01绪论解析优秀PPT.ppt

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1、分分析析化化学学AnalyticalChemistry主讲主讲:张卓张卓旻旻zzmmail.sysu.eduQQ:1141686921分析化学课程的学习目的分析化学课程的学习目的分析化学是重要基础课；分析化学是重要基础课；驾驭基本原理和测定方法；驾驭基本原理和测定方法；建立起精确的建立起精确的“量量”的概念；的概念；培育思维方法和严谨的科学作风；培育思维方法和严谨的科学作风；驾驾驭驭科科学学的的试试验验技技能能；提提高高分分析析问问题题和和解解决决问问题的实力；题的实力；由由“学会学会”过渡到过渡到“会学会学”和和“会用会用”。2课程内容课程内容绪论、滴定分析法概论；绪论、滴定分析法概论；3

2、3学时学时数据处理数据处理;4;4学时学时酸碱滴定分析法；酸碱滴定分析法；6 6学时学时络合滴定分析法；络合滴定分析法；5 5学时学时氧化还原滴定分析法；氧化还原滴定分析法；5 5学时学时重量分析法和沉淀滴定法；重量分析法和沉淀滴定法；5 5学时学时吸光光度法；吸光光度法；4 4学时学时常用的分别和富集方法常用的分别和富集方法;3;3学时学时习题课习题课 1 1学时学时共共36学时学时3课程学习中思索的问题课程学习中思索的问题l为什么说为什么说“量量”是分析化学的核心？是分析化学的核心？l四大滴定分析法有何异同点？四大滴定分析法有何异同点？l比较滴定分析、重量分析和分光光度法比较滴定分析、重量

3、分析和分光光度法 的误差来源。的误差来源。l分别与富集法在分析化学中的作用。分别与富集法在分析化学中的作用。4参考书参考书1定定量量化化学学分分析析简简明明教教程程（其其次次版版），彭彭崇崇慧慧等等，北北京高校出版社，京高校出版社，1997年年9月。月。2化化学学分分析析，邹邹明明珠珠等等，吉吉林林高高校校出出版版社社，1996年年11月。月。3AnalyticalChemistry，欧欧洲洲化化学学会会分分析析化化学学部部编编，1998年。年。4AnalyticalChemistry（sixthedition），GaryD.Christian著，著，ISBN：97804712147245分分

4、析析化化学学例例题题与与习习题题，武武汉汉高高校校化化学学系系编编，高高等等教教化出版社，化出版社，1999年年6月。月。6分析化学有关的探讨刊物和杂志。分析化学有关的探讨刊物和杂志。5考核方式考核方式平平常常成成果果(包包括括作作业业、点点名名等等)：25%；课程考查：课程考查：30%；课程考试：课程考试：45%。激励制度：提问、激励制度：提问、presentation等。等。6其他问题其他问题作业作业每章每章1 1次次，按课程进度表中交作业的按课程进度表中交作业的日期上交日期上交，学习委员收齐放入，学习委员收齐放入作业袋作业袋中中上交。上交。作业请用稿纸书写（有暗格）作业请用稿纸书写（有暗

5、格）订好订好，每，每次一份，写上次一份，写上姓名、班级和学号姓名、班级和学号。有问题可发有问题可发E-mailE-mail或电话联系。或电话联系。7血液化验单血液化验单HBsAg(HBsAg(乙肝病毒表面抗原乙肝病毒表面抗原):):阳性，乙肝患者或无症状阳性，乙肝患者或无症状病毒携带者病毒携带者.BuN(BuN(尿素氮尿素氮):2.9):2.97.2mmol/L7.2mmol/L。肾脏排泄功能障碍。肾脏排泄功能障碍.FBG(FBG(空腹血糖空腹血糖):3.9):3.96.1mmol/L6.1mmol/L。糖尿病。糖尿病TCH(TCH(总胆固醇总胆固醇):3.2):3.26.4mmol/L6.4

6、mmol/L。此值上升可见于肥。此值上升可见于肥 胖症、糖尿病、肾病综合症胖症、糖尿病、肾病综合症,动脉粥样硬化以及肝外胆道动脉粥样硬化以及肝外胆道堵塞性疾病。若低于正常值，常见于养分不良、甲状腺堵塞性疾病。若低于正常值，常见于养分不良、甲状腺机能亢进、恶性贫血、溶血性贫血及某些感染性疾病及机能亢进、恶性贫血、溶血性贫血及某些感染性疾病及癌症等。癌症等。化学组成（分析对象）化学组成（分析对象）测定方法，步骤，原理测定方法，步骤，原理8化化学学是是探探讨讨物物质质的的组组成成、结结构构、性性质质及及其其相相互互变更的一门基础学科。变更的一门基础学科。分分析析化化学学是是化化学学学学科科的的重重要

7、要分分支支，它它是是探探讨讨物物质质的的化化学学组组成成的的测测定定方方法法、步步骤骤及及有有关关理理论论的的一门学科一门学科-表征和测量的科学表征和测量的科学分分析析化化学学是是一一门门人人们们赖赖以以获获得得物物质质化化学学组组成成和和结结构构信信息息的的科科学学，在在生生产产实实践践中中起起着着举举足足轻轻重重的作用。科学技术的的作用。科学技术的“眼睛眼睛”1.1 分析化学的任务与作用分析化学的任务与作用9确定物质的确定物质的化学组成化学组成测量各组成的测量各组成的含量含量表征物质的表征物质的化学结构化学结构是什么是什么(What)怎么样怎么样(How)有多少有多少(How much)定

8、量分析定量分析(Quantitative(Quantitative analysis)analysis)定性分析定性分析(Qualitative(Qualitative analysis)analysis)结构分析结构分析(Structural(Structural analysis)analysis)分析化学分析化学101.2分析化学的分类按任务按任务定定性性分分析析（qualitativeanalysis）：鉴鉴定定物物质质由由哪哪些元些元素、原子团或化合物组成素、原子团或化合物组成定定量量分分析析(quantitativeanalysis)：测测定定物物质质中中有有关成分的含量关成分的含

9、量结结构构分分析析(structuralanalysis)：探探讨讨物物质质的的分分子子结构或晶体结构结构或晶体结构111.2分析化学的分类按对象按对象无无机机分分析析（Inorganicanalysis）：对对象象是是无无机机物物，由由于于组组成成无无机机物物的的元元素素种种类类较较多多，因因此此通通常常要要求求鉴鉴定定试试样样是是由由哪哪些些元元素素、离离子子、原原子子团团或化合物组成，测定各成分的含量。或化合物组成，测定各成分的含量。有有机机分分析析（Organicanalysis）：对对象象是是有有机机物物，组组成成元元素素主主要要是是C、H、N、O、S等等，但但结结构构困难，分析的重

10、点是官能团分析和结构分析。困难，分析的重点是官能团分析和结构分析。121.2分析化学的分类按方法原理按方法原理化化学学分分析析（Chemicalanalysis）：也也称称为为经经典典分分析析法法，以以物物质质的的化化学学反反应应为为基基础础，主主要要是是滴定分析（容量分析）滴定分析（容量分析）法和法和重量分析重量分析法。法。HCl+NaOH=NaCl+H2O仪仪器器分分析析（Instrumentalanalysis）：以以物物质质的的物物理理和和物物理理化化学学性性质质（光光、电电、热热、磁磁、声声）为为基基础础，借借助助于于特特殊殊的的仪仪器器，形形成成各各分分支支学学科科（光光学学分分析

11、析法法、电电化化学学分分析析法、热分析法、色谱法、质谱法等）法、热分析法、色谱法、质谱法等）13酸碱滴定酸碱滴定配位滴定配位滴定氧化还原滴定氧化还原滴定沉淀滴定沉淀滴定电化学分析电化学分析光化学分析光化学分析色谱分析色谱分析波谱分析波谱分析重量分析重量分析滴定分析滴定分析电导、电位、电解、库仑电导、电位、电解、库仑极谱、伏安极谱、伏安发射、吸收，荧光、光度发射、吸收，荧光、光度气相、液相、离子、超临气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳界、薄层、毛细管电泳红外、核磁、质谱红外、核磁、质谱141.2分析化学的分类按试样用量按试样用量方法方法试样质量试样质量试液体积试液体积常量分析常量分析半微

12、量分析半微量分析微量分析微量分析超微量分析超微量分析0.1g0.010.1g0.110mg10mL110mL0.011mL1%1%）微量组分（微量组分（0.01%1%0.01%1%）痕量组分（痕量组分（0.01%0.01%）151.2分析化学的分类按目的按目的例行分析（例行分析（Routineanalysis）：也称常规分析，：也称常规分析，一般化验室日常生产中的分析。一般化验室日常生产中的分析。仲裁分析（仲裁分析（Arbitralanalysis）：也称裁判分析，：也称裁判分析，不同单位对分析结果有争议时，要求权威部门用指不同单位对分析结果有争议时，要求权威部门用指定的方法、精确测定，进行裁

13、判原分析结果是否正定的方法、精确测定，进行裁判原分析结果是否正确的分析。确的分析。仲裁分析对分析方法和分析结果精确度要求高。仲裁分析对分析方法和分析结果精确度要求高。161.2分析化学的分类分析化学的分类定定性性分分析析qualitative定定量量分分析析quantitative结结构构分分析析structural无无机机分分析析inorganic有有机机分分析析organic化化学学分分析析chemical仪仪器器分分析析instrumental微微量量分分析析micro常常量量分分析析macro半半微微量量分分析析semi-micro超超微微量量分分析析ultra-micro例例行行分分

14、析析routine仲仲裁裁分分析析arbitral17仪器分析应用举例高效液相色谱仪1830种氨基酸19气相色谱仪20IRPrestige-21型傅立叶变换红外光谱仪21紫外-可见分光光度计22荧光分光光度法23电化学分析系统2420世纪以来分析化学的主要变革世纪以来分析化学的主要变革时期时期19001940194019501970Present特点特点经典分析经典分析化学分析为主化学分析为主近代分析近代分析仪器分析为主仪器分析为主现代分析现代分析化学计量学为主化学计量学为主理论理论热力学热力学溶液四大平衡溶液四大平衡热力学热力学化学动力学化学动力学热力学热力学化学动力学化学动力学物理动力学物

15、理动力学仪器仪器分析天平分析天平光度光度 极谱极谱电位电位 色谱色谱自动化分析仪自动化分析仪 联用技术联用技术分析分析对象对象无机化合物无机化合物有机和无机样品有机和无机样品 有机、无机、生物有机、无机、生物及药物样品及药物样品26进入进入2020世纪，阅历了三次巨大的变革。世纪，阅历了三次巨大的变革。*第一次在世纪初，物理化学溶液理论的发展，建立第一次在世纪初，物理化学溶液理论的发展，建立四大平衡理论，由一种技术发展为一门科学。（经四大平衡理论，由一种技术发展为一门科学。（经典分析）典分析）*在其次次世界大战前后，物理学和电子学的发展，在其次次世界大战前后，物理学和电子学的发展，促使了各种仪

16、器分析方法的发展。（近代分析）促使了各种仪器分析方法的发展。（近代分析）*自自2020世纪世纪7070年头以来，以计算机应用为主要标记的年头以来，以计算机应用为主要标记的信息时代的到来，促使分析化学变为分析科学。信息时代的到来，促使分析化学变为分析科学。（现代分析）（现代分析）27基因组支配、蛋白组支配等的实现纳米技术的发展和应用人类在分子水平上相识世界生态环境疼惜检测和发觉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精确测定生命过程的限制工农业生产的发展分析化学已成为分析化学已成为2121世纪生命科学和纳米世纪生命科学和纳米科技发展的关键科技发展的关键 28提高灵敏度提高灵敏度解决困难

17、体系的分别问题以及提高分析方法解决困难体系的分别问题以及提高分析方法的选择性的选择性扩展时空多维信息（高通量）扩展时空多维信息（高通量）微型化及微环境的表征与测定微型化及微环境的表征与测定形态、状态分析及表征形态、状态分析及表征生物大分子及生物活性物质的表征与测定生物大分子及生物活性物质的表征与测定非破坏性检测及遥控非破坏性检测及遥控自动化与智能化自动化与智能化现代分析化学学科发展趋势及特点现代分析化学学科发展趋势及特点3S2A29301976年年“海盗海盗”号着陆火星号着陆火星3132海盗者一号局部海盗者一号局部33海盗者1号说明34火星的那层薄薄的大气主要是由二氧化碳（火星的那层薄薄的大气

18、主要是由二氧化碳（95.3）加上氮气（）加上氮气（2.7）、氩气（）、氩气（1.6）和微量）和微量的氧气（的氧气（0.15）和水汽（）和水汽（0.03）组成的。）组成的。赤铁矿的化学成分是三氧化二铁赤铁矿的化学成分是三氧化二铁Fe2O3它与磁它与磁铁矿都是铁的氧化物矿物，同时这两个矿物也铁矿都是铁的氧化物矿物，同时这两个矿物也都是炼铁的重要原料，但是赤铁矿不具有磁性，都是炼铁的重要原料，但是赤铁矿不具有磁性，这是两者最明显的区分之一。这是两者最明显的区分之一。35【火星上水的证据】【火星上水的证据】美国太空总署美国太空总署(NASA)“火星环球测量者火星环球测量者”(MarsGlobalSur

19、veyor)太空船上的太空船上的“热力散发分光仪热力散发分光仪”，探测到火星的赤道旁边有相当份，探测到火星的赤道旁边有相当份量的赤铁矿量的赤铁矿(hematite)积聚，面积大约有五百公里之广。赤铁矿是积聚，面积大约有五百公里之广。赤铁矿是一种氧化铁，是经过一些与水有关的化学变更形成的。一种氧化铁，是经过一些与水有关的化学变更形成的。火星上的赤铁矿是粗粒的，像沙粒那么大，而且集中在赤道旁火星上的赤铁矿是粗粒的，像沙粒那么大，而且集中在赤道旁边。科学家信任火星曾经发生过猛烈的水热变更或沉淀过程，造成边。科学家信任火星曾经发生过猛烈的水热变更或沉淀过程，造成赤铁矿从水中沉淀下来，形成粗粒的铁矿赤铁

20、矿从水中沉淀下来，形成粗粒的铁矿,当中的赤铁矿均具有良好当中的赤铁矿均具有良好而明显的结晶。这样结晶良好完整的赤铁矿，必需藉由高温、富含而明显的结晶。这样结晶良好完整的赤铁矿，必需藉由高温、富含铁的地下热水饱和沉淀而形成，如今火星上竟有如此广袤区域的结铁的地下热水饱和沉淀而形成，如今火星上竟有如此广袤区域的结晶赤铁矿，当然供应了相当的左证，证明火星早期在近地表处具有晶赤铁矿，当然供应了相当的左证，证明火星早期在近地表处具有丰富而且稳定存在的水和热水活动。丰富而且稳定存在的水和热水活动。这次的发觉，进一步证明火星表面曾经有热水存在，而且可以帮这次的发觉，进一步证明火星表面曾经有热水存在，而且可以帮助科学家选择下一次着陆火星的地点，以便可以进行更深化的探究助科学家选择下一次着陆火星的地点，以便可以进行更深化的探究和收集赤铁矿样本，带回地球探讨。和收集赤铁矿样本，带回地球探讨。36