1、教學要求與安排教學要求與安排1. 學時學時: 講課講課24h 2. 成績評定成績評定: 平時成績、考試成績平時成績、考試成績3. 學習方法學習方法: 預習、聽講、復習、做作業(yè)；課預習、聽講、復習、做作業(yè)；課堂討論；歸納總結(jié)堂討論；歸納總結(jié)教材教材1. 華東理工大學，四川大學化工學院華東理工大學，四川大學化工學院.分析化學分析化學 (第六版第六版). 高等教育出版社高等教育出版社, 2009.2.武漢大學，武漢大學，分析化學（第四版）分析化學（第四版）.高教出版社，高教出版社，2000.3.華中師大，東北師大，陜西師大華中師大，東北師大，陜西師大.分析化學分析化學（第二版）（第二版）.高教出版社

2、，高教出版社，1998.緒論緒論第第1章章 分析化學概論分析化學概論 1.1 分析化學的任務和作用（了解）分析化學的任務和作用（了解） 1.2 分析方法的分類（掌握）分析方法的分類（掌握） 1.3 分析化學的進展簡況分析化學的進展簡況 （了解）（了解）1-1分析化學的任務和作用分析化學的任務和作用1.1.1 定義定義：研究物質(zhì)化學組成、結(jié)構(gòu)信息、分研究物質(zhì)化學組成、結(jié)構(gòu)信息、分 析方法及相關理論的科學。析方法及相關理論的科學。分析化學的定義（FECS對分析化學的定義） Analytical Chemistry is a scientific discipline that develops a

3、nd applies methods, instruments and strategies to obtain information on the composition and nature of matter in space and time. 分析化學分析化學是一門發(fā)展并運用各種方法、儀器及策略以在時空的維度里獲得有關物質(zhì)組成及性質(zhì)的信息的一門科學。 Analytical Chemistry Information Science1.1.2 分析化學內(nèi)容 吸取當代科學技術的最新成就（包括化學、吸取當代科學技術的最新成就（包括化學、物理、數(shù)學、電子學、生物學等），利用物理、數(shù)學、電子

4、學、生物學等），利用物質(zhì)的一切可以利用的性質(zhì)，物質(zhì)的一切可以利用的性質(zhì)，研究研究新的檢新的檢測原理測原理，開發(fā)，開發(fā)新的儀器設備新的儀器設備，建立表征測，建立表征測量的量的新方法和新技術新方法和新技術，最大限度地從時間，最大限度地從時間和空間的領域里獲取物質(zhì)的和空間的領域里獲取物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息和質(zhì)結(jié)構(gòu)信息和質(zhì)量信息量信息。 In-between-science1.1.3 1.1.3 分析化學的特點分析化學的特點 1.分析化學中突出分析化學中突出“量量”的的概念概念 如：測定的數(shù)據(jù)不可隨意取舍；數(shù)據(jù)準確度、偏差大小與采用的分析方法有關。 2.分析試樣是一個獲取分析試樣是一個獲取信息、降低系統(tǒng)的不確

5、定信息、降低系統(tǒng)的不確定性的過程性的過程 3.實驗性強實驗性強 強調(diào)動手能力、培養(yǎng)實驗操作技能，提高分析解決實際問題的能力。 4.綜合性強綜合性強 涉及化學、生物、電學、光學、計算機等,體現(xiàn)能力與素質(zhì)。 分析化學工作者應具有很分析化學工作者應具有很強的責任心強的責任心。1.1.4 任務任務：定性分析：確定化學組成定性分析：確定化學組成定量分析：確定相對含量定量分析：確定相對含量結(jié)構(gòu)分析：確定化學結(jié)構(gòu)、形態(tài)、能態(tài)及對化學性質(zhì)結(jié)構(gòu)分析：確定化學結(jié)構(gòu)、形態(tài)、能態(tài)及對化學性質(zhì)的影響的影響 分子結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu)，分子聚集體的高級結(jié)構(gòu) 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)） Conformati

6、on analysis DNA測序（DNA Sequencing)動態(tài)分析：表征組成、含量、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、能態(tài)的動動態(tài)分析：表征組成、含量、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、能態(tài)的動力學特征力學特征Adenine (A) Guanine (G) 腺嘌呤腺嘌呤 鳥嘌呤鳥嘌呤 BaseSuger-phosphoate backboog Cytosine (C) Thymine (T) Uracil (U) 胞嘧啶胞嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶 尿嘧啶尿嘧啶例如：茶葉例如：茶葉 茶葉中有哪些微量元素？茶葉中咖啡堿的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)？含量？咖啡堿的化學結(jié)構(gòu)？微量元素的形態(tài)？

7、化學成分的空間分布？在不同的生長階段，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？茶葉中的營養(yǎng)成分的變化？1.1.5 作用作用： 分析化學已成為分析化學已成為21世紀生命科學和納米世紀生命科學和納米 科技發(fā)展的關鍵科技發(fā)展的關鍵 基因組計劃、蛋白組計劃等的實現(xiàn)基因組計劃、蛋白組計劃等的實現(xiàn) 納米技術的發(fā)展和應用納米技術的發(fā)展和應用 人類在分子水平上認識世界人類在分子水平上認識世界 生態(tài)環(huán)境保護檢測和發(fā)現(xiàn)污染源生態(tài)環(huán)境保護檢測和發(fā)現(xiàn)污染源 早期診斷疾病保證人類健康早期診斷疾病保證人類健康 興奮劑的檢測興奮劑的檢測 原子量的準確測定原子量的準確測定 生命過程的控制生命過程的控制

8、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展 礦物的勘探礦物的勘探 產(chǎn)品的質(zhì)量檢查產(chǎn)品的質(zhì)量檢查 工業(yè)方面工業(yè)方面 工藝過程質(zhì)量控制工藝過程質(zhì)量控制 商品檢驗商品檢驗 環(huán)境檢測環(huán)境檢測 水、土成分調(diào)查水、土成分調(diào)查 農(nóng)業(yè)方面農(nóng)業(yè)方面 農(nóng)藥、化肥、殘留物、營養(yǎng)分析農(nóng)藥、化肥、殘留物、營養(yǎng)分析 其它部門：國防、公安、航天、醫(yī)藥、食品、材料、能其它部門：國防、公安、航天、醫(yī)藥、食品、材料、能 源、環(huán)保等都離不開分析化學。源、環(huán)保等都離不開分析化學。 正因為如此，正因為如此，分析化學的水平分析化學的水平被認為是衡量一個國被認為是衡量一個國 家家科學技術水平科學技術水平的重要標志之一。的重要標志之一。 二噁英 世紀

9、之毒蘇丹紅三聚氰氨農(nóng)藥殘留 120多年前，恩格斯在自然辯證法中就告誡人們：不要過分陶醉對自然界的勝利。對于每一次這樣的勝利，自然界都報復了我們。 1-2分析方法的分類分析方法的分類 根據(jù)分析任務、分析對象、測定原理、操作方根據(jù)分析任務、分析對象、測定原理、操作方法和具體要求的不同，分析方法可分為許多種類。法和具體要求的不同，分析方法可分為許多種類。 1 定性分析、定量分析和結(jié)構(gòu)分析定性分析、定量分析和結(jié)構(gòu)分析 2 無機分析和有機分析無機分析和有機分析 3 化學分析和儀器分析化學分析和儀器分析 4 常量分析、半微量分析和微量分析常量分析、半微量分析和微量分析 5 例行分析和仲裁分析例行分析和仲裁

10、分析1.2.1* 定性分析定性分析-Qualitative analysis:鑒定物質(zhì)由哪些鑒定物質(zhì)由哪些元素、原子團或化合物所組成；元素、原子團或化合物所組成；* 定量分析定量分析-Quantitative analysis:測定物質(zhì)中有關測定物質(zhì)中有關的成分的含量。的成分的含量。* 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析- Structure analysis:研究物質(zhì)的分子結(jié)研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu)。構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu)。 根據(jù)化學家在化學中的作用： 波義耳 定性研究的創(chuàng)始 貝格曼 定量研究的創(chuàng)始1.2.2 * 無機分析無機分析-Inorganic analysis ，組成無機，組成無機物的元素種類較多，要求鑒定

11、物質(zhì)的組成和物的元素種類較多，要求鑒定物質(zhì)的組成和測定各成分的含量。測定各成分的含量。* 有機分析有機分析-Organic analysis ，組成有機物，組成有機物的元素種類不多，但結(jié)構(gòu)相當復雜，分析的的元素種類不多，但結(jié)構(gòu)相當復雜，分析的重點是官能團分析和結(jié)構(gòu)分析。重點是官能團分析和結(jié)構(gòu)分析。2022-3-2分分析析化化學學化學分析儀器分析酸堿滴定配位滴定氧化還原滴定沉淀滴定電化學分析光化學分析色譜分析波譜分析重量分析重量分析滴定分析滴定分析電導、電位、電解、庫侖極譜、伏安發(fā)射、吸收，熒光、光度氣相、液相、離子、超臨界、薄層、毛細管電泳紅外、核磁、質(zhì)譜1.2.3原理不同原理不同 1.化學分

12、析法化學分析法-Chemical analysis:以物以物質(zhì)的質(zhì)的化學反應化學反應為基礎的分析方法。經(jīng)典為基礎的分析方法。經(jīng)典分析法，有重量分析法和滴定分析（容分析法，有重量分析法和滴定分析（容量分析）法。量分析）法。(1)滴定分析法分類：滴定分析法分類：酸堿滴定法酸堿滴定法：是以質(zhì)子傳遞反應為基礎的是以質(zhì)子傳遞反應為基礎的 一種滴定分析法。一種滴定分析法。沉淀滴定法沉淀滴定法：是以沉淀反應為基礎的一種是以沉淀反應為基礎的一種 滴定分析法。滴定分析法。配位滴定法配位滴定法：是以配位反應為基礎的一種是以配位反應為基礎的一種 滴定分析法。滴定分析法。氧化還原滴定法氧化還原滴定法：是以氧化還原反應

13、為基是以氧化還原反應為基 礎的一種滴定分析法礎的一種滴定分析法(2)重量分析法重量分析法(Gravimetry)：是通過化學反應及一系列操作步驟使試樣中的待測組分轉(zhuǎn)化為另一種化學組成恒定的化合物，再稱量該化合物的質(zhì)量，從而計算出待測組分的含量。 2. 儀器分析法儀器分析法-Instrumental analysis: 以物質(zhì)的以物質(zhì)的物理和化學性質(zhì)物理和化學性質(zhì)為基礎的分析為基礎的分析方法稱為物理和物理化學分析法。這類方法方法稱為物理和物理化學分析法。這類方法需要特殊的儀器。有光學分析法；電化學分需要特殊的儀器。有光學分析法；電化學分析法析法 ；熱分析法；色譜法等。；熱分析法；色譜法等。1.2

14、.4按試樣用量及操作規(guī)模分：按試樣用量及操作規(guī)模分： 常量、半微量、微量和超微量分析常量、半微量、微量和超微量分析 方法試樣質(zhì)量試液體積常量分析常量分析0.1g10ml半微量分析半微量分析0.01-0.1g1-10ml微量分析微量分析0.1-10mg0.01-1ml超微量分析超微量分析0.1mg1%), 微量分析(0.01-1%), 痕量分析(0.01) 常量，微量，痕量（10-6），超痕量（10-910-12） 克 毫克 微克 納克 皮克 飛克 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 ppm ppt ppb1.2.5 *例行分析例行分析- Routine analysis:一般

15、化驗室一般化驗室日常生產(chǎn)中的分析。日常生產(chǎn)中的分析。*仲裁分析仲裁分析-Referee analysis:不同單位對分不同單位對分析結(jié)果有爭論時，請權(quán)威的單位進行裁析結(jié)果有爭論時，請權(quán)威的單位進行裁判的分析工作判的分析工作.定量分析過程定量分析過程1. 1. 取樣取樣具有代表性2.試樣的預處理（儲存、分解、制備）試樣的預處理（儲存、分解、制備） 溶液，污染3. 3. 測定測定 方法的選擇（常量-化學分析；微量-儀器分析）4.4.分析結(jié)果的計算與評價分析結(jié)果的計算與評價 計算結(jié)果、獲得數(shù)據(jù)的可信程度,分析報告1-3 分析化學的進展簡況一一 分析化學的歷史分析化學的歷史 起源起源：古代煉金術古代煉

16、金術 手段：手段：人類的感官和雙手人類的感官和雙手16世紀：世紀：天平的出現(xiàn)，向定量邁進了一大步天平的出現(xiàn)，向定量邁進了一大步19世紀：世紀：化學方法，鑒定物質(zhì)的組成和含量的化學方法，鑒定物質(zhì)的組成和含量的 技術技術20世紀以來分析化學的主要變革世紀以來分析化學的主要變革時期時期19001940194019501970Present特點特點經(jīng)典分析經(jīng)典分析化學分析為主化學分析為主近代分析近代分析儀器分析為主儀器分析為主現(xiàn)代分析現(xiàn)代分析化學計量學為主化學計量學為主理論理論熱力學熱力學溶液四大平衡溶液四大平衡熱力學熱力學化學動力學化學動力學熱力學熱力學化學動力學化學動力學物理動力學物理動力學儀器儀

17、器分析天平分析天平光度光度 極譜極譜電位電位 色譜色譜自動化分析儀自動化分析儀 聯(lián)用技術聯(lián)用技術分析對分析對象象無機化合物無機化合物有機和無機樣品有機和無機樣品有機、無機、生物有機、無機、生物及藥物樣品及藥物樣品二二. 發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢1.由分析對象來看由分析對象來看 有機物分析無機物分析活性物質(zhì)活性物質(zhì)2.2.由分析對象的數(shù)量級來看由分析對象的數(shù)量級來看常量微量痕量分子水平分子水平3.3.由分析自動化程度來看由分析自動化程度來看手工操作儀器自動化智能化儀器智能化儀器分析化學主分析化學主要發(fā)展趨向要發(fā)展趨向生物分析環(huán)境分析 過程分析表面分析大分子表征化學圖象無損分析單細胞分析單分子單聚集體分析

18、化學計量學在線分析原位分析實時分析接口教育定性傳感器固定化自動化微型化新技術新原理新儀器 分離技術儀器和計算機聯(lián)用技術其它科技領域活體分析環(huán)境保護與分析化學環(huán)境保護與分析化學1. 碘鹽：碘鹽：黑龍江省集賢村黑龍江省集賢村,1000多人多人.約約200個傻子個傻子,引引用水、土壤嚴重缺碘所致。用水、土壤嚴重缺碘所致。2. 綠地毯的秘密綠地毯的秘密鉬鉬：新西蘭某牧場，鉬礦場礦工往：新西蘭某牧場，鉬礦場礦工往返的路上三葉草碧綠繁茂，生機勃勃。鉬參與兩種返的路上三葉草碧綠繁茂，生機勃勃。鉬參與兩種酶的反應：將硝酸根離子還原為銨離子，利于植物酶的反應：將硝酸根離子還原為銨離子，利于植物合成氨基酸；參與合

19、成合成氨基酸；參與合成“鉬鐵蛋白鉬鐵蛋白”，與氮分子結(jié)合，與氮分子結(jié)合生成氨。生成氨。3. 莫名其妙的自燃莫名其妙的自燃硫：硫： 經(jīng)地質(zhì)學家考察，開采硫磺經(jīng)地質(zhì)學家考察，開采硫磺礦，硫磺粉塵與空氣接觸極易燃燒，形成礦，硫磺粉塵與空氣接觸極易燃燒，形成“鬼火鬼火”。4.置人于死地的骨骼痛置人于死地的骨骼痛鎘鎘：1955年日本富山縣，痛痛年日本富山縣，痛痛病，骨骼嚴重變形，發(fā)脆病，骨骼嚴重變形，發(fā)脆易折，鎘中毒。村子上游易折，鎘中毒。村子上游是神崗鉛鋅礦區(qū)，廢水中是神崗鉛鋅礦區(qū)，廢水中含鎘，灌溉稻田，污染飲含鎘，灌溉稻田，污染飲水。鎘使骨骼脫鈣，造成水。鎘使骨骼脫鈣，造成骨質(zhì)疏松。痛苦終生。骨質(zhì)疏

20、松。痛苦終生。我國分析化學現(xiàn)狀 1) 分析測試人員發(fā)展情況分析測試人員發(fā)展情況. 分析測試人員人分布主要為高等學校2 3 萬名; 環(huán)保及各產(chǎn)業(yè)部門約7 萬名; 進出口商檢部門3000 名, 石油化工行業(yè)分析人員占10% , 冶金部門分析人員占7% , 地質(zhì)部門也有一支較龐大的分析隊伍. 分析測試領域現(xiàn)有中科院院士14 名, 博士點約15 個. 恢復研究生招生以來, 培養(yǎng)的碩士生在2 000名以上, 博士生在200 名以上. 2) 研究機構(gòu)狀況研究機構(gòu)狀況. 隨著設備儀器在我國的較大發(fā)展, 現(xiàn)已建立了許多測試中心及開放實驗室。1）國家分析測試中心）國家分析測試中心國家有色金屬及電子材料測試中心國家電化學和光譜研究分析中心國家鋼鐵材料測試中心中國上海分析測試中心中國廣州分析測試中心國家環(huán)境分析測試中心國家建筑材料測試中心國家化學建材測試中心國家色譜研究分析中心國家地質(zhì)實驗測試中心2）中國科學院開放實驗室）中國科學院開放實驗室 3）國家教委直屬高等學校測試中心）國家教委直屬高等學校測試中心 （備（備3000多萬美元）多萬美元）中山大學，中國科技大學，四川大學吉林大學，蘭州大學，南開大學武漢大學，浙江大學，清華大學廈門大