农业基础化学-2分析化学概述
分析化学基础知识
目录
CONTENTS
PART 01 绪论 PART 02 定量分析概述
PART 03 滴定及标准溶液 PART 04 习题
1
PART 01
绪论
分析化学的任务
➢ 分析化学——(Analytical Chemistry) ➢ 地位：化学学科的重要分支，四大基础化学之一。 ➢ 内容：分析化学是研究物质的化学组成的分析方法及有关理论的一门
学科 ➢ 任务：物质的化学组成，a:是什么？（定性分析）、b:是多少？（定
量分析） ➢ 范围：分析化学包括的范围很广泛。 ➢从分析对象来说，包括各种气态、固态或液态的无机物和有机物； ➢ 从分析要求说，包括各种元素、化合物，原子团和有机官能团等的定
性和定量分析以及它们存在形式和化学结构等方面的分析。 ➢ 从分析方法来说：化学法、物理法、物理化学（仪器分析） ➢ 研究的范围越来越大：
滴定分析方法的分类
置换滴定法 当待测组分所参与的反应不按一定反应式进行或有副反应，不能
直接滴定。可先用适当试剂与待测组分反应，使其定量地置换为另 一种物质，再用标准溶液滴定这种物质。
滴定分析方法的分类
如Al3+的滴定，先加入过量的EDTA标准溶液后，剩余的EDTA可用标 准Zn2+溶液返滴定。 如K2Cr2O7标定Na2S2O3标准溶液的浓度。
干燥条件℃
270─300 105─110 140─150
130 105-110 775-825 500─600
标定对象举 例
盐酸、硫酸 氢氧化钠 氢氧化钾
硫代硫酸钠
还原剂
KMnO4 EDTA
AgNO3
标准溶液的配制与标定
为了提高标定的准确度，标定时应注意以下几点： ⑴ 标定单人应平行测定，至少重复4次，并要求测定结果的相对偏差 不大于0.2% ，双人8平行测定。 ⑵ 为了减少测量误差 ，称取基准物质的量不应太少，最少应称取0.15 ｇ以上；同样滴定到终点时消耗标准溶液的体积也不能太小，最好在 30-40ｍL之间。 ⑶ 配制和标定溶液时使用的量器，如滴定管，容量瓶和移液管等，在 必要时应校正其体积，并考虑温度的影响。
2_分析化学名词解释
1.分析化学是化学的一个分支科学，是关于测定物质的质和量的科学，是化学测量和表征的科学2.定性分析：确定物质是由哪些组分--元素，离子，基团或化合物所组成3.定量分析：测定物质中有关组分的含量4.化学分析：以物质的化学反应为基础的分析方法5.仪器分析：以物质的物理化学性质为基础的仪器分析方法6.仲裁分析：不同单位对同一产品的分析结果有争议时，要求某单位（如一定级别的药检所，法定检验单位等）用法定方法进行准确的分析，以判断原分析结果是否准确7.系统误差：是由测定过程中某些确定的因素造成的8.偶然误差：是由某些不确定的原因或某些难以控制得原因造成的9.方法误差：不适当的实验设计或分析方法本身所造成的误差10.操作误差：操作人员的主观原因或习惯在实验过程中所引起的误差11.误差：测量值与真实值之间的差值12.相对误差：绝对误差在真实值中所占的百分率13.标准参考物质：必须要有公认的权威机构鉴定，并给与证书，具有良好的均匀性和稳定性，其含量测定的准确度至少高于实际测量的3倍14.偏差：是指某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差15.相对偏差：单次测量值的绝对偏差在平均值中所占的百分率16.平均偏差：各测量值的绝对偏差的绝对值的算数平均值17.相对平均偏差：平均偏差在平均值中所占的百分率18.准确度：测量值与真实值的符合程度19.精密度：在相同条件下，同一试样的重复测定值之间的符合程度20.有效数字：是指在分析工作中实际测量到的数字，除最后一位是可疑的外，其余的数字都是准确的21.有效数字的修约：计算前舍去多余数字的过程22.平均值的置信区间：表示在一定置信水平下，以单位测定值x为中心，包括总体平均值在内的可信范围23.空白实验：在不加试样的情况下，按照与试样测定相同的条件和步骤进行的实验24.对照实验：用已知含量的标准试样或纯溶液，在与试样相同的测定条件下进行分析测定，所得分析结果与已知含量比较，便可得出分析的误差，有时可对测定误差加以校正25.回收试验：用所建方法测定出试样中被测组分的含量后，在几份相同的试样（n>5）中加入一定量的被测组分的纯品，在相同的条件下用相同的方法测定，计算回收率26.滴定分析法（容量分析法）：是将一种已知浓度的溶液--标准溶液滴加到被测物质的溶液中，使其与被测物质按化学计量关系定量反应，然后根据所加入标准溶液的浓度与体积，计算出被测物质的含量的方法27.标准溶液：是已知准确浓度的溶液，称为滴定剂28.化学计量点：当加入的标准溶液的量与被测物质的量按照化学反应式的化学计量关系完全作用时，反应达到了化学计量点29.滴定终点：由于指示剂颜色发生变化或电位电导电流等发生突变而停止滴定之点30.终点误差（滴定误差）：化学计量点与滴定终点不符产生的误差31.非水滴定法：在以水以外溶剂中的滴定反应为基础的滴定分析方法32.基准物质：能用于直接配制标准溶液或标定标准溶液的物质33.物质的量浓度：表示单位体积的溶液中所含溶质的物质的量34.滴定度：①以每毫升标准溶液中所含溶质的质量表示，以T B表示②每毫升标准溶液T能与被测组分B完全作用时消耗B的克数，以T T/B表示35.酸碱滴定法：是以质子转移为基础的滴定分析方法36.质子酸：能给出质子的物质37.质子碱：能接受质子的物质38.酸碱半反应：酸失去一个质子或碱得到一个质子转变成相互对应的碱或酸的反应39.共轭酸碱对：酸碱半反应中的酸与碱以质子联系而成共轭关系，相互依存又相互转换40.溶剂的质子自递反应：只发生在溶剂分子之间的质子转移反应，称为溶剂的质子自递反应41.分析浓度：溶液中溶质的总浓度42.平衡浓度：平衡状态时溶质或溶质各型体的浓度43.酸度：溶液中氢离子的平衡浓度称为酸度44.质量平衡(MBE)：平衡状态时，溶质的各型平衡浓度之和与溶质分析浓度为等衡关系45.电荷平衡（CBE）：处于平衡状态的水溶液是电中性的，既溶液中荷正电质点电荷之和必等于荷负电荷点电荷之和46.质子平衡（PBE）：酸碱反应达到平衡时，酸与碱之间得失质子的平衡关系称为质子平衡47.质子条件式：质子平衡的数学表达式48.滴定突跃：在化学计量点附近溶液pH的突变称为滴定突跃49.滴定突跃范围：突跃所在的pH范围称为滴定突跃范围50.分布系数：溶液中某酸碱组分的平衡浓度占其总浓度的分数51.质子溶剂：能接受质子或给出质子的溶剂52.耦合亲质子溶剂：分子中无可转移质子，但却有较弱的接受质子能力和形成氢键的能力53.惰性溶剂：几乎没有接受质子和形成氢键的能力的溶剂54.均化效应：这种将不同强度的酸均化到溶质和质子水平的效应55.区分效应：能区分酸碱强弱的效应称为区分效应1.质子溶剂：能接受质子或给出质子的溶剂2.两性溶剂：既易给出质子又易接受质子的溶剂或称为中性溶剂3.酸性溶剂：给出质子能力较强的溶剂4.碱性溶剂：接受质子能力较强的溶剂5.耦合亲质子溶剂：分子中无可转移质子，但却有较弱的接受质子能力和形成氢键能力6.惰性溶剂：几乎没有接受质子和形成氢键的能力的溶剂7.混合溶剂：为使样品易于溶解，增大滴定突跃，并使终点指示剂变色敏锐，还可以将质子性溶剂与惰性溶剂混合使用8.非质子溶剂：没有给出质子的能力的溶剂称为无质子性溶剂9.均化效应和均化性溶剂：均化效应是指当不同的酸或碱在同一溶剂中显示相同的酸碱强度水平。
分析化学 第二章 滴定分析法概述
基本术语：
滴定：将滴定剂通过滴管滴入待测溶液中的 过程 滴定剂：浓度准确已知的试样溶液 指示剂：滴定分析中能发生颜色改变而指示 终点的试剂 滴定终点：滴定分析中指示剂发生颜色改变 的那一点（实际） 化学计量点：滴定剂与待测溶液按化学计量 关系反应完全的那一点（理论,亦称计量点以sp表示）。
解：设应加入HCl液Vml，根据溶液增浓前后溶质的物 质的量应相当，则 0.5000×V +0.0976×4800=0.1000 ×(4800+V V=28.80ml
例3：将0.2500 g Na2CO3基准物溶于适量水中后，用 0.2 mol/L的HCL滴定至终点，问大约消耗此HCL 溶液多少毫升？ 解： n HCL nNa 2CO3 2
C HCL VHCL 2 n Na2CO3
VHCL
2 mNa2CO3 1000 M Na2CO3
2 0.2500 1000 24(ml ) 0.2 106 .0
例4 用Na2CO3标定0.2mol/L HCl标准溶液时，若 使用22ml滴定管，问应称取基准Na2CO3多少克？
(2) 组成与化学式应完全符合，若含结晶水， 其含量应与化学式相符合。
(3) 试剂应十分稳定，在称量过程中不吸收 水及二氧化碳，在放置、烘干过程中不发 生变化。
(4) 具有较大的摩尔质量，减少称量过程中 的相对误差。
(5) 试剂参加反应时，应按反应式定量进行， 没有副反应。
二、标准溶液的配制
1、直接法 配制方法：用分析天平准确称取一定量的 基准物质，溶解后，转移到容量瓶中定容， 然后算出该溶液的准确浓度。
返滴定法
例：固体CaCO3 + 一定过量HCl标液
农业院校基础分析化学实验的优化教学
Ｔｈｅ Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｆｕ ｎ ｄａ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ａｎａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃｈｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｅｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｎ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕｒ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｉ ｅ ｓ
高 爽 ，许 晶 ，姜 彬 ，刘春红 ，张晓松
哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ３ ０ ）
（ 东北农 业 大学理 学院应 用化 学 系，黑龙 江
摘 要 ： 基础化学实验是农科高等院校化学课程的重要组成部分 ， 其中分析化学实验是培养学生科研能力的重要实践环节。
通 过对 传统 的分析化学实验教 学模式 的探讨 ，提 出通过优化实验教 学内容 、改革教学 方法 、量化考核办法 ，提 高学 生的实验 技术 水平 和分析解决 问题 的能力 ，力求使学生通过分析化学实验加深对分析化学理论课程有关内容的理解 ，较好地掌握实验操作技能 ，
培 养具 有 扎 实 化 学 基 础 知识 和创 新 能力 的高 素 质 人 才 。
关 键 词 ：分 析化学实验 ； 优化 ；教学改革
中 图分 类 号 ：Ｇ ６ ４ ２ ． ０
文献 标识 码 ：Ａ
文章编 号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ １ ８ ２ ～ ０ ２
题 ，我们将原有分析实验课程 中四大滴定 分析法 的教学 内容进 行优化 ，避免同类 内容 的重 复设 置 ，将教学 中酸碱滴定 ，配位 滴定和氧化还原滴 定这 三大滴定 分析方法适 当调整和删 减。例 如 ，可以除去标准溶液 的配制和标定 等实验中一些 相对重 复的
Ｇ Ａ Ｏ Ｓ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ，ＸＵ ｉｎ ｒ ｇ， Ｊ Ｉ Ａ ＮＧ Ｂ ｉ ｎ，Ｌ Ｉ Ｕ Ｃ ｈ ｕ ｎ—ｈ ｏ ｎ ｇ，Ｚ Ｈ ＡＮＧ Ｘｉ ａ ｏ—ｓ ｏ ｎ ｇ
分析化学
一,分析化学的定义分析化学(Analytical Chemistry)是人们获得物质化学组成和结构信息的科学.二,分析化学的任务1. 定性分析——鉴定物质的化学组成(或成分),如元素,离子,原子团,化合物等,即"解决物质是什么的问题".2. 定量分析——测定物质中有关组分的含量,即"解决物质是多少的问题".3. 结构分析——确定物质的化学结构,如分子结构,晶体结构等.三、分析化学的作用分析化学的应用范围几乎涉及国民经济,国防建设,资源开发及人的衣食住行等各个方面.可以说,当代科学领域的所谓"四大理论"(天体,地球,生命,人类的起源和演化)以及人类社会面临的"五大危机"(资源,能源,人囗,粮食,环境)问题的解决都与分析化学这一基础学科的研究密切相关.1. 分析化学在科学研究中的重要性目前世界范围内的大气,江河,海洋和土壤等环境污染正在破坏着正常的生态平衡,甚至危及人类的发展与生存,为追踪污染源,弄清污染物种类,数量,研究其转化规律及危害程度等方面,分析化学起着极其重要的作用;在新材料的研究中,表征和测定痕量杂质在其中的含量,形态及空间分布等已成为发展高新技术和微电子工业的关键;在资源及能源科学中,分析化学是获取地质矿物组分,结构和性能信息及揭示地质环境变化过程的的主要手段,煤炭,石油,天然气及核材料资源的探测,开采与炼制,更是离不开分析检测工作;分析化学在研究生命过程化学,生物工程,生物医学中,对于揭示生命起源,生命过程,疾病及遗传奥秘等方面具有重要意义.在医学科学中,医药分析在药物成分含量,药物作用机制,药物代谢与分解,药物动力学,疾病诊断以及滥用药物等的研究中,是不可缺少的手段;在空间科学研究中,星际物质分析已成为了解和考察宇宙物质成分及其转化的最重要手段.2. 分析化学在工,农业生产及国防建设中的重要性分析化学在工业生产中的重要性主要表现在产品质量检查,工艺流程控制和商品检验方面; 在农业生产方面,分析化学在传统的农业生产中,在水,土成分调查,农药,化肥,残留物及农产品质量检验中占据重要的地位,在以资源为基础的传统农业向以生物科学技术和生物工程为基础的"绿色革命"的转变中,分析化学在细胞工程,基因工程,发酵工程和蛋白质工程等的研究中,也将发挥重要作用;在国防建设中,分析化学在化学战剂,武器结构材料,航天,航海材料,动力材料及环境气氛的研究中都有广泛的应用.第三道作业化学分析一般过程包括五个主要步骤：样品的采集、试样的制备和分解、干扰组分的分离、含量的测定以及数据处理。
分析化学概论
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
分析化学第二章滴定分析法概述
cHClVHCl 2
mNa 2CO 3 M Na 2CO 3
cHCl = (2×0.1535)/(106.0×28.64×10-3)
= 0.1011 mol·L-1
B）返滴定（涉及两个反应方程式）
刚开始的例子
C）置换滴定（涉及到多个反应方程式） 例3.以 KIO3 为基准物标定 Na2S2O3溶液。称取 0.1500g KIO3与过量的 KI 作用，析出的碘用 Na2S2O3溶液滴定，用去24.00mL。求此Na2S2O3溶液 的浓度。 解： 1.KIO3与过量的 KI 反应析出I2 ：
在上面的例子中，盐酸、氢氧化钠都被 配制成了标准溶液，是用碱回滴了过 量的盐酸，是滴定法的具体的运用， 而且是返滴定法（按照滴定方式分）， 下面认识一下滴定分析方法及其分类
5
项目二 标准溶液盐酸的配制
任务一：认识滴定分析法（基本术语、 分类、要求） 任务二：标准溶液的配制 子任务一：玻璃器皿的认识及操作（实 验） 子任务二：标准溶液盐酸的配制（间接 法）
2
解： 测定反应为：
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2O
NaOH + HCl
NaCl + H2O
nCaCO3
== (1/2)
nHCl
3
mCaCO3/MCaCO3 = (1/2)(cHClVHCl-cNaOHVNaOH)
wCaCO3
mCaCO3 ms
100%
=[(1/2)(cHClVHCl - cNaOHVNaOH)MCaCO3/mS] ×100% =[(1/2)(0.2084×50.00-0.2108×8.52)×103×100.1/0.5000]×100% = 86.32%
01章农业化学分析的基础知识
01章农业化学分析的基础知识农业化学分析是研究各类肥料和土壤、作物中的营养元素和其他有机物质等的化学性质和组成的科学。
农业化学分析的基础知识包括化学分析方法、样品的采集与处理、数据处理与解读等内容，下面将详细介绍这些基础知识。
一、化学分析方法1.常用分析方法：常用的农业化学分析方法包括光度法、电极法、滴定法、色谱法、质谱法等。
这些方法可以对肥料、土壤和作物中的营养元素、有机物质等进行定量和定性分析。
2.样品的前处理：正确的样品前处理是农业化学分析的关键步骤。
通常包括样品的采集、粉碎、研磨、过筛、溶解等处理过程。
不同类型的样品需要采用不同的处理方法。
3.标准曲线的建立：在使用化学分析方法进行定量分析时，需要建立标准曲线。
标准曲线是通过一系列已知浓度的标准样品制备的，通过测量它们的吸光度、电位等参数，得到样品的浓度。
4.质量控制：在进行化学分析时，要严格控制每一步操作的质量，以确保结果的准确性和可靠性。
例如，要控制仪器的校准、样品的处理、试剂的使用等。
二、样品的采集与处理1.土壤样品的采集与处理：土壤样品的采集应该遵循一定的方法和原则，如随机取样、深度采集、混合均匀等。
在采集后，土壤样品需要经过晒干、粉碎、过筛等处理步骤。
2.肥料样品的采集与处理：肥料样品的采集通常直接采购市场上的包装好的产品，但需要留取样品备用。
处理时应注意避免进水、受潮和变质等问题。
3.作物组织样品的采集与处理：作物样品通常采集植株不同部位的组织，如叶片、茎、根等。
采样时要注意避开受污染的地区，保持样品的新鲜度。
三、数据处理与解读1.数据的处理：在进行化学分析后，会得到一系列数据，如浓度值、吸光度值等。
这些数据需要进行统计分析、图表绘制等处理，以便更好地展现结果。
2.结果的解读：化学分析结果的解读需要考虑到样品的本身特性、分析方法的准确性和精确性等因素。
结果常常与标准值进行对比，以判断样品的品质。
3.结果的报告：化学分析结果会被整理成报告，用于向农民、研究人员或政府机构汇报。
分析化学基础知识
化学分析：
*
酸碱滴定
配位滴定
氧化还原滴定
沉淀滴定
电化学分析
光化学分析
色谱分析
波谱分析
滴定分析
电导、电位、电解、库仑极谱、伏安
发射、吸收，荧光、光度
气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳
红外、核磁、质谱
化学分析
分 析 化 学
仪器分析
分析化学的作用
在化学学科发展中的作用：分子科学、遗传密码 在化学研究工作中的作用：新物质鉴定 结构与性能 在现代化学工业中的作用：质量控制与自动检测 分析化学与社会：环境、体育、破案
*
第三节 定量分析数据处理
一、误差的种类、性质、产生的原因及减免
1. 系统误差 (1) 特点 a.对分析结果的影响比较恒定； 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.可以消除差——选择的方法不够完善
*
2． Q 检验法 步骤： （1） 数据排列 X1 X2 …… Xn （2） 求极差 Xn － X1 （3） 求可疑数据与相邻数据之差 Xn － Xn-1 或 X2 －X1 （4） 计算：
01
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
02
例：天平两臂不等，砝码未校正；滴定管，容量瓶未校正。
03
例：蒸馏水不合格；试剂纯度不够(含待测组份或干扰离子)。
04
例：对指示剂颜色辨别偏深或偏浅；滴定管读数不准。
2.偶然误差
( 1) 特点 不恒定 难以校正 服从正态分布(统计规律) ( 2) 产生的原因 偶然因素 滴定管读数
*
3.注意点
分数；比例系数；实验次数等不记位数；
分析化学基础知识
液相色谱法
电色谱法
薄层色谱法 激光色谱法
ห้องสมุดไป่ตู้
2.4.2、光分析法的分类
原子吸收法 原子发射法
紫外可见法 光分析法 荧光法
红外法 核磁法
2.5、其他分析法的分类
质谱分析法
毛细管电泳
核磁共振 热分析法
其他分析法
联用技术 生物芯片
免疫分析
3、分析化学的发展趋向
微型 高效 自动 智能
谢谢！ 16
2.5、其它分类
测定2含.1量、研按究分结析构任、务活性
鉴定组成
2.1.1定性
2.1.2定量
2.1.3结构
鉴定组成
测定含量
研究结构、 活性
测定2.含2、量按研分究析结对构象、活性
鉴定组成
2.2.1无机
2.2.2有机
鉴定组成 测定含量
官能团分析 结构鉴定
2.3、按测试定样含用量量研和究操结作构规、模活性
鉴 定 组2.3成.1常量
2.3.2半微量 2.3.3微量
2.3.4痕量
试样含量>100mg 试样体积:>10ml
试样含量：10-100mg 试样含量：0.1-10mg 试样含量<0.1mg 试样体积：1-10ml 试样体积：0.01-1ml 试样体积0.01ml
2. 4、按分析原理
酸碱
沉淀 氧化还原
滴定分析
重量分析
挥发法 萃取法
沉淀法
基础 发展
2.4.1 化学 分析
2.4.2 仪器 分析
分析方法
光化学分析 电化学分析 色谱分析 质谱分析
热分析
2.4.1、酸碱滴定法
有机弱酸或弱碱 变色范围 指示剂选择
分析化学简介
分析化学简介本文章来源：考研网发布者：wenpinger 浏览次数：2057 发布时间：2010-2-02 15:04[概念]分析化学(analytical chemistry)是研究获取物质化学组成和结构信息的分析方法及相关理论的科学，是化学学科的一个重要分支。
分析化学以化学基本理论和实验技术为基础，并吸收物理、生物、统计、电子计算机、自动化等方面的知识以充实本身的内容，从而解决科学、技术所提出的各种分析问题。
[主要任务]分析化学的主要任务是鉴定物质的化学组成（元素、离子、官能团、或化合物）、测定物质的有关组分的含量、确定物质的结构（化学结构、晶体结构、空间分布）和存在形态（价态、配位态、结晶态）及其与物质性质之间的关系等。
分析化学的任务(1)确定物质的化学组成——定性分析(2)测量各组成的含量——定量分析(3)表征物质的化学结构、形态、能态——结构分析、形态分析、能态分析(4)表征组成、含量、结构、形态、能态的动力学特征——动态分析[分析化学的分类]仪器分析分类表分析化学是研究物质组成的科学，它包括化学分析、仪器分析两部分。
化学分析包括滴定分析和称量分析，它是根据物质的化学性质来测定物质的组成及相对含量。
仪器分析的方法很多，它是根据物质的物理性质或物质的物理化学性质来测定物质的组成及相对含量。
仪器分析根据测定的方法原理不同，可分为电化学分析、光学分析、色谱分析、其他分析法等4大类。
如右图。
化学分析是基础，仪器分析是目前的发展方向。
[化学分析与仪器分析比较]化学分析与仪器分析方法比较表：项目化学分析法（经典分析法）仪器分析法（现代分析法）物质性质化学性质物理、物理化学性质测量参数体积、重量吸光度、电位、发射强度等等误差0.1%~0.2%1%~2%或更高组分含量1%~100%<1%~单分子、单原子理论基础化学、物理化学（溶液四大平衡）化学、物理、数学、电子学、生物等等解决问题定性、定量定性、定量、结构、形态、能态、动力学等全面的信息[分析仪器]当代分析化学著重仪器分析，常用的分析仪器有几大类，包括原子与分子光谱仪，电化学分析仪器，核磁共振，X光，以及质谱仪。
分析化学基础知识
农业、 农业、动物科学 农作物科学、食品科学、 农作物科学、食品科学、 社会科学、 社会科学、考古学 园艺学和土壤科学 人类学和法医学
分析方法的分类
定性分析、定量分析 结构分析 定性分析、定量分析、结构分析 例行分析和仲裁分析 例行分析是指一般化验室日常生产中的分析 例行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 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
方法的选择：常量组分， 方法的选择：常量组分，微量组分 4.分析结果的计算与评价 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 计算结果、获得数据的可信程度,分析报告
精密度与准确度之间的关系：
精密度好且准确度高
精密度好但准确度不高
精密度，准确度均不好
精密度是保证准确度好的必要条件：即精密度不好，准确度肯定 不会好；精密度好，准确度也不一定好。 不会好；精密度好，准确度也不一定
2
6
定量分析过程
样品制备
Sample Preparation
3
数据分析
Data Analysis
样品测定
5
2011-8-24
4
Sample Analysis
分析过程的基本步骤
1. 取样
均匀，具有代表性， 均匀，具有代表性，符合实际 ，留样
2.试样的预处理 试样的预处理
溶解、消除干扰 溶解、
3. 测定
习题1
• 作为一名非化学专业的学生，你为何要选 择本门课程？你希望通过本课程学到那些 知识？ • 通过这一阶段的学习（但并不限于，如通 过自学、互联网等渠道），你了解了那些 生活中的化学知识？（尽量提供些有趣的、 有用的实例） • 请描述一下你所了解的分析化学学科的整 体概况，分析工作的步骤。
分析化学-课程标准
《分析化学》课程标准一、课程概述（一）课程性质分析化学课程是化工应用技术专业、生物技术专业、环境管理与监测技术专业的一门必修课，它是研究物质的化学组成和分析方法的科学. 分析化学的基本原理与方法不仅是分析科学的基础,也是从事生物,环境,医药,化学其它分支学科的基础.本课程是一门技术性、实践性非常强的课程，被称为生产科研的眼睛,后续课有《仪器分析》、《精细化工产品检验技术》、《环境监测》、《生物工业分析》等课程。
（二)课程定位本课程是以培养生产一线的分析化验技能型人才为宗旨，以分析检验岗位的工作过程为导向,以工学结合为平台,以校企合作为途径面向济宁有机化工，无机化工，精细化工、生物制药、化学制药等企业,突出课程的实用性，技术性、综合性，主要目的是使学生掌握产品分析所需的全过程，培养学生的自主学习能力，动手能力以及对所学知识技能的综合应用能力，为学生今后进入分析检验岗位打下坚实的基础(三)课程设计思路1、课程设计理念(1)坚持以学生为中心、基本技能训练为中心、综合素质能力培养为中心，注重培养学生学习能力、动手能力、创新能力。
（２)在课程结构及教学方法上,打破以前课程设置以理论为主，实践作为理论的验证,实训项目与工作过程脱节的学科化体系,代之以岗位工作过程为导向,对知识体系进行重构、整合，实现教、学、做结合,理论、实践一体化的课程体系;（3)在学习顺序上,摈弃先学习知识再进行能力的训练的传统的教学模式,强调在岗位能力训练中学习相关理论知识;（4)在教学效果上，避免学非所用，用非所学，真正实现学习的知识技能能直接与所在工作岗位零对接。
2、课程设计思路（1）、对岗位能力进行分解,根据分析检验岗位工作任务,循序渐进地安排若干教学训练内容，在能力训练中归纳和总结知识；(2）、课程的学习以典型案例(实际分析检验项目）为载体，进行单元项目活动的设计,以工作任务为中心整合理论与实践,实现理论与实践的一体化;(3)、以形成性考核为主体,针对不同的工作任务,教师通过对学生分组讨论、自主总结、动手操作、检测报告等情况的考核，完成对学生知识和技能掌握情况的评估。
分析化学定义、特点和方法
重量分析 滴定分析
酸碱滴定 配位滴定 氧化还原滴定
电化学分析 光化学分析
色谱分析 波谱分析
沉淀滴定
电导、电位、电解、库仑 极谱、伏安
发射、吸收，荧光、光度
气相、液相、离子、超临 界、薄层、毛细管电泳
红外、核磁、质谱
分析化学研究对象
1.由分析对象来看
无机物分析
有机物 分析
2.由分析对象的数量级来看
常量
关理论的一门学科 • 任务：物质的化学组成，a:是什么？（定性分析）、b:
是多少？（定量分析） • 范围：析化学包括的范围很广泛。 • 从分析对象来说，包括各种气态、固态或液态的无机物
和有机物；从分析要求说，包括各种元素、化合物，原 子团和有机官能团等的定性和定量分析以及它们存在形 式和化学结构等方面的分析。 • 从分析方法来说：化学法、物理法、物理化学（仪器分 析202）0/5/1研0 究的范围越来越大.
◈在科学的应用中占有显著的地位。称为科学和技术的 眼睛。 ◈诺贝尔物理、化学奖中，有四分之一的项目与分析化 学有关。 ◈国际：36国家，1075个分析化学机构；美国20万化 学家，4万热从事分析化学，3000多所大学，270多所 有分析化学专业。 ◈有的国家、大学单独设系。
2020/5/10
中 国：
1. 按分析任务分类
(1) 定性 含何种元素，何种官能团
(2) 定量 含量
(3)结构 形态分析,立体结构,结构与活性
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2. 按分析对象分类
(1) 无机分析 (2) 有机分析 (3) 生物分析 (4) 药物分析
5
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3. 按分析方法分类
化学分析：
重量分析
1第一二章分析化学概述
第一章绪论教学目的、要求：掌握分析化学的任务和分类方法；熟悉分析过程和步骤；了解分析化学的作用和发展。
教学重点及难点：分析化学的任务和分类方法，分析过程和步骤。
§1.1 分析化学的任务和作用一、分析化学的定义：分析化学是关于研究物质的组成、含量、结构、和形态等化学信息的分析方法及其相关理论的科学，既是一门独立的信息科学。
二、分析化学任务：1. 定性分析：鉴定物质中含有那些元素、离子、基团或化合物，及物质由什么组分组成。
2. 定量分析：测定组分的含量。
即可测定某一种也可测定所有组分。
3. 结构分析：研究物质的分子结构或晶体结构。
4. 形态分析：研究物质的价态、晶态、结合态等性质。
所以：分析化学——化学中的信息科学。
三、分析化学作用：分析化学是一门独立的化学信息科学，它不仅对化学本身的发展起着重大作用，而且在科学研究、经济建设、医药卫生及学校教育等方面都起着很重要的作用。
§1.2 分析化学的发展分析化学是一门古老的学科，它的起源可以追溯到古代炼金术。
当时的分析手段主要依靠感官和双手。
16世纪出现了第一个使用天平的试金实验室，有了分析化学的内涵。
到19世纪末，分析化学基本上由定性手段和定量技术组成，进入20世纪，由于现代科学的发展，相邻学科间的渗透，使分析化学经历了三次巨大的变革。
1.分析化学创立阶段：1640—1840年之间。
2.第一次变革：20世纪30年代，物理化学溶液理论的发展，为分析化学提供了理论基础，建立了溶液中的“四大平衡”理论，使分析化学从一门技术成为一门科学。
3.第二次变革：二次大战前后，40-60年代，物理学与电子学的发展，促进了分析化学中物理和物理化学分析方法的发展，使分析化学从以经典分析为主发展到以仪器分析为主的现代分析化学。
4. 第三次变革：70年代末到现在，以计算机应用为主要标志的信息时代的来临，给科学的发展带来巨大冲击，提出了许多要求，分析化学目前正处在第三次大变革时期。
分析化学总结
2乘除法应以几个数中有效数字位数最少的数据为准
随机误差的正态分布(离散特性、集中趋势)多次重复测量
公式：
X为测量值μ为总体平均值σ为总体标准偏差
总体平均值的估计
平均值的标准偏差：
对于有限次测定则有：(s为单次测量结果的标准偏差)
称样本平均值的标准偏差
少量实验数据的统计处理
·不均匀的固体物料：如矿石、固体废弃物、土壤等取样较困难。一般参照采样公式：
Q=Kd^a Q平均试样最低质量（Kg)；d平均粒径（mm)；a、K经验常数。
第三章误差与数据处理
真值：(1)理论真值(2)约定真值(3)相对真值
误差：
1绝对误差：
2相对误差：
偏差：
1绝对偏差：
2平均偏差：
3相对平均偏差
4单次测定的标准偏差：
条件稳定常数
例5-10计算pH=5.00的0.10mol/L AlY溶液中，游离F-浓度为0.010mol/L时，AlY的条件平衡常数。例5-11计算pH = 11，[NH3] = 0.1mol/L时的lgK’ZnY值。
终点误差和准确滴定的条件
第六章氧化还原平衡及氧化还原滴定法
能斯特方程：
结论：电极电位较大的电对，是较强氧化剂。
1、不同的配合物各有其一定的稳定常数。
2、同型的配合物，稳定常数越大，配合物越稳定。
3、当同一金属离子与不同配位剂形成的配合物稳定性不同时，则可用能形成稳定配合物的配位剂把较不稳定的配位剂置换出来。
配位剂
无机配位剂缺点：
（1）许多无机配合物不稳定，不符合滴定反应要求。
（2）在配位过程中有分级配位现象产生。
例5-6在pH=1.5的溶液中，含有浓度均为0.010mol/L的EDTA、Fe3+和Ca2+，对于EDTA与Fe3+配位的主反应，计算αY(Ca)及αY值。（KFeY=1025. 1）
分析化学
经典定量分析方法
重量法： 分离 称重 沉淀法、气化法和电解法等
滴定分析法：又称容量分析法 酸碱滴定法、 络合滴定法 氧化还原滴定法、沉淀滴定法
按试样用量及操作规模分： 常量、半微量、微量和超微量分析
方法 常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析
试样质量 >0.1g 0.01-0.1g 0.1-10mg <0.1mg
分析方法的分类
按分析任务：定性分析，定量分析，结构分析 按原理分： 化学分析:以物质的化学反应为基础的分析方法 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 光学分析方法：光谱法，非光谱法 电化学分析法 ：伏安法，电导分析法等 色谱法：液相色谱，气相色谱，毛细管电泳 其他仪器方法：热分析 按分析对象：无机分析，有机分析; 生物分析，环境分析等
1.6.2 滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式
1.对化学反应的要求
有确定的化学计量关系，反应按一定的反应方程
式进行 反应要定量进行 反应速度较快 容易确定滴定终点
2.滴定方式 （1） 直接滴定法：一种标准溶液 完全符合滴定分析要求的滴定反应 （2） 返滴定法：二种标准溶液，一种过量加入， 一种用于返滴定过量的标液 应用于滴定反应速度慢或无合适的指示剂的滴定反 应。 如 HCl滴定CaCO3 （3） 置换滴定法：一种标准溶液，一种反应试剂 如： S2O32- + Cr2O72- → S4O62-/SO42- （有副反应） 先置换：Cr2O72- + 6 I- +14H+ →2Cr3++ 3I2+7 H2O 再滴定：2S2O32- + I2 → S4O62- + 2I-
3.作用：分析化学是一门工具学科。化学学科 本身的发展以及与化学有关的其他学科的发展 都离不开分析化学。它几乎与国民经济的各个 部门都有重要关系。在生产和科学研究工作中 起着举足轻重的作用。
农科基础化学课程教学大纲
农科基础化学课程教学大纲第一部分大纲说明一、课程性质、任务与教学目的农科基础化学课程是中央广播电视大学根据培养目标和课程设置的为农科各专业开设的重要基础课程。
课内学时108（含实验学时36），共计6学分。
化学，是现代生物科学的基础，是现代农业科技工作者知识结构的重要组成部分。
因此，农科基础化学是农科各专业大专必修的重要基础课程。
通过学习，使学生了解和掌握与农科各专业有关的化学基本知识、基本原理及基本实验技能，了解这些知识、理论和技能在农业上的应用，培养分析和解决涉及化学实际问题的能力，为今后的学习和工作打下一定的化学基础。
本课程的教学任务：农科基础化学的第一部分以化学的基本理论、基础知识为中心，以误差及四大平衡反应为主线，学习酸碱、沉淀、氧化还原、配位平衡和滴定分析及初步仪器分析的内容；第二部分以有机化合物的结构和命名，学习各类有机化合物的重要反应和基本反应规律。
本课程的教学目的：通过本课程使学生掌握无机与分析化学的基本知识，基本方法和操作技能，建立准确的“量”的概念；掌握有机化合物的结构、性质、反应的基本规律、重要的有机反应，并能应用所学的理论知识解决简单的实际问题。
通过本课程的学习使学生掌握必要的化学知识和化学方法，以化学知识为依托，培养学生的自然科学素养，锻炼学生分析问题、解决问题的能力，为后继课程的学习打好基础。
二、与相关课程的衔接农科基础化学是农科各专业大专必修的重要基础课程，从知识内容上涉及到植物类、生命类、动物类、食品类等等诸多领域的学科知识。
三、课程教学的基本要求1．农科基础化学属于基础性学科，课程教学时，应坚持理论与实验相结合的原则，把传授知识和培养实验动手结合起来，达到学以致用的目的。
2．采用多种教学资源，激发学生的学习兴趣，满足学生学习的个性化要求。
3．安排形成性考核，关注教学过程的监控、评价和反馈。
四、教学方法与形式1．按照“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育”的学习方式，教学以学生自主学习为主，多种形式的辅导为辅。
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准确度高，精密度高 （可靠）
37.00
平均值
准确度低，精密度高（原须因找并出调误整差）
准确度低，精密度低 （抛弃）
37.50
38.00
真值
§3、数据处理
有效数字运算
规则
03
有效数字
02
01
尾数取舍 （数字修约）
20
有效数字
（ Significant figures）是指在分析工作中实际能测量到的 数字，包括所有的准确数字和最后一位可疑数字。
称量时固体 洒出容器外?
称量前天 平未归零?
操作过失
（分析工作者在操 作过程中疏忽大意 或操作不正确造成
错误结果）
反应过程中 加错试剂?
……?
配制或者转 移溶液时溶
液溅失?
二、偶然误差
➢ 偶然误差(random error)也称为随机误差。它是 由不确定的原因或某些难以控制原因造成的。
➢ 偶然误差产生原因：主要由环境因素所造成 （如：环境温度、湿度和气压的微小波动）
（1）绝对偏差(d)：d X i X
（2）相对偏差（dr）为绝对偏差与平均值之比
，常用百分率表示：
dr
d X
100%
（3）平均偏差与相对平均偏差
➢ 1、 平均偏差 d： 为各次测定值的偏差的绝对
值的平均值，
n
Xi X
d i1 n
➢ 式中n为测量次数。
2、相对平均偏差：为平均偏差与平均值之比， 常用百分率表示
解：E=0.2898-0.2902=-0.0004 Er=-0.0004/0.2902×100%=-0.14%
例2： 看书上31页例题
可见，绝对误差相等，相对误差不一 定相等。因此，用相对误差来表示结 果的准确度更为确切些。
二、精密度与偏差
精密度(precision)是平行测量的各测量值(实 验值)之间互相接近的程度。 用偏差表示,偏差 为测定值与平均值之差，偏差可分为：绝对偏 差(d)与相对偏差（dr）平均偏差、相对平均偏 差、标准偏差、相对标准偏差等：
定量分析的误差是指实验所得的测量值与试样所 含的真实值之间的差值。误差的大小表示其准确度 的高低。分析结果与真实含量越接近，说明准确度 就越高。
定量分析由于受方法、仪器、试剂、实验环境、 分析者的主观因素等方面的限制，使测得的分析 结果与真实含量不可能完全一致。这就造成误差。 误差是客观上难以避免的。
dr
d X
100 %
• 准确度与精密度的关系：
1、精密度是保证准确度的前提。 2、精密度高，不一定准确度就高。
例：A、B、C、D 四个分析工作者对同一铁标样（WFe= 37.40%) 中的铁含量进行测量，得结果如图示，比较其准确
度与精密度。
D C B A
36.00
36.50
测量点
表观准确度高，精密度低（不可靠）
(2) 仪器或试剂误差：是由于仪器未经校准或试剂 不合格的原因造成的。如称重时，天平砝码不够 准确；配标液时，容量瓶刻度不准确；对试剂而 言，杂质与水的纯度，也会造成误差。
(3) 操作误差：是由于分析操作不规范造成。如标 准物干燥不完全进行称量；
消除系统误差的方法：加校正值的方法（利用对照实验、 空白实验、校准仪器的方法进行）
第二章 分析化学概述
分析化学：分析被测物质的组成和含量。
定性分析：鉴定物质的化学组成——解决有什么？ 定量分析：准确测定物质的含量——解决有多少？
分析化学方法分类
分析化学定性分析定来自分析化学分析法仪器分析法
重量分析法
滴定分析法
气体分析法
常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析
定量分析的基本步骤
试样的采集 与制备
试样的分解
干扰杂 质分离
报告的撰写
数据记录、 整理及结 果分析
测定方法 的选择
误差及分析数据处理
➢概述 ➢定量分析误差 ➢数据处理
§1 概述
定量分析的任务是要准确地解决“量”的问题， 其目的是要准确测定试样中组分中的含量。分析结 果必须具有一定的准确度。
具备怎样的准确度才能达到分析结果的要求呢？ 这就涉及到定量分析误差问题。
不可测性 精密度
增加测定的次数
3、准确度与精密度
（一）、准确度与误差
1. 准确度(accuracy) 测量值与真实值的接近程 度，用绝对误差或相对误差表示。
2. 表示方法
(1)绝对误差:(E) E=X－Xt
(2) 相对误差(Er) Er = E / Xt=X-Xt/Xt× 100%
例1：实验测得过氧化氢溶液的含量W(H2O2) 为0.2898, 若试样中过氧化氢的真实值W(H2O2) 为0.2902, 求绝对误差和相对误差。
误差分为系统误差和随机误差。
一、系统误差
➢ 系统误差(systematic error)又称可测误 差，由某种确定原因造成的。
➢ 系统误差根据产生的原因分为： 方法误差
➢ 系统误差 仪器误差 试剂误差 操作误差
(1) 方法误差：是由于不适当的实验设计或所选的分 析方法不恰当造成的。如重量分析中，沉淀的溶 解，会使分析结果偏低，而沉淀吸附杂质，又使 结果偏高。
滴定管读数
28.56 mL
长度
8. 29 m
分析天平读数
0.2080 g
时间
10点19分30秒
21
有效数字的位数:
1）数字0~9都是有效数字，当 0 只是作为定小数点位置时不是有效数字。 如： 0.035 是 2 位有效数字；而 1.0080 则有 5 位有效数字。
2）不能因为变换单位而改变有效数字的位数。 如 ：0.0345 g 是 3 位有效数字，用毫克作单位应表示为 34.5 mg， 用微克表示则为 3.45×104 μg，而不能写成 34500 μg。
➢ 减免方法：增加平行测定次数，取算术平均值。
系统误差与偶然误差的比较
项目
系统误差
产生原因 分类
固定因素，有时不存在
方法误差、仪器误差、 试剂误差、操作误差
性质
重现性、单向性（或周 期性）、可测性
影响
准确度
消除或减小 的方法
校正
偶然误差 不定因素，总是存在
环境的变化因素、 主观的变化因素等 服从概率统计规律、
在一定条件下，测量结果只能接近于真实值， 而不能达到真实值。
为了提高分析结果测量的准确度，将误差减小 到最低限度，必须了解误差产生的原因，采取减 小误差的有效措施，提高分析结果的准确度。下 面具体介绍误差的种类、来源及产生的原因。
§2、定量分析误差
➢ 误差(error)：测量值与真实值的差值 ➢ 根据误差产生的原因及性质，可以将