福建交通职业技术学院教案纸 第1页 课程：分析化学 学年第学期第周月日 教 学内 容 备注 第一章概述 §1-1分析化学概述 一、分析化学的任务和作用 L.分析化学的任条(Analytical chemistry) 研究物质组成、含量、结构及其它多种信息的 门科学 确定物质组成：鉴定物质的化学结构和化学成分以及测定有关成分的含量。前者属于结构分析(structural analysis),后两者属于定性分析(qualitative analysis)和定量分析(quantitative analysis)。 定性分析：鉴定物质由哪些元素、离子、基团或化合物组成。 定量分析：测定试样中某组分或各组分的相对含量。 结构分析：确定物质的分子结构 2.分析化学的特点 1)分析化学中突出“量”的概念。 如：测定的数据不可随意取舍：数据准确度、偏差大小与采用的分析方法有关。 2)分析试样是一个获取信息、降低系统的不确定性的过程。 3)实验性强：强调动手能力、培养实验操作技能，提高分析解决实际问题的能力 综合性强：涉及化学 生物 电学、光学 +算机等，体现能力与素质。 3.分析化学的作用 1)食品分析：原料、半成品、产品营养及安全检测。 2)药品分析。 3)化工产品分析 4) 分 二、分析方法的分类 1.根据测定对象的不同分类：无机分析和有机分析。 无机分析：分析对象是无机物。例如：重量分析法测定硫酸盐含量 有机分析：分析对象是有机物。例如：利用双键对紫外光吸收的特性分析 2.根据试样用量不同分类：常量 半微量及微量分析】 各类方法的样品用量 方法 试样质量/mg 试液体积/mL 常量分析 100-1000 10-100 半微量分析 10-100 1-10 微量分析 0.1-10 0.01-1 超微量分析 0.001-0.1 0.001-0.01 3.根据测定原理和使用仪器不同分类：化学分析和仪器分析 analysis) :以化学反应为基础的分析方法。： 滴定分析（根据化学反应中所消耗标准溶液的体积定量） 气体分析（根据化学反应中所生成气体的体积或气体与吸收剂反应生成物质的质量定量）
福建交通职业技术学院教案纸 第 1 页 课程： 分析化学 学年 第_ 学期 第 周 月 日 教 学 内 容 备 注 第一章 概 述 §1-1 分析化学概述 一、分析化学的任务和作用 1.分析化学的任务（Analytical chemistry）： 研究物质组成、含量、结构及其它多种信息的一门科学。 确定物质组成：鉴定物质的化学结构和化学成分以及测定有关成分的含量。前者属于结构分析（structural analysis），后两者属于定性分析（qualitative analysis）和定量分析（quantitative analysis）。 定性分析：鉴定物质由哪些元素、离子、基团或化合物组成。 定量分析：测定试样中某组分或各组分的相对含量。 结构分析：确定物质的分子结构。 2.分析化学的特点 1) 分析化学中突出“量”的概念。 如：测定的数据不可随意取舍；数据准确度、偏差大小与采用的分析方法有关。 2) 分析试样是一个获取信息、降低系统的不确定性的过程。 3) 实验性强：强调动手能力、培养实验操作技能，提高分析解决实际问题的能力。 4) 综合性强：涉及化学、生物、电学、光学、计算机等,体现能力与素质。 3.分析化学的作用 1) 食品分析：原料、半成品、产品营养及安全检测。 2) 药品分析。 3) 化工产品分析。 4) 自来水、江河湖海水质监测。 5) 土壤分析、空气监测等。 二、分析方法的分类 1.根据测定对象的不同分类：无机分析和有机分析。 无机分析：分析对象是无机物。例如：重量分析法测定硫酸盐含量。 有机分析：分析对象是有机物。例如：利用双键对紫外光吸收的特性分析。 2.根据试样用量不同分类：常量、半微量及微量分析。 各类方法的样品用量 3.根据测定原理和使用仪器不同分类：化学分析和仪器分析。 (1) 化学分析法（chemical analysis）：以化学反应为基础的分析方法。： 重量分析（根据化学反应生成物的质量定量） 滴定分析（根据化学反应中所消耗标准溶液的体积定量） 气体分析（根据化学反应中所生成气体的体积或气体与吸收剂反应生成物质的质量定量） 方法 试样质量/mg 试液体积/mL 常量分析 100-1000 10-100 半微量分析 10-100 1-10 微量分析 0.1-10 0.01-1 超微量分析 0.001-0.1 0.001-0.01
福建交通职业技术学院教案纸 第2页 课程：分析化学 学年第学期第周一月日 教 学 内 容 备注 ):以物质的物理和物理化学性质为 光化学分析法：分光光度法（比色法、紫外和红外分光光度法）、原子吸收法、发射光谱法、荧光分析法。 电化学分析法：电位法、电导法、电解法、极谱法、库伦分析法。 色澧分析法：GC、HPLC、TLC等。 其他分析法：质谱分析法、核磁共振分析法。 仪器分析特点：快速、灵敏、测量含量很低的杂质（微量）· 化学分析法是基础，仪器分析法是发展方向。 4.按生产要求不同分类：例行分析和仲裁分析。 例行分析：一般化验室配合生产的日常分析（常规分析）。中控分析、快速分析。 仲裁分析：裁判分析。指定单位用指定的方法进行准确的分析，判断原分析结果的可靠性。 小结： 分析对象：气态、液态、固态的无机物、有机物等。 分析要求：元素、化合物、原子团和官能团的定性、定量分析。主要是它们的存在价态、存在形式和化学 结构等方面分析. 分折方法：化学、物理及物理化学方法等 基础分析化学：无机定性、定量化学分析 在一般分析工作中，定性分析必先于定量分析，但在实际工作中各种生产原料、辅助材料、产品和副 产品，大多为已知组分，仅由于产地不同，生产条件不同，各组分的百分含量各有差异，在此情况下，就 无需进行定性分析，可直接选择定量分析方法测定组分的百分含量。定量分析比定性分析应用广泛。 三、分析化学的发展趋势 1.由分析对象来看：从无机物、有机物分析发展到生物活性物质分析。 2.由分析对象的数量级来看：从常量、微量分析发展到痕量乃至分子水平分析。 3.由分析自动化程度来看： 从手工操作、仪器、自动、全自动操作法发展到智能化仪器操作系统 四、分析过程的基本步骤 1.取样：具有代表性。 2.试样的预处理：分解、消除干扰。 3.测定：方法的选择。 4.分析结果的计算与评价：计算结果、获得数据的可信程度、分析报告
福建交通职业技术学院教案纸 第 2 页 课程： 分析化学 学年 第_ 学期 第 周 月 日 教 学 内 容 备 注 (2) 仪器分析法（instrumental analysis）：以物质的物理和物理化学性质为 基础并借用较精密仪器测定被测物质含量的分析方法。 光化学分析法：分光光度法（比色法、紫外和红外分光光度法）、原子吸收法、发射光谱法、荧光分析法。 电化学分析法：电位法、电导法、电解法、极谱法、库伦分析法。 色谱分析法：GC、HPLC、TLC 等。 其他分析法：质谱分析法、核磁共振分析法。 仪器分析特点：快速、灵敏、测量含量很低的杂质（微量）。 化学分析法是基础，仪器分析法是发展方向。 4.按生产要求不同分类：例行分析和仲裁分析。 例行分析：一般化验室配合生产的日常分析（常规分析）。中控分析、快速分析。 仲裁分析：裁判分析。指定单位用指定的方法进行准确的分析，判断原分析结果的可靠性。 小结： 分析对象：气态、液态、固态的无机物、有机物等。 分析要求：元素、化合物、原子团和官能团的定性、定量分析。主要是它们的存在价态、存在形式和化学 结构等方面分析。 分析方法：化学、物理及物理化学方法等。 基础分析化学：无机定性、定量化学分析。 在一般分析工作中，定性分析必先于定量分析，但在实际工作中各种生产原料、辅助材料、产品和副 产品，大多为已知组分，仅由于产地不同，生产条件不同，各组分的百分含量各有差异，在此情况下，就 无需进行定性分析，可直接选择定量分析方法测定组分的百分含量。定量分析比定性分析应用广泛。 三、分析化学的发展趋势 1.由分析对象来看：从无机物、有机物分析发展到生物活性物质分析。 2.由分析对象的数量级来看：从常量、微量分析发展到痕量乃至分子水平分析。 3.由分析自动化程度来看：从手工操作、仪器、自动、全自动操作法发展到智能化仪器操作系统。 四、分析过程的基本步骤 1.取样：具有代表性。 2.试样的预处理：分解、消除干扰。 3.测定：方法的选择。 4.分析结果的计算与评价：计算结果、获得数据的可信程度、分析报告
福建交通职业技术学院教案纸 第3项 课程：分析化学 学年第学期第周月日 教 学 内容 备注 §1-2定量分析的误差 一、准确度与精密度 1,准确度与误差 例1：测定酒结溶液中乙醇含量为 (1)5020g (2)50.20% (3)50.18% (4)50.17% 平均值：50.19%，真实值：50.36% 什么是误差：分析结果与真实值之间的差值 误差的表示：绝对误差(E)=测得值(X)一真实值(T) 测得值(X)-真实值TD 相对误差(RE)= ×100% 真实值（① 绝对误差：表示测定值与真实值之差 相对误差：误差在真实值（结果）中所占百分率。 有关真实值：实际工作中人们常将用标准方法通过多次重复测定所求出的算术平均值作为真实值。 准确度：实验值与真实值之间相符合的程度，误差越小，准确度越高：误差越大，准确度越低。 例2：测定值57.30，真实值57.34。 绝对操差(E)=X-T=57.30.57.34=-0.04 E -0.04 相对误差(RE)= ,X1009%= ,×100%=-0.07% 57.34 例3：测定值为80.35，真实值85.39 E=X-T=80.35-85.39=-0.04 RE= X100%=004 ×100%=-0.05% 80.39 得出结论：绝对误差相同，但相对误差不同
福建交通职业技术学院教案纸 第 3 页 课程： 分析化学 学年 第_ 学期 第 周 月 日 教 学 内 容 备 注 § 1-2 定量分析的误差 一、准确度与精密度 1.准确度与误差 例 1：测定酒精溶液中乙醇含量为 （1）50.20%； （2）50.20%； （3）50.18%； （4）50.17% 平均值：50.19%，真实值：50.36% 什么是误差：分析结果与真实值之间的差值。 误差的表示：绝对误差（E）= 测得值（X）− 真实值（T） 测得值(X) - 真实值(T) 相对误差（RE）= ×100% 真实值(T) 绝对误差：表示测定值与真实值之差。 相对误差：误差在真实值（结果）中所占百分率。 有关真实值：实际工作中人们常将用标准方法通过多次重复测定所求出的算术平均值作为真实值。 准确度：实验值与真实值之间相符合的程度，误差越小，准确度越高；误差越大，准确度越低。 例 2：测定值 57.30，真实值 57.34。 绝对误差（E）= X – T = 57.30 - 57.34 = -0.04 E -0.04 相对误差（RE）= ×100% = ×100% = -0.07% T 57.34 例 3：测定值为 80.35，真实值 85.39。 E = X – T = 80.35 - 85.39 = -0.04 E -0.04 RE = ×100% = ×100% = -0.05% T 80.39 得出结论：绝对误差相同，但相对误差不同
福建交通职业技术学院教案纸 第4页 课程：分析化学 学年第学期第周一月一日 教 学 内 备注 练习：测定值：80.18%，真实值：80.13% 计算：绝对误差(E),相对误差(RE) 应用：实际测定时，相对误差使用较多，仪器分析使用绝对误差较多，具体情况具体分析， 二、误差来源及消除方法 产生误差的原因很多，一般分为三类：系统误差、偶然误差和过失误差。 1.系统误差：由某种固定原因所造成的误差，使测定结果系统偏高或偏低。 当重复进行测量时，它会重复出现。 移液管、砝码等 ②方法误差：由分析方法本身造成的。 例：重量分析中由于沉淀的溶解、共沉淀现象。滴定分析中，干扰离子的影响，等当点、突跃范围和 滴定终点不符合。 ③试剂误差：由于所用水和试剂不纯造成的」 ④操作误差： 由于分析工作 掌握分析操作的条件不熟练，个人观察器官不敏锐和固有的习惯所致 2.偶然误差 由于在测量过程中 不固定的因素所造成的。有称不可测误差、随机误差。 例如：样品处理时微小的差别，气温、气流等环境因素。 偶然误差在分析操作中是无法避免的。对于同一试样进行多次分析，得到的分析结果仍不完全一致的 原因为偶然误差。偶然误差难以找出确定原因，似乎没有规律，但如果进行很多次测定，便会发现数据的 分布符合统计规律：讲解“误差的正态分布曲线” ①正误差和负误差出现的机会相等。 ②小误差出现的次数多，大误差出现的次数少，个别特别大的误差出现的次数极少。 国在一定条件下，有限次测定值中，其误差的绝对值不会超 一定界限。 过失误差：由操作不正确，粗心大意引起的误差 舍去所得结果 例如：加错试剂、溶液溅失等。过失误差在工作中是完全可以避免的。 3.提高分析结果准确度的方法。 (1)选择合适的分析方法 化学分析：滴定分析 重量分析灵敏度不高，高含量较合适 仪器分析：微量分析较合适。 (2)减小测量误差 例如：在重量分析中，测量步骤是称重，这时就应设法减少称量误差。 例如：天平的称量误差在±0.0002克，如使测量时的相对误差在0.1%以下，试样至少应该称多少克？ 绝对误差 相对误差= -×100%(试样重即真实值) 试样重 E 0.0002 试样重= =0.2g
福建交通职业技术学院教案纸 第 4 页 课程： 分析化学 学年 第_ 学期 第 周 月 日 教 学 内 容 备 注 练习：测定值：80.18%，真实值：80.13%。 计算：绝对误差（E），相对误差（RE） 应用：实际测定时，相对误差使用较多，仪器分析使用绝对误差较多，具体情况具体分析。 二、误差来源及消除方法 产生误差的原因很多，一般分为三类：系统误差、偶然误差和过失误差。 1.系统误差：由某种固定原因所造成的误差，使测定结果系统偏高或偏低。 当重复进行测量时，它会重复出现。 ①仪器误差：由于使用的仪器本身不够精确受造成的。 例：未经过校正的容量瓶，移液管、砝码等。 ②方法误差：由分析方法本身造成的。 例：重量分析中由于沉淀的溶解、共沉淀现象。滴定分析中，干扰离子的影响，等当点、突跃范围和 滴定终点不符合。 ③试剂误差：由于所用水和试剂不纯造成的。 ④操作误差：由于分析工作者掌握分析操作的条件不熟练，个人观察器官不敏锐和固有的习惯所致。 2.偶然误差：由于在测量过程中，不固定的因素所造成的。有称不可测误差、随机误差。 例如：样品处理时微小的差别，气温、气流等环境因素。 偶然误差在分析操作中是无法避免的。对于同一试样进行多次分析，得到的分析结果仍不完全一致的 原因为偶然误差。偶然误差难以找出确定原因，似乎没有规律，但如果进行很多次测定，便会发现数据的 分布符合统计规律：讲解“误差的正态分布曲线” ①正误差和负误差出现的机会相等。 ②小误差出现的次数多，大误差出现的次数少，个别特别大的误差出现的次数极少。 ③在一定条件下，有限次测定值中，其误差的绝对值不会超过一定界限。 过失误差：由操作不正确，粗心大意引起的误差，舍去所得结果。 例如：加错试剂、溶液溅失等。过失误差在工作中是完全可以避免的。 3.提高分析结果准确度的方法。 （1）选择合适的分析方法 化学分析：滴定分析，重量分析灵敏度不高，高含量较合适。 仪器分析：微量分析较合适。 （2）减小测量误差 例如：在重量分析中，测量步骤是称重，这时就应设法减少称量误差。 例如：天平的称量误差在±0.0002 克，如使测量时的相对误差在 0.1%以下，试样至少应该称多少克？ 绝对误差 相对误差 = ×100% （试样重即真实值） 试样重 E 0.0002 试样重 = = = 0.2g
福建交通职业技术学院教案纸 第5项 课程：分析化学 学年第学期第—周—月日 教学 内 容 备注 RE 010/ 称重必须在0,2g以上，才可使测量时相对误差在0.1%以下。 (3)增加平行测定的次数 减小偶然误差 般要求在24次 一般为三次，既可以得到比较满意的结果。 (4)消除测量过程中的系统误差 ①空白试验：指不加试样，按分析规程在同样的操作条件进行的分析，得到的空白值。然后从试样中 扣除此空白值就得到比较可靠的分析结果。 ②对照试验：用标准品样品代替试样进行的平行测定。 标准试样组分的标准含量 校正系数= 标准试样测得含量 被测组分含量=测的含量×校正系数 最有效的消除系统误差的方法。 ③校正仪器：分析天平、砝码、容量器皿要进行校正。 §13有效数字及其运算规则 一、有效数字及位数 二、实际能测量到的数字。在一个数中，除最后一位数是不甚确定的外，其它各数都是确定的。 例1：读取滴定管上的刻度： 甲：23.43m1 乙：23.42m1 丙：23.44ml 丁：23.43ml 2.有效数字中“0”的意义 例2：1.0008， 43181 五位 0.1000. 10.98% 四位 0.0382 1.98X10-0 三位 54 0.0040 二位 0.05 2×10 一位 3600 100 不明 “0”在有效数字中可作为数字定位或有效数字双重作用。 总结： ①数字之间和小数点后末尾的"0”是有效数字： ②数字前面所有的“0”只起定位作用： ①以“0”结尾的正整数，有效数字位数不清。 说明：4.5×103(2位)：4.50×103(3位)：4.500×10(4位 3.实际应用 例如：50ml酸式滴定管，10m1<V< 50mL:V<10mL
福建交通职业技术学院教案纸 第 5 页 课程： 分析化学 学年 第_ 学期 第 周 月 日 教 学 内 容 备 注 RE 0.1% 称重必须在 0.2g 以上，才可使测量时相对误差在 0.1%以下。 （3）增加平行测定的次数、减小偶然误差。 一般要求在 2~4 次，一般为三次，既可以得到比较满意的结果。 （4）消除测量过程中的系统误差 ①空白试验：指不加试样，按分析规程在同样的操作条件进行的分析，得到的空白值。然后从试样中 扣除此空白值就得到比较可靠的分析结果。 ②对照试验：用标准品样品代替试样进行的平行测定。 标准试样组分的标准含量 校正系数 = 标准试样测得含量 被测组分含量 = 测的含量 × 校正系数 最有效的消除系统误差的方法。 ③校正仪器：分析天平、砝码、容量器皿要进行校正。 §1-3 有效数字及其运算规则 一、有效数字及位数 二、实际能测量到的数字。在一个数中，除最后一位数是不甚确定的外，其它各数都是确定的。 例 1：读取滴定管上的刻度： 甲：23.43ml 乙：23.42ml 丙：23.44ml 丁：23.43ml 2.有效数字中“0”的意义 例 2： 1.0008， 43181 五位 0.1000， 10.98% 四位 0.0382， 1.98×10-10 三位 54 0.0040 二位 0.05 2×105 一位 3600 100 不明 “0”在有效数字中可作为数字定位或有效数字双重作用。 总结： ①数字之间和小数点后末尾的“0”是有效数字； ②数字前面所有的“0”只起定位作用； ③以“0”结尾的正整数，有效数字位数不清。 说明：4.5×103（2 位）；4.50×103（3 位）；4.500×103（4 位）。 3.实际应用 例如：50mL 酸式滴定管，10ml < V 测 < 50mL；V 测 < 10mL