境科学的发展，向分析化学提出了更高、更严峻的挑战。,现代分析化学正在把化学与数学、物理学、 计算机科学、生物学、精密仪器制造科学等学 科结合起来，发展成为多科性的综合科学。,高鸿院士21世纪的分析化学第一章指出：“分析化学已发展到分析科学阶段”。 许多学校成立了分析科学研究所。分析化学不再是化学的一个分支。 化学计量学先驱B. R. Kowalski称“分析化学已由单纯的提供数据，上升到从分析数据中获取有用信息和知识，成为生产和科研中实际问题的解决者”。他认为“分析化学是一门信息科学”。,分析化学六面体,21,二、分析化学的发展,22,高灵敏度单分子(原子)检测 高选择性复杂体系(如生命体系、中药) 原位、活体、实时、无损分析 自动化、智能化、微型化、图像化 高通量、高分析速度,分析化学的学习方法和要求,1.学时：51学时。 2.教学目标：掌握分析化学的基本理论,获取解决实际问题的能力与创新的能力。 3.教学参考书：1）武汉大学主编:分析化学；2）彭崇慧等编:定量化学分析简明教程 ；3）何先莉等编:分析化学 ；4）林树昌等编:分析化学 ；5）张锡瑜等编著：化学分析原理；6）张渔夫等编著：分析化学习题解析。7）刘东主编：分析化学学习指导与习题。,26,4.成绩评定： 平时考核：作业的完成等，占10%；期中考试：占20%；期末考试：占70%。,27,5.学习方法： 预习课堂听讲复习做作业,（1）课前要做好预习（带着问题听课）； （2）上课认真听讲，做好笔记； （3）课后及时复习，独立完成作业，多做练习（将书读薄）； （4）做好阶段性总结、归纳（将书读厚）。,注意：学习始终不能大意，一 环扣一环，不然，以后想追也追不上。,网 上 资 源,可以了解各种工业分析仪器性能和市场信息，学习各类仪器的分析方法，查阅多种相关期刊。 仪器信息网 ： / 计量仪器信息网： /show/index.asp 中国科学器材网： / 中国化学化工网： /,相 关 期 刊 网 站,化学学报： /hxxb/cn/gywm_zzjs.asp 分析化学： / 光谱学与光谱分析： /gyjs.asp?ID=1737849 冶金分析： /index.htm 分析试验室： /gyjs.asp?ID=1737370 分析测试学报： /gyjs.asp?ID=1737360 分析科学学报： /gyjs.asp?ID=1737365 分析测试技术与仪器： /journal/magazine/about_170.htm 岩矿测试： /Cshweb/Cnrcg/publish.asp,相关期刊网站,中国化学(英文)： /zghx/index.asp 中国化学快报(英文)： /ccl.asp 理化检验-化学分册： /gyjs.asp?ID=1739975 分析测试技术与仪器： /journal/magazine/about_170.htm 化学试剂： /journal/magazine/about_210.htm 光谱实验室： /gyjs.asp?ID=1737848 中国测试技术： /gyjs.asp?ID=1744043,相关期刊网站,色谱： /journal/magazine/about_109.htm 中国环境监测： /journal/magazine/about_165.htm 现代仪器： /journal/magazine/about_106.htm 分析仪器： /journal/maga