《分析化学导言》PPT课件.ppt

分析化学Analytical Chemistry,任课教师：刘建宇化学化工学院分析教研组,任课教师联系方式,Mobile：E-mail：QQ：11626990公共信箱：密码：shw2010学习资料或通知安排等均会上传，请自行下载,教材及主要参考资料,分析化学，蔡明招主编，化工出版社，2009分析化学实验（第二版），蔡明招主编，化工出版社，2010分析化学教程，李克安主编，北大出版社，2005分析化学（上下册），武汉大学主编，高教出版社，2006分析化学例题与习题，武汉大学，高等教育出版社，1997分析化学硕士生入学考试复习指导，科学出版社，2005，及学校图书馆期刊网,理论课教学要求与安排,学时：48（具体教学内容安排见教学日历）成绩评定：平时占30%（作业15%+出勤15%）、期末考试占70%学习方法：预习听课复习作业 答疑（多记忆多思考，善于联系总结）每章均提供一套练习题及参考答案供自学,实验课教学与安排,学时：32（具体教学内容见实验安排表）要求：实验课开始前自学第一章的内容；实验前完成预习报告并携带至实验室（提供实验报告模板）；实验必须准时出席；实验过程中应遵守课堂纪律成绩评定：每次实验均计入总分，请假无法补做时当次实验成绩为0，无故缺席一次则总成绩为0注意理论课与实验课之间的联系,教学目的,知识：掌握分析化学的基本理论能力：运用分析化学理论发现、提出、解决分析化学问题的能力，获取知识、发展与创新知识的能力素质：将获取的知识、能力内化于身心，升华为品质与素养,知识、能力、素质综合发展,第1章 分析化学导言,1-1 分析化学的定义1-2 分析化学的任务1-3 分析化学的地位和作用1-4 分析化学的分类1-5 分析化学的发展趋势1-6 定量分析的一般过程及结果表示,1-1 分析化学的定义,Analytical Chemistry is a scientific discipline that develops and applies methods,instruments and strategies to obtain information on the composition and nature of matter in space and time.分析化学是一门发展并运用各种方法、仪器及策略以在时空的维度里获得有关物质组成及性质信息的一门科学。,欧洲化学联合会（FECS）,（本课程仅涉及该部分内容）,1-2 分析化学的任务,提供物质的各种信息确定物质的化学组成（元素、离子、基团或化合物）定性分析测量各组成的含量定量分析表征物质的化学结构、构象、形态、能态结构分析、构象分析，形态分析、能态分析表征组成、含量、结构、形态、能态的动力学特征动态分析分析化学检测新原理与新技术研究分析仪器的设计与制造,例：关于茶叶的分析,含有哪些微量元素和有机物？（定性）微量元素和有机物的含量？（定量）有效成分是什么及其含量?（定性、定量、结构）微量元素的存在形态？（形态分析）不同生长阶段茶叶中营养成分的变化？（动态分析）各化学成分的空间分布,1-3 分析化学的地位与作用（1）,分析化学是科学技术的眼睛、尖兵、侦察员，是进行科学研究的基础学科。正如1991年IUPAC国际分析科学会议主席E.NIKI教授所说，21世纪是光明还是黑暗取决于人类在能源与资源科学、信息科学、生命科学与环境科学四大领域的进步，而取得这些领域进步的关键问题的解决主要依赖于分析科学,1-3 分析化学的地位与作用（2）,环境分析大气污染、水污染、室内污染生命科学DNA测序、细胞分析、蛋白质分析食品分析质量控制，添加剂、违禁药物临床分析诊断，药物研究体育运动分析兴奋剂检测、滥用药物药物分析发现新药、药物安全、药效化妆品安全质量、毒副作用材料分析质量、性能结构过程分析生产自动化法庭分析刑侦、证据and more,无处不在，无处不用,1-4 分析化学的分类（1）,根据分析任务分类定性分析（Qualitative analysis）：物质的组成定量分析（Quantitative analysis）：物质的含量结构分析（Structure analysis）：物质的结构（分子结构、晶体结构、分子聚集体的高级结构）；蛋白质的1-4级结构的测定；DNA碱基序列的测定等 形态分析（speices analysis）：物质的形态能态分析（energy-state analysis）：物质的能态,例：生物大分子结构与功能（1）,镰刀型红细胞贫血症的致病原因？,正常红细胞,镰刀型红细胞,例：生物大分子结构与功能（2）,疯牛病的致病原因：朊病毒蛋白（prion protein,PrP）引起的一组人与动物神经退行性病变。,螺旋,-折叠,蛋白质的二级结构发生变化,1-4 分析化学的分类（2）,根据分析对象分类无机分析 Inorganic analysis有机分析 Organic analysis药物分析 Pharmacological analysis水质分析 Water analysis食品分析 Food analysis元素分析 Elemental analysis工业分析 Industrial analysis法庭分析 Forensic analysis等等,1-4 分析化学的分类（3）,According to the tool used for the analysis,analytical chemistry can be grouped into two general subgroup:Chemical analysis（化学分析）Generally,use glassware and balence to analyze the sample based on chemical equilibriumsInstrumental analysis（仪器分析）Use advanced instruments to investigate the sample,and the instrument works mostly based on physical mechanisms,化学分析法与仪器分析法的比较,化学分析分离：沉淀、萃取、蒸馏定性：直接或通过简单的化学反应测量待测物）的颜色、沸熔点、气味、光学性质（拆射、反射、衍射等）以及在不同溶剂中的溶解特性定量：重量法、容量法,仪器分析分离：色谱（包括电泳）技术定性或定量：利用物质原子、分子、离子等的特性，如光的吸收和发射（包括荧光）、电导、电位、质荷比等结构、形态、状态分析及表征,定量分析,化学分析容量分析重量分析常量组分；准确度高,仪器分析微量、痕量组分；相对准确度较化学法差，且不同方法之间差别较大,一定条件下，仪器信号与物质含量之间存在确定函数关系,1-4 分析化学的分类（4）,按试样量大小或待测组分含量分类,1-4 分析化学的分类（5）,按分析要求分类例行分析指实验室的日常分析，亦称常规分析仲裁分析指授权单位采用国家标准方法对争议分析结果的测定，具有法律效力,1-5 分析化学的发展趋势（1）,分析化学的发展史人类有科技就有化学，化学从分析化学开始波意耳（Boyle）元素学说的建立（1661）怀疑派化学家拉瓦锡（Lavoisier）的定量分析（1756）“燃烧氧化学说”20世纪分析化学的三次大变革四大平衡理论：从技术发展成科学物理与电子学的发展：从经典分析化学发展为现代分析化学计算机应用：使分析化学向一门信息科学转化,1-5 分析化学的发展趋势（2）,分析化学的发展趋势：3S+2Aselectivity：分析对象由无机物有机物活性物质sensitivity：分析对象数量级由常量微量痕量分子水平speediness：手工操作 仪器自动化仪器智能化仪器accuracy（准确）automatics（自动化）,仪器分析为发展主流，化学分析暂时不可完全被替代,部分分析技术的社会应用现状（满分16分）,国家自然科学基金分析化学学科“十五”优先资助领域,高选择性的简便、准确、灵敏的分子识别方法痕量活性物质及自由基在体、原位、实时分析单细胞、单分子、单原子检测分析手性化合物的分离分析多元、多维的联合分离分析及数据处理技术环境中痕量化学物质的表面、结构与形态分析生物体内重要化学信息物质的分析芯片分析化学及分析仪器微型化,1-6 定量分析的一般过程及结果表示（1）,定量分析的一般过程分析目的和要求的提出分析方法的选择（第4-14章）样品的采集与制备（第2章）样品的处理（第2章）干扰的消除分离与掩蔽（第15章）测定（实验课）数据处理与分析（第3章）分析测试报告（结果表示）,1-6 定量分析的一般过程及结果表示（2）,根据要求可以按元素形式、氧化物形式、离子形式或化合物形式表示（亦有一些特殊表达形式）通常以质量分数表示，对于液体试样还可以采用体积分数、质量体积分数表示,（%，mg/g，g/g）,