分析化学概论
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分析化学概论教学设计教案
分析化学概论教学设计教案一、教学目标1. 熟悉分析化学概论的基本概念、基本原理和基本方法。
2. 理解分析化学概论在化学分析领域的重要性和应用价值。
3. 培养学生的分析化学思维能力和实验操作技能。
4. 培养学生的科学研究能力和团队合作精神。
二、教学内容与方法1. 教学内容（1）分析化学概论的基本概念和发展历史。
（2）分析化学概论的基本原理和基本方法。
（3）分析化学概论在实际应用中的典型案例。
2. 教学方法（1）理论授课：采用讲授的方式介绍分析化学概论的基本概念、基本原理和基本方法。
（2）案例分析：通过实际案例分析，引导学生理解分析化学概论的应用价值。
（3）实验操作：设置相应的实验环节，让学生亲自进行实验操作，培养其实验技能。
（4）讨论互动：设置讨论环节，引导学生提出问题、交流思路，增进互动与合作。
三、教学步骤1. 第一步：导入与概述（15分钟）（1）提出问题：什么是分析化学概论？（2）简要介绍分析化学概论的概念和发展历史。
2. 第二步：理论授课（60分钟）（1）介绍分析化学概论的基本概念和基本原理。
（2）讲解分析化学概论的基本方法和实验技术。
3. 第三步：案例分析（30分钟）（1）选取一到两个分析化学概论在实际应用中的典型案例。
（2）分析案例中所使用的分析方法和技术，讨论其优缺点和适用范围。
4. 第四步：实验操作（60分钟）（1）设计一到两个与分析化学概论相关的实验。
（2）引导学生按照实验操作步骤进行实验操作，并记录实验结果。
5. 第五步：讨论互动（30分钟）（1）学生针对实验结果进行讨论与分析。
（2）引导学生提出问题并共同探讨解决思路。
6. 第六步：总结与评价（15分钟）（1）总结分析化学概论的基本内容和主要学习收获。
（2）评价学生在课堂讨论和实验操作中的表现。
四、教学反馈1. 课堂表现评价：包括学生的参与度、讨论质量、实验操作技能等。
2. 学习成绩评价：通过课后作业、实验报告和考试等方式进行综合评价。
分析化学第一章概论
b. 在 同 一 条 件 下 ， 重 复 测 定 ， 重复出现； c.影响准确度，不影响精密度； d.可以消除。
2019/11/17
(2) 产生的原因 a.方法误差——选择的方法不够完善
例： 重量分析中沉淀的溶解损失； 滴定分析中指示剂选择不当。
b.仪器误差——仪器本身的缺陷
例： 天平两臂不等，砝码未校正； 滴定管，容量瓶未校正。
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
15.83
15.90
15.96
16.02
16.09
16.15
16.21
²â Á¿ Öµ
2019/11/17
No 分组
1 15.84 2 15.87 3 15.90 4 15.93 5 15.96 6 15.99 7 16.02 8 16.06 9 16.09 10 16.12 11 16.15 12 16.18 13 2019/11/17 16.21
绝对误差=1.6380-1.6381=-0.0001 （2）相对误差：误差在真实结果中所占百分比
Er=E / ×100%=-0.0001/1.6381=- 0.006%
2019/11/17
2. 精密度──几次平衡测定结果相互接近程度 精密度的大小用偏差来衡量，还常用重复性和
再现性表示。 偏差是指个别测定值与平均值之间的差值。
0.32 ， -0.28， 0.31， -0.27 n=8 d2=0.28 s2=0.29
d1=d2, s1>s2
2019/11/17
标准偏差的计算：
s (x x)2 n 1
(x x)2 (x2 2xx x2) x2 ( x)2 / n
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(2) 产生的原因 a.方法误差——选择的方法不够完善
例： 重量分析中沉淀的溶解损失； 滴定分析中指示剂选择不当。
b.仪器误差——仪器本身的缺陷
例： 天平两臂不等，砝码未校正； 滴定管，容量瓶未校正。
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
15.83
15.90
15.96
16.02
16.09
16.15
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²â Á¿ Öµ
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No 分组
1 15.84 2 15.87 3 15.90 4 15.93 5 15.96 6 15.99 7 16.02 8 16.06 9 16.09 10 16.12 11 16.15 12 16.18 13 2019/11/17 16.21
绝对误差=1.6380-1.6381=-0.0001 （2）相对误差：误差在真实结果中所占百分比
Er=E / ×100%=-0.0001/1.6381=- 0.006%
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2. 精密度──几次平衡测定结果相互接近程度 精密度的大小用偏差来衡量，还常用重复性和
再现性表示。 偏差是指个别测定值与平均值之间的差值。
0.32 ， -0.28， 0.31， -0.27 n=8 d2=0.28 s2=0.29
d1=d2, s1>s2
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标准偏差的计算：
s (x x)2 n 1
(x x)2 (x2 2xx x2) x2 ( x)2 / n
分析化学-分析化学概论
H++A-
HA
pH=1.0
HA
H++A-
血浆
隔膜
胃
假设H+, A-等离子不能穿透隔膜, HA分子可 自由通过隔膜. 达平衡时, 隔膜两边的HA浓度 相等,但总药浓度不同.
阿司匹林是一种弱酸(即乙酰水杨酸), pKa= 3.5. 计算在血浆中总药剂量
([HA]+[A]) 对胃中总药剂量的比率.
23
[HA] = xHAc = xHAc
pH
31
三元酸H3A的摩尔分数（p50）
分母由4项组成:
M= [H+]3+[H+]2Ka1+[H+]Ka1Ka2+Ka1Ka2Ka3
x3 = [H3A]/c= [H+]3/M x2 = [H2A-]/c= [H+]2Ka1/M x1 = [HA2-]/c= [H+]Ka1Ka2/M x0 = [A3-]/c=Ka1Ka2Ka3/M
Ac- + H3O+ Ac- + H+
酸碱反应的实质是质子转移
5
H
H
O
+
252pm H 102pm
O
H
H H 1100
H
O
O
172pm
H
H
H9O+4 (H3O+ ⋅3H2O)水合质子 1pm = 10−12 m
6
H
O
-H
O
H
H
229pm
H
O
O
H
H 1pm = 10−12 m
H7O-4 (OH- ⋅ 3H2O)水合氢氧根
分析化学概论
定性分析：根据发生化学反应的现象来判断某种 组分是否存在；
定量分析：根据待测组分和所加的化学试 剂能发生有确定计量关系的化学反应，从而达 到测定该组分含量的目的。定量分析又可分为 重量分析法和滴定分析法，若根据反应产物的 重量来确定待测组分的含量称为重量分析法； 若根据所消耗滴定剂的浓度和体积来求算待测 组分的含量则称为滴定分析法。
二、置信区间与置信概率
在实际测定分析工作中，通常总是把有限次测定 数据的平均值作为分析结果报告出来，但测得的少量 数据得到的平均值总是带有一定的不确定性。为了评 价测定结果的可靠性，人们总是希望能够估计出实际 有限次测定的平均值与真实值的接近程度，而真实值 往往是不知道的，因而人们习惯报告出一个真实值可 能存在的范围（或区间）以及试样含量落在此范围内 的概率，以此来说明分析结果的可靠程度。上述结果 真实值可能存在的范围就叫置信区间；真实值落在此 范围内的概率就叫置信概率或置信度（p）。
另外，有效数字不因单位的改变而改变，如1.01mL可 写为1.01×10-3L。
2.有效数字的运算规则 ①在运算中， “四舍六入五成双”：
②加减运算：以参加运算的各数字中小数 点后位数最少的那个数字为依据，且先修约整 化再计算。
③乘除运算：以各数中有效数字位数最少的 数字为依据，先修约再计算。所得结果与修约 后的有效数字位数相同。
（2）仪器误差 由于所用仪器本身不够准确所引起的 误差。如硅码锈蚀、滴定管刻度不均匀等。
（3）试剂误差 由于所用试剂纯度不够、含有被测组 分所引起的误差。如蒸馏水不纯等。
（4）操作误差 指在正常分析测定过程中由于操作者 习惯或主观因素所造成的误差。如操作者视觉对色彩 的敏感程度或读数习惯不同等，均可造成这类误差。
②仪器分析法
定量分析：根据待测组分和所加的化学试 剂能发生有确定计量关系的化学反应，从而达 到测定该组分含量的目的。定量分析又可分为 重量分析法和滴定分析法，若根据反应产物的 重量来确定待测组分的含量称为重量分析法； 若根据所消耗滴定剂的浓度和体积来求算待测 组分的含量则称为滴定分析法。
二、置信区间与置信概率
在实际测定分析工作中，通常总是把有限次测定 数据的平均值作为分析结果报告出来，但测得的少量 数据得到的平均值总是带有一定的不确定性。为了评 价测定结果的可靠性，人们总是希望能够估计出实际 有限次测定的平均值与真实值的接近程度，而真实值 往往是不知道的，因而人们习惯报告出一个真实值可 能存在的范围（或区间）以及试样含量落在此范围内 的概率，以此来说明分析结果的可靠程度。上述结果 真实值可能存在的范围就叫置信区间；真实值落在此 范围内的概率就叫置信概率或置信度（p）。
另外，有效数字不因单位的改变而改变，如1.01mL可 写为1.01×10-3L。
2.有效数字的运算规则 ①在运算中， “四舍六入五成双”：
②加减运算：以参加运算的各数字中小数 点后位数最少的那个数字为依据，且先修约整 化再计算。
③乘除运算：以各数中有效数字位数最少的 数字为依据，先修约再计算。所得结果与修约 后的有效数字位数相同。
（2）仪器误差 由于所用仪器本身不够准确所引起的 误差。如硅码锈蚀、滴定管刻度不均匀等。
（3）试剂误差 由于所用试剂纯度不够、含有被测组 分所引起的误差。如蒸馏水不纯等。
（4）操作误差 指在正常分析测定过程中由于操作者 习惯或主观因素所造成的误差。如操作者视觉对色彩 的敏感程度或读数习惯不同等，均可造成这类误差。
②仪器分析法
第五章 分析化学概论(最新)
2.返滴定：若滴定反应速率较慢或者直接滴定没有合适的 指示剂以及待测物质是固体需要溶解时，常采用返滴定 方式。操作时可先向待测物质中准确加入一定量过量的 标准溶液与待测物质充分反应，待反应完成后，再用另 一种标准溶液滴定剩余的前一种标准溶液，最后根据反 应中所消耗的两种标准溶液物质的量，求出待测物质的 含量。
：形态分析,立体结构,结构与活性
➢ 按对象分 （依据分析对象的化学属性） 无机分析 ： 鉴定组成和测定含量 有机分析 ：官能团的分析和结构鉴定
➢ 按测定原理分
化学分析
：利用化学反应和它的计量关系来确定 被测物质的组成和含量的一类分析方 法。测定时需使用化学试剂、天平和 一些玻璃器皿。
仪器分析 ：以物质的物理和物理化学性质为基础 建立起来的一种分析方法，测定时， 常常需要使用比较特殊的仪器。
从组成分析到形态分析（即从元素分析到 价态、形态、能态分析） 如：六价铬对人体 是剧毒的，甲基汞的毒性比金属汞和无机盐中 的汞大的多，所以对天然水中的铬和汞的测定， 只了解总含量是不够的，还要了解各种价态和 化学形态的含量。
从总体到微区，从表面分布到逐层分析。如： 材料科学中，不仅要了解材料的化学组成，而 且要求了解材料的结构状态，特别是微区结构 状态和表面状态。
例行分析（常规分析）：是指一般化验 室日常生产中的分析
仲裁分析：是指不同单位对分析结果有 争议时请权威单位进行裁判的分析
快速分析：是指在很短的时间内获得准 确测定结果的分析
归纳：
化 学 分 析
定 量 分 析
仪 器 分 析
重量分析 滴定分析
电化学分析 光化学分析 色谱分析 波谱分析
酸碱滴定
配位滴定
3、弃去相对的两份，制备成分析试样，装入瓶 中，贴上标签备用。
：形态分析,立体结构,结构与活性
➢ 按对象分 （依据分析对象的化学属性） 无机分析 ： 鉴定组成和测定含量 有机分析 ：官能团的分析和结构鉴定
➢ 按测定原理分
化学分析
：利用化学反应和它的计量关系来确定 被测物质的组成和含量的一类分析方 法。测定时需使用化学试剂、天平和 一些玻璃器皿。
仪器分析 ：以物质的物理和物理化学性质为基础 建立起来的一种分析方法，测定时， 常常需要使用比较特殊的仪器。
从组成分析到形态分析（即从元素分析到 价态、形态、能态分析） 如：六价铬对人体 是剧毒的，甲基汞的毒性比金属汞和无机盐中 的汞大的多，所以对天然水中的铬和汞的测定， 只了解总含量是不够的，还要了解各种价态和 化学形态的含量。
从总体到微区，从表面分布到逐层分析。如： 材料科学中，不仅要了解材料的化学组成，而 且要求了解材料的结构状态，特别是微区结构 状态和表面状态。
例行分析（常规分析）：是指一般化验 室日常生产中的分析
仲裁分析：是指不同单位对分析结果有 争议时请权威单位进行裁判的分析
快速分析：是指在很短的时间内获得准 确测定结果的分析
归纳：
化 学 分 析
定 量 分 析
仪 器 分 析
重量分析 滴定分析
电化学分析 光化学分析 色谱分析 波谱分析
酸碱滴定
配位滴定
3、弃去相对的两份，制备成分析试样，装入瓶 中，贴上标签备用。
分析化学概论
故缩分3次。
从分析成本考虑，样品量尽量少，从分析误差 考虑，不能少于临界值
21:32:29
mQ ≥ kd 2
二 样品预处理 Sample pre-treatment
样品预处理的目的：
使样品的状态和浓度适应所选择的分析技术 Solid liquid, enrichment , dilution, etc.
第二次变革：仪器分析的迅速发展（物理学和电子学发展）
1952年 Martin发明了分配色谱法获诺贝尔化学奖； 1959年 Heyrovsky发明极谱法获诺贝尔化学奖
第三次变革：分析化学发展为分析科学（信息时代来临）
1980年英国曼彻斯特大学设立 “仪器制造学与分析科学系” 1994年《痕量分析》改为《分析科学学报》，国内陕西师范大学、 西北大学、南京大学和武汉大学成立分析科学研究所。
1841年 Fresenius出版《定性分析》和《定量分析》; 1862年 Fresenius出版了第一本分析化学杂志； 1874年 英国Analyst问世； 1885年 Mohr出版了《化学分析滴定法专论》; 1887年 美国Anal Chem诞生； 1894年 Ostward 出版了《分析化学基础》
消耗品
分析方法
21:32:29
例： 石灰石中钙的测定
常量成分(>1%)，采用化学分析法（滴定分析法）
石灰石中微量铁的测定
微量成分(<1%) ，可采用分光光度法。
21:32:29
1.4 滴定分析概述
1.4.1 滴定分析法
(titrimetric determination) 用滴定管将标准溶液滴加到待测 物的溶液中，通过指示剂指示滴 定终点的到达，根据标准溶液的 浓度和所消耗的体积，算出待测 组分的含量。 传统分析方法； 适用于常量分析； 特点：简单、准确、费用低
第五章-分析化学概论要点
平均偏差
d d1 d2 n
dn
相对平均偏差
dr
( d ) 100% x
当测定次数n小于20次时: 样本标准偏差（又称均方根偏差）： s
d12
d
2 2
d
2 n
n1
相对标准偏差： CV % s 100% x
当测定次数n大于20次时（无限多次）：
总体标准偏差： ：总体平均值
n
( x )2
课题01：食品安全检测实验室质量控制规范研究； 课题02：农药残留检测技术 课题03：兽药残留检测技术 课题04：重要有机污染物的痕量与超痕量检测技术 课题05：生物毒素和中毒控制常见毒物检测技术 课题06：食品添加剂、饲料添加剂和违禁化学品检测技术 课题07：食品中主要人兽共患疾病及植物疫疾病病原体检测
将试样量逐渐缩小
四分法
样品的分解
干扰排除与测定
实验数据处理
原则：
✓ 数据记录必须实事求是 ✓ 实验数据记录必须有专用的记录本，要按一定记
录规则，不能随意更改或丢弃 ✓ 数据的舍取要按统计学规则进行舍取
第二节 定量分析误差的分类及表示方法
误差是客观存在的
一、误差的分类 1. 系统误差
2. 偶然误差
【包括：】 金属试样、水样、液态试样、气态试样、 一些比较均匀的化工试样
✓ 试样分布不均匀： 按一定的程序，根据经验，平均试样采取量 【包括：】 矿石、煤炭、土壤等
✓ 破碎 ✓ 过筛 ✓ 混匀 ✓ 缩分
注意事项：
防止污染 做好试样标签 不能随意丢弃试样，均匀取舍
试样每经过一次破碎后，使用机械或人工的方法 取出一部分有代表性的试样,再进行下一步处理,
分析化学已成为21世纪生命科学和纳米 科技发展的关键
无机及分析化学 第七章分析化学概论
12
1. 溶解法
水溶（硫酸铵中含氮量的测定) 酸溶（盐酸、硝酸、硫酸、高氯酸、磷酸、氢氟酸 和一些混合酸等分解金属、合金、矿石等） 碱溶（NaOH或KOH溶解铝合金分析Fe、Mn、Ni 的含量）
2. 熔融法
酸熔（K2S2O7、KHSO4熔解氧化物矿石） 碱熔（Na2CO3、NaOH、Na2O2熔解酸性矿物质） 半融法（又称烧结法 ）在低于试样熔点的温度下， 试样与熔剂混合加热至熔结。
22
2.液-液萃取分离法
液-液萃取分离法(liquid-liquid extraction, LLE) 又称溶剂萃取分离法。这种方法是利用与水不相溶 的有机溶剂同待测试样一起振荡，使被测组分进入 有机相，其他组分仍留在水相，从而达到分离富集 的目的。 萃取的 将物质由亲水性转化为疏水性的过程。 本质 萃取率
29
水的净化
阳 离 子 交 换
H+
OH-
阴 离 子 交 换
去离子水
R-SO3H + M+ RN+H3OH- + XH+ + OHR-SO3M + H+ RN+H3X- + OHH2O 除去水中的杂质离子
30
4.色谱分离法
利用物质在两相中的分配系数（由 溶解度、 蒸汽压、吸附能力、离子交换能力、亲和能力及 分子大小等决定）的微小差异进行分离。当互不 相溶的两相（一种是固定相，另一种是流动相） 做相对运动时，被分离的物质在两相之间进行连 续多次分配，这样原来微小的分配差异被不断放 大，从而使各组分得到分离。
31
纸上色谱分离法 （paper chromatography ）
原理：纸上色谱分离法是根据不同物质在固定相 和流动相间的分配比不同而进行分离的。 固定相：滤纸——利用纸上吸收的水分(一 般的纸吸收约等于自身质量20％的水分) 流动相：有机溶剂 操作：点样、展开、干燥、显色得色谱图、测定 应用：样品的分离、定性和定量
分析化学-第1章 概论PPT
nFe 6nK2Cr2O7 TFe / K2Cr2O7 M Fe 6 (1.00 cK2Cr2O7 ) 1000
2、滴定剂与被滴物质的计量关系
（1）酸碱反应
anA bnB
nA:指滴定时消耗的酸的摩尔数，a为 酸碱反应中酸给出的氢离子个数。 nB:指滴定时消耗的碱的摩尔数，b为 酸碱反应中碱接受的氢离子个数。 例：HCl+Na2CO3→NaCl+CO2+H2O
TFe / K 2Cr2O7 0.005000 g mL1
意义为：用重铬酸钾滴定亚铁离子时，每消耗 1.00ml标准溶液，就被滴定了0.005000g铁离子
滴定度T与物质的量浓度C之间的转换关 系示例： 0.1000mol· -1 HCl标准溶液，转换为 L 1.00mL标液相当于被滴物的质量m=T （1）NaOH: TNaOH/HCl=0.004000 g/ml
nNaOH nHCl mNaOH 1.00 0.1000 39.997 1000
（2）Na2CO3: TNa2CO3/HCl=0.006300 g/ml
2nNa2CO3 nHCl
1.00 0.1000 105.99 1000 2mNa2CO3
滴定度的应用：已知标准溶液（滴定剂）的浓 度和消耗体积，就可以按下式计算被滴物的质 量 wFe VK 2Cr2O7 TFe / K 2Cr2O7 ( g ) 滴定度与物质的量浓度c的换算（上例）：
传 感 器
化学图象
生物分析 环境分析
分析化学 主要发展 趋向
接口
联用技术
教 育 新 原 理 新 技 术 新 仪 器
过程分析 表面分析 单细胞分析
离 线 分 析 检 测
其它科技领域
2、滴定剂与被滴物质的计量关系
（1）酸碱反应
anA bnB
nA:指滴定时消耗的酸的摩尔数，a为 酸碱反应中酸给出的氢离子个数。 nB:指滴定时消耗的碱的摩尔数，b为 酸碱反应中碱接受的氢离子个数。 例：HCl+Na2CO3→NaCl+CO2+H2O
TFe / K 2Cr2O7 0.005000 g mL1
意义为：用重铬酸钾滴定亚铁离子时，每消耗 1.00ml标准溶液，就被滴定了0.005000g铁离子
滴定度T与物质的量浓度C之间的转换关 系示例： 0.1000mol· -1 HCl标准溶液，转换为 L 1.00mL标液相当于被滴物的质量m=T （1）NaOH: TNaOH/HCl=0.004000 g/ml
nNaOH nHCl mNaOH 1.00 0.1000 39.997 1000
（2）Na2CO3: TNa2CO3/HCl=0.006300 g/ml
2nNa2CO3 nHCl
1.00 0.1000 105.99 1000 2mNa2CO3
滴定度的应用：已知标准溶液（滴定剂）的浓 度和消耗体积，就可以按下式计算被滴物的质 量 wFe VK 2Cr2O7 TFe / K 2Cr2O7 ( g ) 滴定度与物质的量浓度c的换算（上例）：
传 感 器
化学图象
生物分析 环境分析
分析化学 主要发展 趋向
接口
联用技术
教 育 新 原 理 新 技 术 新 仪 器
过程分析 表面分析 单细胞分析
离 线 分 析 检 测
其它科技领域
第六章 分析化学概论
精密度不高，准确度一定不高（丙和丁）。
二、 误差来源及减免方法系统误差,随机误差
1. 系统误差 某些固定的原因造成的误差 特点：a.对分析结果的影响比较恒定，大小正负 可以测定；单向性、可测性 b.同一条件下，重复测定，重复出现；重现性 c.用适当方法进行校正或加以消除。可消除 分类：（1）方法误差——分析方法本身不够完善 （反应不完全、终点不一致） 例： 重量分析中沉淀的溶解损失； 滴定分析中指示剂选择不当。
S 0.12% S r 100 % 100 % 0.32% 38.01% x
R=38.18%-37.86%=0.32% 误差的计算一般保持1~2位有效数字
例6-3 测定某元素：
甲测定结果
平均值
6.96%
标准偏差
0.03%
乙测定结果 7.06% 0.03% 若多次 测定的总体平均值为7.02%,试比较甲乙测定结果的 优劣. 7.06% - 7.02%
③同一方法,同一试样由多个分析人员进行分析,称为 “内检”,对照分析结果可检验各分析人员的操作误 差. ④同一方法,同一试样由不同实验室进行分析,称为 “外检”,对照分析结果,可检验实验室之间的仪器或 试剂误差. （3）回收试验——用选定的方法对已测知含量的试 样加入一定量待测成分进行分析,从分析结果观察已 知量的检出情况,判断选用方法是否有系统误差. （4）空白实验——不加试样测定、扣空白。用于检 验并消除由试剂、蒸馏水及容器引入杂质或待测组分 造成的系统误差 。 （5）校正仪器——可消除仪器不准确所引起的误差 （校正砝码、滴定管）
减免方法：以上几种误差都是系统误差，是恒定的 、可测的，可减免。检验和减免系统误差的措施： （1）选择适当的分析方法——据具体要求选择 （2）对照实验——用标准试样、标准方法、内检、 外检做对照试验。 检验和消除方法误差: ①用标准试样作对照实验:用所选定的方法对已知准 确结果的标准试样进行多次测定,将测定值与标准值 比较,若符合,该方法可行,否则找出校正系数.②用 国家颁布的标准方法或公认的经典方法与自行选定 的分析方法测定同一份试样,若符合,该方法可行;否 则找出校正系数.
二、 误差来源及减免方法系统误差,随机误差
1. 系统误差 某些固定的原因造成的误差 特点：a.对分析结果的影响比较恒定，大小正负 可以测定；单向性、可测性 b.同一条件下，重复测定，重复出现；重现性 c.用适当方法进行校正或加以消除。可消除 分类：（1）方法误差——分析方法本身不够完善 （反应不完全、终点不一致） 例： 重量分析中沉淀的溶解损失； 滴定分析中指示剂选择不当。
S 0.12% S r 100 % 100 % 0.32% 38.01% x
R=38.18%-37.86%=0.32% 误差的计算一般保持1~2位有效数字
例6-3 测定某元素：
甲测定结果
平均值
6.96%
标准偏差
0.03%
乙测定结果 7.06% 0.03% 若多次 测定的总体平均值为7.02%,试比较甲乙测定结果的 优劣. 7.06% - 7.02%
③同一方法,同一试样由多个分析人员进行分析,称为 “内检”,对照分析结果可检验各分析人员的操作误 差. ④同一方法,同一试样由不同实验室进行分析,称为 “外检”,对照分析结果,可检验实验室之间的仪器或 试剂误差. （3）回收试验——用选定的方法对已测知含量的试 样加入一定量待测成分进行分析,从分析结果观察已 知量的检出情况,判断选用方法是否有系统误差. （4）空白实验——不加试样测定、扣空白。用于检 验并消除由试剂、蒸馏水及容器引入杂质或待测组分 造成的系统误差 。 （5）校正仪器——可消除仪器不准确所引起的误差 （校正砝码、滴定管）
减免方法：以上几种误差都是系统误差，是恒定的 、可测的，可减免。检验和减免系统误差的措施： （1）选择适当的分析方法——据具体要求选择 （2）对照实验——用标准试样、标准方法、内检、 外检做对照试验。 检验和消除方法误差: ①用标准试样作对照实验:用所选定的方法对已知准 确结果的标准试样进行多次测定,将测定值与标准值 比较,若符合,该方法可行,否则找出校正系数.②用 国家颁布的标准方法或公认的经典方法与自行选定 的分析方法测定同一份试样,若符合,该方法可行;否 则找出校正系数.
分析化学概论
↓
↓
↓Hale Waihona Puke ﹥1%0.01% ～1% ﹤0.01%
注意：痕量成分分析不一定是微量分析。
1.3 定量分析的一般过程
步骤： 1. 取样：试样要具有代表性 2. 试样的分解：将试样分解后制成溶液
分解方法：酸溶法、碱溶法或熔融法 3. 消除干扰：主要有两种方法：
①分离法: 沉淀、萃取、色谱等 ②掩蔽法: 沉淀、配位、氧化还原等
1.1 分析化学的任务和作用
三. 分析化学的地位和作用 1、工农业生产及科研之“眼睛”； 2、让人们“放心”的科学； 3、打击“伪科学”和“防伪打假”的科学； 4、打击犯罪的科学； 5、认识“未知”的强有力手段 。
1.2 分析方法的分类
1、根据分析的目的，任务 定性分析、定量分析和结构分析
2、根据分析对象 无机分析（无机物）和有机分析 （有机物） 无机分析：组成和各成分含量 有机分析：官能团分析和结构分析
适用于低含量组分的测定
1.2 分析方法的分类
4. 根据分析试样的用量和操作规模
常量、半微量、微量和超微量
↓
↓
↓
↓
﹥100 10～100 0.1～10 ﹤0.1←固体样品(mg)
﹥10 1～10 0.01～1 ﹤0.01 ←液体样品(mL)
1.2 分析方法的分类
5、根据被测组分含量
常量成分分析 、微量成分分析和痕量成分分析
二、分析化学的发展趋势
①智能化
②自动化
③精确化
④微观化
⑤信息的多元化
第1章 分析化学概论
1.1 分析化学的任务和作用
一. 分析化学的定义 分析化学是一门关于研究物质的化学组
成含量和结构信息的科学。
分析化学概论
第五章分析化学概论教学目的及要求：1. 了解分析化学的任务、作用和定量分析的方法和一般程序2. 有效数字的表示及相关运算规则。
3. 掌握精密度与准确度的关系。
4. 掌握定量分析的误差、偏差计算。
5. 会对可疑值进行取舍。
6. 了解滴定分析的各种方法。
教学重点：1. 有效数字的表示及相关运算规则。
2. 掌握精密度与准确度的关系。
3. 掌握定量分析的误差、偏差计算。
4.会对可疑值进行取舍。
教学难点：1.精密度与准确度的关系。
2.有效数字的表示及相关运算规则。
教学时数：5学时教学方法：讲授与练习相结合§5.1 分析化学概论一、分析化学的任务和作用任务：是鉴定试样的可能组成和测定有关组分的含量及结构，相应地可分为定性分析、定量分析和结构分析。
作用：应用到国民经济建设的各个方面二、定量分析的方法1、化学分析法：包括重量分析和滴定分析2、仪器分析法：三、定量分析的一般程序1、取样2、试样的分解3、测定4、数据处理§5.2 定量分析的误差一、有效数字及其运算规则1.有效数字及其位数有效数字是指实际能测量得到的数字。
一个数据中的有效数字包括所有确定的数字和最后一位不确定的数字。
举例见课本P832.有效数字的运算规则(1)记录测量数值时，只保留一位可疑数字；(2)当有效数字位数确定后，其余数字应一律舍弃，舍弃办法：采取“四舍六入五留双”的规则。
（举例）(3)加减法：几个数据相加或相减时，它们的和或差的有效数字的保留，应该以小数点后位数最少的数字为准。
（举例）(4)在乘除法中，有效数字的保留。
应该以有效数字位数最少的为准。
举例见课本P85。
(5)分数和倍数的计算，分数和倍数是非测量值，为无限位数有效数字。
二、误差的产生及表示方法1.误差的产生误差是指分析结果与真实值之间的数值差。
2.误差的分类（1）系统误差(可测误差)特点：单向性，可测性系统误差可以分为下列几种：(1)方法误差(2)仪器、试剂误差(3)操作误差。
无机化学课件第16-17章-分析化学概论及定量分析误差
2、误差的正态分布(高斯分布)
y f (x)
1
( x )2
e 2 2
2
无限次测量的 标准偏差
y f (x)
1
( x )2
e 2 2
2
设：z (x )
正态分布曲线的特点：
（1）当x
=பைடு நூலகம்
时，y
值最大，为
1 2π
（2）曲线关于x = 对称
（3）当x = ± 处曲线有拐点，且以x 轴为水平渐近线。
系统误差(systemic errors)：测量过程中某些经常性的、固定的原因所造成 的比较恒定的误差。具有重复性、单向性。在理论上说是可以测定的—— 可测误差(determinate errors)。
系统误差
方法误差 仪器误差 试剂误差 操作（主观）误差
偶然误差(accident errors)：测量过程中一些随机的、偶然的原因造成的——随机误差(random errors)。
仪器分析：以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法，称为物理或物理化学分 析，这类方法都需要特殊仪器，通常叫仪器分析。
主要的仪器分析法有：
光学分析法、电化学分析法、热分析法、色谱分析法，…….。 其它：质谱法、核磁共振法、X光衍射法、电子显微镜分析、毛细管电泳……………
(四)常量分析法、半微量分析法、微量分析法： 根据试样的用量及操作规模不同，可分为：
这类误差在分析操作中是不可避免的，因此，这类误差不可能用校正的 方法减小或消除，但可用数理统计学方法对测量结果作正确的表达。
二、误差的表示方法 准确度(accuracy)：测量结果与真实值接近的程度。可用误差来衡量。
误差
正：测量结果>真实值 负：测量结果<真实值
第五章分析化学概论
n (1/2H2SO4)；C(H2SO4)和C(1/2H2SO4)。
MB=M(H2SO4) = 98.04g· mol-1
解：
n( H 2 SO4 ) nB
mB m( H 2 SO4 ) 147.0 1.499(m ol) M B M ( H 2 SO4 ) 98.08
m(1 / 2 H 2 SO4 ) 147.0 2.998(m ol) M (1 / 2 H 2 SO4 ) 98.08 2
7、标准溶液的配制方法有直接配制法和间接配制法，后者也称标定法。 ( √ ) 8、PH=10.02的有效数字是四位。（×）
22
9、凡是基准物质均可用直接法配制标准溶液。( √ ) 10、偏差与误差一样有正、负之分，但平均偏差恒为正值。( √ )
二、选择题
1、误差的正确定义是（ C ） A.测定值与其算数平均值之差 C.测定值与其真值之差 B.含有误差之值与其真值之差 D.错误值与其真值之差
1.4634 → 1.463 （四舍） 1.4636 → 1.464 （六入） 1.46351→ 1.464 （五后有数就进一） 1.4645 → 1.464 (五后没数要留双) 1.4635 → 1.464 (五后没数要留双)
再如：将0.1549修约到两位有效数字，只能一次性直接修约到所需位数， 即：0.15。
由一些难以控制和避免的原因造成
又称偶然误差或不可测误差
具有可变性，有时大，有时小；有时正，有时负 通常小误差出现的频率高，大误差出现的频率低，绝对 特点 值相等的正、负误差出现的几率相等 可通过求多次分析结果的算术平均值来消除
5
减免方法
E2 Er
1．限制最低量
实验所需最低限量
例如，分析天平一般一次称量的绝对误差为±0.0001g，若要求结果的相 对误差不大于±0.1%，那么用此分析天平称量时：
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1 等物质的量规则: 等物质的量规则 n ( H 2SO 4 ) = n (NaOH ) 2 MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O 1 − MnO4-的基本单元 的基本单元: MnO 4 5 Fe2+的基本单元 Fe2+ 的基本单元: 1 − n ( MnO 4 ) = n (Fe 2+ ) 等物质的量规则: 等物质的量规则 5
16
实验室常用试剂分类
级别
中文名
1级 级
优级纯
2级 级
分析纯
3级 级
化学纯
CP 蓝
实验讲义p7-15 实验讲义 标准试剂、高纯试剂、 标准试剂、高纯试剂、专用试剂
17
1.4.4 滴定分析中的体积测量
常用容量分析仪器: 常用容量分析仪器
容量瓶(量入式 容量瓶 量入式)、 量入式 移液管(量出式 量出式)、 移液管 量出式 滴定管(量出式 量出式) 滴定管 量出式
2
4. 分析化学前沿，高鸿主编，科学出版社， 分析化学前沿，高鸿主编，科学出版社， 1991 5. Chemical equilibrium and analysis ， Ramette, Richard W.,Addison-Wesley Pub. Co., 1981 6. Quantitative chemical analysis （ 5th ed） ， Daniel C. Harris， New York : ） ， W.H. Freeman, c1999.
光拉曼、核磁共振、原子发射、 光拉曼、核磁共振、原子发射、原子吸收
★电化学：电位、电导、库仑、安培、极谱 电化学：电位、电导、库仑、安培、 色谱法： 薄层、 、 ★色谱法：柱、纸、薄层、GC、HPLC 其他： 、电子能谱、活化分析、 ★其他：MS、电子能谱、活化分析、免疫分析
12
按试样量大小分
固体试样质量(mg) 液体试样体积 液体试样体积(mL) 方法 固体试样质量 >100 >10 常量 10～100 1～10 ～ 半微量 ～ 微量 <10 <1
5
正如1991 IUPAC国际分析科学会 正如 1991 年 IUPAC 国际分析科学会 议主席E.NIKI教授所说 ， 21世纪 议主席 E NIKI 教授所说， 21 世纪 教授所说 是光明还是黑暗取决于人类在能 是光明还是黑暗取决于人类在 能 源与资源科学、 信息科学、 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 的进步， 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。 的解决主要依赖于分析科学。
10
1.2 定量分析过程
取样
均匀 有代表性 符合实际 妥善保存
处理
溶解 熔融 消解 灰化
消除干扰
掩蔽 分离
测定
计算
常量组分 (>1%,化学法 化学法) 化学法 微量组分 仪器分析法) (仪器分析法 仪器分析法
11
1.3 定量分析方法
化学分析法: 化学分析法 重量分析 滴定分析: 酸碱、络合、氧化还原、 滴定分析 酸碱、络合、氧化还原、沉淀 仪器分析法： 仪器分析法 ★光化学：紫外-可见、红外、荧光、磷光、激 光化学：紫外 可见、红外、荧光、磷光、 可见
解 m(K2Cr2O7)=n·M=c·V·M =0.01000×0.2500×294.2=0.7354(g) × ×
通常仅需要溶液浓度为0.01 mol·L-1左右 做法是 左右, 做法是: 通常仅需要溶液浓度为
准确称量0.74g(±10%) K2Cr2O7基准物质 于 ± 基准物质, 准确称量 容量瓶中定容, 再计算出其准确浓度： 容量瓶中定容 再计算出其准确浓度：
7
现代分析化学学科发展趋势及特点
1）提高灵敏度 ） 2) 解决复杂体系的分离问题及提高分析方法的选择性 解决复杂体系的分离问题及提高分析方法的选择性 复杂体系的分离问题及提高分析方法的 3）扩展时空多维信息 ）扩展时空多维信息 4）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 5）形态、状态分析及表征 ）形态、 6）生物大分子及生物活性物质的表征与测定 ） 7）非破坏性检测及遥控 ）非破坏性检测及遥控 8）自动化与智能化 ）
15
1.4.3 基准物质和标准溶液
标准溶液：具有准确浓度的溶液 标准溶液 具有准确浓度的溶液
1. 直接配制：K2Cr2O7、KBrO3 2. 标定法配制：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3、 、 、
基准物质： 基准物质：
1. 组成与化学式相符 2C2O4·2H2O、NaCl ); 组成与化学式相符(H 、 2. 纯度 纯度>99.9%; 3. 稳定 稳定(Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4等）
1 1 M( A) = M ( A) ZA ZA
1 n( A) = ZA ⋅ n(A) ZA
1 c( A) = ZA ⋅ c(A) ZA
22
等物质的量规则举例
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O 1 H 2SO 4 H2SO4 的基本单元 的基本单元: 2
NaOH 的基本单元 NaOH 的基本单元:
Engineering Civil Chemical Electrical Mechanical
Medicine Clin. Chem. Medicinal Chem. Pharmacy Toxicology Materials Science Metallurgy Polymers Solid State
按待测组分含量分
常量组分(>1%)、 微量组分 、 微量组分(0.01-1%)、 常量组分 、 痕量组分(<0.01%) 痕量组分
13
1.4 滴定分析法概述
1.4.1 方法介绍
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3
滴定管 滴定剂 化学计量点(sp) 化学计量点 Stoichiometric point 滴定终点(ep) 滴定终点 End point 被滴定溶液 终点误差( 终点误差 Et )
分析化学
Analytical Chemistry
1
教学参考书
补充: 补充 1. 分析化学，R．Kellner等编，李克安 分析化学， ． 等编， 等编 金钦汉等译，北京大学出版社， 金钦汉等译，北京大学出版社，2001，8 ， 2. 分析化学 （ 第四版 ） ， 武汉大学等 ， 分析化学（ 第四版） 武汉大学等， 高等教育出版社， 高等教育出版社，2000，3 ， 3. 21世纪的分析化学 ， 汪尔康主编 ， 科 世纪的分析化学， 世纪的分析化学 汪尔康主编， 学出版社， 学出版社，1999
8
Biology Botany Genetics Molecular Biology Microbiology Zoology Geology Geophysics Geochemistry Paleontology Paleobiology
Chemistry Biochemistry Inor.Chem. Organic Chem. Physical Chem.
14
1.4.2 滴定分析对反应的要求 和滴定方式
1. 按一定的反应式定量进行 按一定的反应式定量进行(99.9%以上 以上); 以上 2. 快(或可加热、催化剂 或可加热、 或可加热 催化剂); 3. 有适当的方法确定终点 指示剂 。 有适当的方法确定终点(指示剂 指示剂)。 直接 滴定
置换滴定： 标定Na 置换滴定：用K2Cr2O7标定 2S2O3(+KI) Zn2+ NaOH 过量) 过量 返滴定: 过量)、 返滴定 Al+EDTA(过量 、 CaCO3+HCl(过量 过量 KMnO4 间接滴定： 间接滴定：Ca2+ CaC2O4(s) H2C2O4
Physics Astrophysics Astronomy Biophysics
引自美Douglas 引自美 A. Skoog等著 等著 Analytical Chemistry 2000,7th ed.
Analytical Chemistry
Environmental Sciences Ecology Meteorology Oceanography
9
生命科学、 生命科学、医学研究的是生命体内的化学 反应(基因工程 克隆技术、生物芯片基因工程、 反应 基因工程、克隆技术、生物芯片 --) 。 需要学习基本理论、方法、实验技能； 需要学习基本理论、方法、实验技能；培 养严谨的工作作风、科学态度； 养严谨的工作作风、科学态度；建立 准确的量的概念；训练科学研究素质。 准确的量的概念；训练科学研究素质。
校准方法: 校准方法
1.绝对校准 绝对校准 2.相对校准 移液管与容量瓶 相对校准: 相对校准
18
1.4.5 滴定分析计算
分析化学中常用的量和单位 物质的量 n (mol、 mmol) 、 必须指明 -1) 摩尔质量M(g·mol 摩尔质量 基本单元 -1) 物质的量浓度c(mol·L 物质的量浓度 质量m(g、mg)， 体积 质量 、 ， 体积V(L、mL) 、 质量分数w(%),质量浓度ρ (g·mL-1 、mg·mL-1) 质量分数 质量浓度 相对分子量M 相对原子量A 相对分子量 r、相对原子量 r
3
第一章 分析化学概论
4
1.1 分析化学的任务与作用
分析化学是发展和应用各种方法、 分析化学是发展和应用各种方法、仪 器和策略， 器和策略，以获得有关物质在空间 和时间方面组成和性质的一门科学， 和时间方面组成和性质的一门科学， 表征和量测的科学。 是表征和量测的科学。 原子量的准确测定、 原子量的准确测定、工农业生产的发 生态环境的保护、 展、生态环境的保护、生命过程的 控制等都离不开分析化学。 控制等都离不开分析化学。