《分析化学A》课程教学大纲

《分析化学A》课程教学大纲

一、课程说明

课程编码4300162 课程类别学科基础课

修读学期第一学期学分 3.5学时56课程英文名称 Analytical Chemistry

适用专业制药工程专业、化学工程与工艺专业

先修课程无机化学

二、课程的地位及作用

《分析化学》课程是制药工程本科专业开设的专业课程，属学科基础课，共56学时。分析化学课是四年制本科制药工程专业的必修课程，其任务是使学生熟悉了解物质的定性定量分析方法,系统地学习各种分析方法的基本原理和基本实验技能，能够准确的进行样品处理和定性定量分析，了解分析化学的特点、规律及其重要应用。培养学生分析问题解决问题的能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。教学内容主要包括酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、重量分析、吸光光度分析、数据处理及试样的采集与制备。通过教学，使学生在以下几方面达到如下目的：

1. 巩固并加深对水溶液中化学平衡理论的理解，并掌握它们的分析化学中的应用；

2. 掌握滴定分析、重量分析和光度分析的基本原理和方法。初步了解仪器分析的概况；

3. 掌握分析化学的基本操作与技能。

三、课程教学目标

1. 系统地讲授分析化学基本原理，使学生能够初步地应用分析化学理论的结论从宏观的角度及从微观的角度去学习、研究分析方法的设计、理论基础及其应用局限性；

2. 通过系统地向讲授分析方法，使学生能进一步地应用分析方法的基本原理如酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定及沉淀滴定的基本原理、分析步骤、误差分析及方法的应用范围等，进一步加深了对分析方法及基本原理的理解，并运用有关原理去研究、讨

论、说明、理解、预测相应的化学事实，建立合理的分析方法，从而培养思考问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力；

3. 使学生了解分析化学领域内最新研究进展及典型案例，培养学生基本科学素养与创新意识；

4. 运用所学分析化学的基本知识及实验技能，结合工业生产实际，培养学生初步设计新物质的分析方法的能力。

四、课程学时分配一览表

(一) 课程学时分配一览表

章节主要内容总学时

学时分配讲授实践

第1章概论 4 4 0 第2章分析试样的采集与制备 2 2 0 第3章分析化学中的误差和数据处理 4 4 0 第4章分析化学中的质量保证和质量控制 4 4 0 第5章酸碱滴定法8 8 0 第6章络合滴定法8 8 0 第7章氧化还原滴定法8 8 0 第8章沉淀滴定法和滴定分析小结 4 4 0 第9章重量分析法 4 4 0 第10章吸光光度法 4 4 0 第11章分析化学中常用的分离和富集方法 6 6 0 (二) 课程教学要求及主要内容

第一章概论

教学目的和要求：

了解分析化学的性质、任务与作用，分析方法的分类及分析化学发展史。教学重点和难点：

1.教学重点：分析化学的分类。

2.教学难点：各类分析方法的理解。

教学方法和手段：讲授法、问答法、启发式教学法。

教学主要内容：

1. 分析化学的任务和作用；

2. 分析化学的分类与发展趋趋势。

第二章分析试样的采集与制备

教学目的和要求：

1. 了解分析试样采集和制备的目的、意义及原理；

2. 掌握分析试样的采集和制备方法。

教学重点和难点：

1.教学重点：试样的采集、制备、分解和试样测定前的预处理。

2.教学难点：分析试样的缩分。

教学方法和手段：讲授法、问答法、启发式教学法。

教学主要内容：

1. 分析试样的采集和预处理；

2. 试样的分解。

第三章分析化学中的误差与数据处理

教学目的和要求：

1. 理解以下几个概念：总体、样本、样本容量、自由度，掌握样本标准偏差的计算；

2. 了解随机误差的分布特征（正态分布、t分布）。理解置信度、置信区间的概念，掌握t分布表求平均值的置信区间的方法；

3. 掌握t检验法、F检验法的方法与应用。掌握可疑值的取舍方法；

4. 了解误差的传递与回归分析法；

5. 掌握误差产生的原因及提高分析结果准确度的方法。

教学重点和难点：

1. 教学重点：标准偏差的计算；平均值置信区间的计算；t检验法、F检验法的方法与作用；可疑值的取舍，提高分析结果准确度的方法。

2. 教学难点：实验数据的正态分布及少量实验数据的t分布曲线。

教学方法和手段：讲授法、问答法、启发式教学法。

教学主要内容：

1. 概述；

2. 有效数字及其计算规则；

3. 准确度与精密度；

4. 误差和偏差；

5. 误差的分

类及其产生的原因；6. 分析数据处理与报告；7. 逸出值的检验；8. 分析结果的比较。

第四章分析化学中的质量保证与质量控制

教学目的和要求：

了解QA、QC的概念与方法。

教学重点和难点：

1.教学重点：分析过程的质量保证与质量控制，标准方法与标准物质；实验室认可与计量认证。

2.教学难点：质控图的绘制及理解；标准物质、标准溶液、基准物质的区别和联系；不确定度和溯源性。

教学方法和手段：讲授法、问答法、启发式教学法。

教学主要内容：

1. 概述；

2. 分析全过程的质量保证与质量控制；

3. 标准方法与标准物质；

4. 不确定度和溯源性；

5. 实验室认可、计量认证及审查认可。

第五章酸碱滴定法

教学目的和要求：

1. 根据质子理论，了解酸碱的定义、共轭酸碱对、酸碱反应的实质；

2. 掌握活度与浓度的关系及活度系数的计算方法；

3. 掌握酸碱平衡体系中各型体分布分数的计算、物料平衡、电荷平衡、质子平衡及利用PBE方程处理酸碱平衡的基本方法。掌握酸碱平衡溶液中[H+]的计算方法；

4. 了解缓冲溶液的作用原理，缓冲范围的概念，掌握其PH值及缓冲容量的计算方法。熟悉几种常用缓冲溶液的配制和应用；

5. 了解指示剂的变色原理，掌握指示剂的选择原则及常用指示剂的变色范围、终点变色情况。了解影响指示剂变色点的因素。理解混合指示剂的种类、优点；

6. 掌握酸碱滴定过程中[H+]的变化规律及计算方法，会绘制滴定曲线。理解滴定突跃的含义，掌握其影响因素，会选择指示剂；

7. 掌握酸碱被准确滴定的条件，多元酸碱能否分步滴定的条件。终点误差的计算；

8. 理解酸碱滴定中CO2的影响情况；

9. 掌握用酸碱滴定法测定混合碱、氮、磷的原理。会利用所学知识设计较简单的实

验方案。

教学重点和难点：

1. 教学重点：掌握利用分布分数及PBE处理酸碱平衡的基本方法，各种类型酸碱溶液[H+]的计算(强酸、强碱、一元弱酸及弱碱、多元酸碱、混合酸碱、两性物质、缓冲溶液)，酸碱滴定过程中[H+] 的计算(特别是计量点、突跃范围的计算)，影响突跃范围的因素，指示剂的选择，终点误差的计算。缓冲溶液的选择及缓冲范围的确定。准确滴定、分步滴定的条件。酸碱滴定法的应用(测混合碱、氮及磷的原理等)。酸碱滴定中CO2的影响。

2. 教学难点：利用PBE方程推导[H+]计算式时近似条件的把握，其次是有关多元酸碱滴定误差的计算，但该问题不是重点。

教学方法和手段：讲授法、问答法、启发式教学法。

教学主要内容：

1. 概述；

2. 酸碱质子理论；

3. 酸碱水溶液中的H+浓度；

4. 酸碱指示剂；

5. 酸碱滴定及终点误差的计算。

第六章络合滴定法

教学目的和要求：

1. 理解络合平衡体系中有关基本概念及彼此间的关系，包括：稳定常数与不稳定常数，逐级稳定常数，累积稳定常数，总稳定常数，平均配位数；

2. 了解络合平衡体系中有关各型体分布分数及平衡浓度的计算；

3. 掌握EDTA的性质及其与金属离子络合物的特点；

4. 熟练掌握络合平衡中各种副反应系数的计算(酸效应系数，共存离子效应系数，络合效应系数)，MY条件稳定常数的计算并理解其意义；

5. 掌握络合滴定法的基本原理和化学计量点前后、计量点时金属离子浓度的计算方法，理解影响滴定突跃范围的因素；

6. 掌握终点误差计算，准确滴定和分别滴定金属离子的条件，单一离子和有共存离子时被测离子酸度范围的确定方法；

7. 熟悉指示剂的变色原理及其选择依据，掌握常用指示剂的使用条件及终点颜色的变化，了解指示剂的封闭现象、僵化现象；

8. 掌握提高络合滴定选择性的方法，常用掩蔽剂的使用，掌握络合滴定方式及其应

用，结果计算；

9. 对简单混合离子体系会设计分析方案。

教学重点和难点：

1. 教学重点：各种副反应系数及条件稳定常数的计算，化学计量点时、计量点前后金属离子浓度的计算，终点误差的计算，准确滴定、分别滴定的条件，常用指示剂(EBT、XO)的使用条件及应用。

2. 教学难点：副反应系数及KMY‘的计算既是本章的重点又是难点，特别是在有较多副反应的情况下，为此应首先搞清溶液中存在的副反应有哪一些。

教学方法和手段：讲授法、问答法、启发式教学法。

教学主要内容：

1. 概述；

2. EDTA与金属离子的反应；

3. EDTA配位反应平衡；

4. 滴定曲线；

5. 金属离子指示剂；

6. EDTA滴定的选择性；

7. EDTA滴定方式直接、回滴、置换及间接滴定。

第七章氧化还原滴定法

教学目的和要求：

1. 明确氧化还原反应的实质，能运用能斯特方程计算电极电位。并据此判断反应进行的方向及进行的程度。理解对称电对、对称反应；

2. 理解标准电极电位与条件电极电位的意义和它们之间的区别，掌握影响条件电位的因素，会计算特定介质中的条件电位；

3. 了解影响氧化还原反应速度的各种因素。掌握平衡常数的计算；

4. 掌握氧化还原滴定过程中电极电位和离子浓度的变化规律及计算方法(特别是计量点、突跃范围的计算)，影响突跃范围的因素(对称反应)，指示剂的选择；

5. 掌握KMnO4法、K2Cr2O7法及碘量法的原理、条件、步骤、应用及有关标准溶液的配制，掌握分析结果的计算；

6. 了解氧化还原预处理的重要性及预处理常用的氧化剂和还原剂的应用、使用条件、除去方法。

教学重点和难点：

1. 教学重点：利用能斯特方程计算氧化还原平衡体系中有关电对的电极电位，并据此判断反应方向及进行的程度，平衡常数的计算，滴定过程中电极电位的计算(特别是

化学计量点、突跃范围的计算)，指示剂的选择。高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法的原理及其应用。

2. 教学难点：首先是对条件电位概念的理解及计算，为此必须搞清各种副反应(酸度、络合、沉淀等因素)对氧化还原平衡的影响。其次是滴定分析结果的计算，为此应先根据发生的反应找出滴定剂与被测定物质之间的计量关系。

教学方法和手段：讲授法、问答法、启发式教学法。

教学主要内容：

1. 概述；

2. Nernst方程；

3. 氧化还原平衡常数K；

4. 滴定曲线；

5. 氧化还原指示剂；

6. 几种重要的氧化还原滴定法；

7. 计算。

第八章沉淀滴定和滴定分析小结

教学目的和要求：

掌握莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法的基本原理、滴定条件、应用和计算。

教学重点和难点：

1. 教学重点：莫尔法、佛尔哈德、法扬司法的原理、滴定条件和应用。

2. 教学难点：莫尔法、佛尔哈德、法扬司法的滴定条件和应用。

教学方法和手段：讲授法、问答法、启发式教学法。

教学主要内容：

1. 概述；

2. 终点检测及终点误差的计算；

3. 几种滴定方法的比较。

第九章重量分析法

教学目的和要求：

1. 掌握影响沉淀溶解度的因素及影响程度的计算方法(同离子效应、盐效应、酸效应、络合效应)；

2. 了解沉淀的形成理论，掌握不同类型沉淀条件的选择；

3. 理解影响沉淀纯度的因素，掌握共沉淀的形成条件、表面吸附共沉淀的吸附规律；

4. 掌握换算因数的计算及重量分析法结果的计算；

5. 莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法的基本原理、滴定条件、应用和计算。

教学重点和难点：

1. 教学重点：影响沉淀溶解度的因素及其计算，不同类型沉淀条件的选择，均匀沉

淀法及其优点，表面吸附共沉淀的吸附规律，重量分析结果的计算。

2. 教学难点：本章难点是关于溶解度的计算。特别是在有同离子效应、盐效应、络合效应、酸效应的溶液中溶解度的计算。

教学方法和手段：讲授法、问答法、启发式教学法。

教学主要内容：

1. 概述；

2. 沉淀溶解度及其影响因素；

3. 沉淀的纯度；

4. 沉淀的形状；

5.沉淀重量分析法中的计算。

第十章吸光光度法

教学目的和要求：

1. 掌握朗伯—比尔定律的应用，摩尔吸光系数与桑德尔灵敏度的物理意义及其互算；

2. 理解显色条件及测量条件的选择。了解分光光度计的构造、主要部件及各部件的作用；

3. 理解偏离朗伯-比尔定律的原因，掌握分光光度法误差产生的原因及计算；

4. 掌握吸收曲线、工作曲线的制作与应用；

5. 掌握示差分光光度法的原理及应用，了解双波长分光光度法的原理及应用；

6. 了解分光光度法在离解常数及络合比测定中的应用；

7. 了解有机试剂及三元络合物在光度分析中的应用。

教学重点和难点：

1. 教学重点：朗伯-比尔定律的应用，ε与S的物理意义及其互算，显色条件的选择，吸收曲线与工作曲线的绘制、作用，测定波长与参比溶液的选择，适宜的吸光度读数范围的控制，示差光度法的原理及应用。

2. 教学难点：显色条件的选择。

教学方法和手段：讲授法、问答法、启发式教学法。

教学主要内容：

1. 物质对光的选择性吸收和光吸收的基本定律；

2. 分光光度计及吸收光谱；

3. 显色反应及影响因素；

4. 吸光光度分析及误差控制；

5. 其他吸光光度法；

6. 吸光光度法的应用。

第十一章分析化学中常用的分离和富集方法

教学目的和要求：

1. 理解分析化学中进行分离和富集的必要性，理解回收率的概念；

2. 掌握沉淀分离法和挥发、蒸馏分离法的原理，常量组分与痕量组分常用的分离方法，了解常用的沉淀剂与共沉淀剂及其应用；

3. 理解液液萃取分离法的实质，掌握分配系数、分配比、萃取百分率的概念及计算；

4. 了解重要萃取体系，萃取条件的选择及萃取分离技术；

5. 理解离子交换分离法的原理，了解离子交换剂的性质和种类，理解交联度与交换容量的概念及其与树脂交换性能的关系。了解交换容量的计算，掌握影响亲和力的因素；

6. 了解离子交换分离操作及其应用；

7. 了解纸色谱、薄层色谱的原理及其应用。掌握比移值的计算。

教学重点和难点：

1. 教学重点：回收率、分配系数、分配比、萃取百分率及计算;常量组分的沉淀分离，微量组分的沉淀富集分离;离子交换树脂的性质、分类，影响树脂交换性能的因素;影响树脂亲和力的因素;交换、洗脱顺序;离子交换分离法的应用;纸色谱和薄层色谱。

2. 教学难点：分配系数、分配比、萃取百分率及比移值的计算;常量组分的沉淀分离、阴离子、阳离子交换数树脂的种类、使用条件、洗脱顺序。

教学方法和手段：讲授法、问答法、启发式教学法。

教学主要内容：

1. 概述；

2. 气态分离法；

3. 沉淀与过滤分离；

4. 萃取分离法；

5. 离子交换分离法；

6. 色谱分离。

五、选用教材及主要参考书目

1. 选用教材

武汉大学主编.分析化学（第五版）[M].北京:高等教育出版社,2012.

2. 主要参考书目

[1] 华中师大,陕西师大,东北师大.分析化学（第三版）[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2] 北京师大.定量分析化学[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3] 北师大,华中师大,南京师大[M].分析化学.北京:高等教育出版社,2001.

六、考核方式和成绩评定

1. 考核方式

本课程的考核方式为平时成绩+闭卷考试。

2. 成绩评定

成绩评定采用百分制。

本课程为平时成绩+闭卷考试相结合进行综合评定，最终成绩由以下二部分组成：第一部分：期末成绩占总成绩的70％；

第二部分：平时成绩占总成绩的30％；平时成绩=考勤+作业+平时检测

大纲执笔人：李辉

大纲审核人：肖竹平、李佑稷