无机及分析化学第2章-分析化学概论
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分析化学是人们认识自然、改造自然的工具，在国 民经济建设和人类生活中有着重要的意义，分析化学是 工、农业生产的“眼睛”。
在高等职业技术学院的许多专业，特别是高等农、 林、牧、食品加工、水产院校中，分析化学是一门实践 性很强的重要基础
课，它为后续的有关课程打基础。 因此，必须重视分析化学的学习。
二、分析化学方法的分类
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 2.精密度与偏差 这两种偏差都是指个别测定结果与平均值之间的差
值，而对多次测定结果的精密度，常用平均偏差表示。分
为绝对平均偏差和相对平均偏差。设有n个测得值，x1 , x2 , x3 ,· · · , xn-1算, 术x平n均，值，(x则) ：x1 x2 ……xn
确度的高低常用误差表示。
误差又可分为绝对误差（E）和相对误差（Er）
测定值
（x）是测定值、（T）是真实值
绝对误差可表示为： Er
x T T
E=
100%
x－T
相对误差可表示为：
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 1.准确度和误差
【例1】 用分析天平称量两试样的质量分别为1.6380g和 0.1637g，假设两试样的真实值分别为1.6381g和 0.1638g，求两次测量的绝对误差和相对误差。
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 2.精密度与偏差
精密度是指在相同条件下各次平行测定结果相 互接近的程度。精密度的高低用偏差来衡量。
偏差分为绝对偏差和相对偏差。
绝对偏差(d )=个别测得值（x) 平均值(x)
相对偏差=
测得值 平均值 平均值
100%
一、定量分析 的误差
11、四大发明：;罗盘、指南针、火药、印刷术; 12、农业指南：;《齐民要术》、《农桑辑要》
、《农书》、《农政全书》; 13、四大古都：;西安、洛阳、北京、南京; 14、四大古镇：;广东佛山、江西景德镇、湖北
汉口、河南朱仙镇; 15、四大菜系：;鲁菜、川菜、苏菜、粤菜;
7、四大民间传说：;《梁山伯与祝英台》、《白蛇 传》、《牛郎与织女》、《孟姜女》;
8、四大佛教名山：山西五台山（文殊菩萨道场）
、四川峨嵋山（普贤菩萨道场）、浙江普陀山（观 音菩萨道场）、安徽九华山（地藏菩萨道场）;
9、四大名园：;颐和园、承德避暑山庄、苏州拙政 园、苏州留园;
10、四大名楼：;岳阳楼、腾王阁、黄鹤楼、蓬莱 阁;
14.2442
14.24
26.4863
26.49
15.0250 15.0150
15.02 15.02
15.0251
15.03
注意：对某个数字进行修约时，不能连续多次修约。
（三）有效数字的运算法则
1.加减法 几个数据相加或相减时,它们的和或差的有效数字保留位
数，以小数点后位数最少的一个数据为准。 【例3】计算0.254 + 22.2 + 2.2345 = ？ 解： 修约：0.3 + 22.2 + 2.2
【能力目标】
学会电子天平和称量瓶的使用。 掌握用差减称量试样的方法。
分析化学是研究分析方法的科学或学科 是化学的一个分支 是一门人们赖以获得物质组成、结 构和 形态的信息的科学 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
一、分析化学的任务和作用
根据分析的目的和任务不同，将分析化学分为定 性分析、定量分析和结构分析三部分。
计算：0.3 + 22.2 + 2.2 = 24.7
（三）有效数字的运算法则
2.乘除法 有效数字的位数取决于相对误差最大的数据的
位数。 【例4】计算0.254×22.2÷2.2345 = ？
解：修约：0.254×22.2÷2.23 计算：0.254×22.4÷2.23 = 2.53
（四）异常值的取舍
分为常量组分分析、微量组分分析和痕量组
分析化学历史悠久 无机定性分析曾一度是化学科学的前沿 公元一世纪橡子提取物检验铁 十七世纪Boyle将石蕊作酸碱指示剂 1751年Margraf 硫氰酸盐检验Fe(III)
分析化学发展经历3次重大变革
第一个重要阶段: 20世纪起初的20-30年间分析化学发展成为一门独立 的学科
解：
x 17.16% 17.18% 17.17% 17.17%
3
d1 17.16% 17.17% 0.01%
d2 17.18% 17.17% 0.01% d3 17.17% 17.17% 0
相对平均偏差= 0.0067% 100% 0.039% 17.17%
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 3.准确度和精密度的关系 精密度是保证准确度的先决条件 精密度高不一定准确度高 两者的差别主要是由于系统误差的存在
（一）按分析任务分类 分为定性分析、定量分析和结构分析。
（二）按分析对象分类 分为无机分析和有机分析。
（三）按分析方法的测定原理分类 分为化学分析法和仪器分析法。 1.化学分析法：是以物质的化学反应为基础的
分析方法。可以分为重量分析法和滴定分析法。
二、分析化学方法的分类 2.仪器分析法：是以被测定物质的物理性质
10次之间，常采用Q值检验法。
（四）异常值的取舍 2.异常值的取舍方法
Q值检验法的基本步骤如下：
①将测定数据从小到大排列:x1，x2 , x3 ,…, xn-1, xn。其中x1和 xn 为异常值，xn—x1称为极差。
②求出异常值与邻近值之差x2—x1或xn—xn-1。 ③将异常值与相邻的一个数值的差，除以最大值与最小值之差（常
物理化学的溶液理论发展，推动化学分析快速发展
用物理化学中的溶液平衡理论、动力学等研究分析 化学中的基本理论问题：沉淀的形成和共沉淀；指示 剂变色原理；滴定曲线和终点误差；缓冲原理及催化 和诱导反应等。建立了溶液中四大平衡理论。
第二个重要阶段: 20世纪40年代，仪器分析的发展。
分析化学与物理学及电子学结合的时代。
在确定有效数字的位数时，数据中的“0”是否为 有效数字，应以具体分析而定。
二、分析结果的数据处理
（二）有效数字的修约规则
在运算数据的过程中，必须舍弃一些多余的数字，以便于运算。这种
过程称为“数字修约过程”。
“数字修约规则”，目前大多采用“四舍六入五留双”的规则进行修
约。如按照这一规则，将下列测量值修约为四位有效数字，其结果为
2、江南四大才子：;唐伯虎、文征明、祝枝山、徐 祯卿;
3、四大才女：;蔡文姬、班昭（又说上官婉儿）、 卓文君、李清照;
4、四大名著：《三国演义》、《西游记》、《水 浒传》、《红楼梦》;
5、四大悲剧：关汉卿《窦娥冤》、马致远《汉宫 秋》、白朴《梧桐雨》、纪君祥《赵氏孤儿》;
6、清宫四大奇案：;《太后下嫁》、《雍正被刺》 、《顺治出家》、《狸猫换太子》;
第二章 分Βιβλιοθήκη Baidu化学概述
§2-1 分析化学概述 §2-2 定量分析的一般程序
§2-3 定量分析的误差及数据 处理
本章学习目标
【知识目标】
了解分析化学的任务、作用、发展趋势及分析方法的分类和测 定的一般程序。 掌握定量分析中误差的分类、来源、表示方法及减免方法。 掌握有效数字的修约规则、运算规则及异常值的取舍规则。
解：两者的绝对误差分别为：
E1＝1.6380－1.6381＝－0.0001（g） E2＝0.1637－0.1638＝－0.0001（g）
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 1.准确度和误差
两者的相对误差分别为：
0.0001 Er1 1.6381 100% 0.006%
0.0001 Er2 0.1638 100% 0.06%
➢ 高灵敏度――单分子(原子)检测 ➢ 高选择性――复杂体系(如生命体系、中药) ➢ 原位、活体、实时、无损分析 ➢ 自动化、智能化、微型化、图像化 ➢ 高通量、高分析速度
化学计量学 新技术 活体分析
表面分析
生物分析
单细胞分析
新仪器 环境分析
分析化学主 要发展趋向
新原理 微型化
原位分析 无损分析 单分子检测 在线分析 大分子表征
1.异常值 在多次测量所得到的数据中，有时会 出现一些个别特别大或特别小的数据，这些数据称 为异常值（或可疑值）。
异常值的取舍：由过失误差引起的，则必须 舍去；由偶然误差引起的就应保留。不知道可疑值 是否含有过失，必须借助统计学的方法来决定取舍。
2.异常值的取舍方法 判断异常值取舍的方法很多，测定次数在3～
原子能和半导体技术兴起，如要求超纯材料， 99.99999％，砷化镓，要测定其杂质，化学分析 法无法解决，促进了仪器分析和各种分离方法的 发展。
第三个重要阶段: 20世纪70年代以来, 分析化学发展到分析科学 阶段
现代分析化学把化学与数学、物理学、计算 机科学、精密仪器制造、生命科学、材料科 学等学科结合起来，成为一门多学科性的综 合科学。
测定结果数据：1.25，1.27，1.31，1.40，用Q检
验法（置信度为95％），判断1.40这个数据是否应
该保留？ 解：
Q= 1.40 1.31 0.600 1.40 1.25
已知，n = 4，查表2－3，Q0.95 为0.829，Q值小于表 中的Q0.95 值，故1.40这个数据应予保留。
1、四大美女：;沉鱼落燕，闭月羞花;：西施、王昭 君、杨玉环、貂婵
（一）误差的分类、来源和减小方法 1.误差的分类及来源
（1）系统误差 产生系统误差的主要来源是： ①方法误差 ；
②仪器误差 ；③试剂误差 ；④操作误差 ； （2）偶然误差 在分析过程中由某些不固定而难以控制的偶
然因素造成的误差。偶然误差对测定结果的影响是 有时大、有时小、有时正、有时负，具有可变性。
或物理化学性质为基础，在分析过程中需要借助于 一些比较特殊的仪器设备而进行的定量分析方法。 灵敏度高。
常用的仪器分析法有光学分析法、电化学分 析法、色谱分析法、质谱分析法、放射分析法、电 子显微镜分析法、毛细管电泳法等。
（四）按分析试样的用量分类
分为常量分析、半微量分析、微量分析和超 微量分析 三（、五分）析按化分学析方组法分的在发试展样趋中势的相对含量分类
一、定量分析 的误差
2.误差的减小方法 （1）选择合适的分析方法
(2)减小测量误差 (3)减小偶然误差 (4)检查和消除系统误差
①对照试验 ②空白试验 ③校准仪器和量器 ④采用辅助方法校正分析结果
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度
1.准确度和误差
准确度是指测定值与真实值的接近程度，准
二、分析结果的数据处理
（一）有效数字 有效数字是指在分析工作中实际能测量到的数
字。它包括所有的准确数字和最后一位不确定的数字。 例如，读取滴定管上的刻度时，甲是24.55mL，乙是
24.54mL，丙是24.53mL，这三个数据中，有4位有 效数字，其中24.5是准确数字，而第4位数字是估计 数，是不确定的数字。
称为极差），所得的商即为Q值，即：
（四）异常值的取舍 2.异常值的取舍方法 Q值检验法的基本步骤如下：
④根据所要求的置信度查Q值表，若计算出的Q值大于表中的Q 值，将异常值舍去，否则保留。Q值如表2-1所示。
表2－1 Q值表
（四）异常值的取舍
2.异常值的取舍方法
【例5】测定某药物中钴的含量（μg/g），4次平行
n
绝对平均偏差(d ) x1 x x2 x …… xn x n
相对平均偏差 d 100% x
一、定量分析 的误差
在实际工作中，精密度一般用相对平均偏差来表示。
【例2】某分析人员在一次实验中得到的测得值为：17.16％、17.18％ 和17.17％，求 测量的平均值、绝对偏差、绝对平均偏差和相对平均偏差。
实时分析
化学图象
过程分析
分离技术
传感器
联用技术
接口
定性
第二节 定量分析测定的一般程序
定量分析的任务是确定样品中有关组分的含量。完成一 项定量分析的任务，一般要经过以下几个步骤。
一、试样的采取 二、试样分解 三、试样中干扰物质的分离 四、测定方法的选择 五、分析结果的计算及评价
一、定量分析 的误差
在高等职业技术学院的许多专业，特别是高等农、 林、牧、食品加工、水产院校中，分析化学是一门实践 性很强的重要基础
课，它为后续的有关课程打基础。 因此，必须重视分析化学的学习。
二、分析化学方法的分类
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 2.精密度与偏差 这两种偏差都是指个别测定结果与平均值之间的差
值，而对多次测定结果的精密度，常用平均偏差表示。分
为绝对平均偏差和相对平均偏差。设有n个测得值，x1 , x2 , x3 ,· · · , xn-1算, 术x平n均，值，(x则) ：x1 x2 ……xn
确度的高低常用误差表示。
误差又可分为绝对误差（E）和相对误差（Er）
测定值
（x）是测定值、（T）是真实值
绝对误差可表示为： Er
x T T
E=
100%
x－T
相对误差可表示为：
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 1.准确度和误差
【例1】 用分析天平称量两试样的质量分别为1.6380g和 0.1637g，假设两试样的真实值分别为1.6381g和 0.1638g，求两次测量的绝对误差和相对误差。
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 2.精密度与偏差
精密度是指在相同条件下各次平行测定结果相 互接近的程度。精密度的高低用偏差来衡量。
偏差分为绝对偏差和相对偏差。
绝对偏差(d )=个别测得值（x) 平均值(x)
相对偏差=
测得值 平均值 平均值
100%
一、定量分析 的误差
11、四大发明：;罗盘、指南针、火药、印刷术; 12、农业指南：;《齐民要术》、《农桑辑要》
、《农书》、《农政全书》; 13、四大古都：;西安、洛阳、北京、南京; 14、四大古镇：;广东佛山、江西景德镇、湖北
汉口、河南朱仙镇; 15、四大菜系：;鲁菜、川菜、苏菜、粤菜;
7、四大民间传说：;《梁山伯与祝英台》、《白蛇 传》、《牛郎与织女》、《孟姜女》;
8、四大佛教名山：山西五台山（文殊菩萨道场）
、四川峨嵋山（普贤菩萨道场）、浙江普陀山（观 音菩萨道场）、安徽九华山（地藏菩萨道场）;
9、四大名园：;颐和园、承德避暑山庄、苏州拙政 园、苏州留园;
10、四大名楼：;岳阳楼、腾王阁、黄鹤楼、蓬莱 阁;
14.2442
14.24
26.4863
26.49
15.0250 15.0150
15.02 15.02
15.0251
15.03
注意：对某个数字进行修约时，不能连续多次修约。
（三）有效数字的运算法则
1.加减法 几个数据相加或相减时,它们的和或差的有效数字保留位
数，以小数点后位数最少的一个数据为准。 【例3】计算0.254 + 22.2 + 2.2345 = ？ 解： 修约：0.3 + 22.2 + 2.2
【能力目标】
学会电子天平和称量瓶的使用。 掌握用差减称量试样的方法。
分析化学是研究分析方法的科学或学科 是化学的一个分支 是一门人们赖以获得物质组成、结 构和 形态的信息的科学 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
一、分析化学的任务和作用
根据分析的目的和任务不同，将分析化学分为定 性分析、定量分析和结构分析三部分。
计算：0.3 + 22.2 + 2.2 = 24.7
（三）有效数字的运算法则
2.乘除法 有效数字的位数取决于相对误差最大的数据的
位数。 【例4】计算0.254×22.2÷2.2345 = ？
解：修约：0.254×22.2÷2.23 计算：0.254×22.4÷2.23 = 2.53
（四）异常值的取舍
分为常量组分分析、微量组分分析和痕量组
分析化学历史悠久 无机定性分析曾一度是化学科学的前沿 公元一世纪橡子提取物检验铁 十七世纪Boyle将石蕊作酸碱指示剂 1751年Margraf 硫氰酸盐检验Fe(III)
分析化学发展经历3次重大变革
第一个重要阶段: 20世纪起初的20-30年间分析化学发展成为一门独立 的学科
解：
x 17.16% 17.18% 17.17% 17.17%
3
d1 17.16% 17.17% 0.01%
d2 17.18% 17.17% 0.01% d3 17.17% 17.17% 0
相对平均偏差= 0.0067% 100% 0.039% 17.17%
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 3.准确度和精密度的关系 精密度是保证准确度的先决条件 精密度高不一定准确度高 两者的差别主要是由于系统误差的存在
（一）按分析任务分类 分为定性分析、定量分析和结构分析。
（二）按分析对象分类 分为无机分析和有机分析。
（三）按分析方法的测定原理分类 分为化学分析法和仪器分析法。 1.化学分析法：是以物质的化学反应为基础的
分析方法。可以分为重量分析法和滴定分析法。
二、分析化学方法的分类 2.仪器分析法：是以被测定物质的物理性质
10次之间，常采用Q值检验法。
（四）异常值的取舍 2.异常值的取舍方法
Q值检验法的基本步骤如下：
①将测定数据从小到大排列:x1，x2 , x3 ,…, xn-1, xn。其中x1和 xn 为异常值，xn—x1称为极差。
②求出异常值与邻近值之差x2—x1或xn—xn-1。 ③将异常值与相邻的一个数值的差，除以最大值与最小值之差（常
物理化学的溶液理论发展，推动化学分析快速发展
用物理化学中的溶液平衡理论、动力学等研究分析 化学中的基本理论问题：沉淀的形成和共沉淀；指示 剂变色原理；滴定曲线和终点误差；缓冲原理及催化 和诱导反应等。建立了溶液中四大平衡理论。
第二个重要阶段: 20世纪40年代，仪器分析的发展。
分析化学与物理学及电子学结合的时代。
在确定有效数字的位数时，数据中的“0”是否为 有效数字，应以具体分析而定。
二、分析结果的数据处理
（二）有效数字的修约规则
在运算数据的过程中，必须舍弃一些多余的数字，以便于运算。这种
过程称为“数字修约过程”。
“数字修约规则”，目前大多采用“四舍六入五留双”的规则进行修
约。如按照这一规则，将下列测量值修约为四位有效数字，其结果为
2、江南四大才子：;唐伯虎、文征明、祝枝山、徐 祯卿;
3、四大才女：;蔡文姬、班昭（又说上官婉儿）、 卓文君、李清照;
4、四大名著：《三国演义》、《西游记》、《水 浒传》、《红楼梦》;
5、四大悲剧：关汉卿《窦娥冤》、马致远《汉宫 秋》、白朴《梧桐雨》、纪君祥《赵氏孤儿》;
6、清宫四大奇案：;《太后下嫁》、《雍正被刺》 、《顺治出家》、《狸猫换太子》;
第二章 分Βιβλιοθήκη Baidu化学概述
§2-1 分析化学概述 §2-2 定量分析的一般程序
§2-3 定量分析的误差及数据 处理
本章学习目标
【知识目标】
了解分析化学的任务、作用、发展趋势及分析方法的分类和测 定的一般程序。 掌握定量分析中误差的分类、来源、表示方法及减免方法。 掌握有效数字的修约规则、运算规则及异常值的取舍规则。
解：两者的绝对误差分别为：
E1＝1.6380－1.6381＝－0.0001（g） E2＝0.1637－0.1638＝－0.0001（g）
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 1.准确度和误差
两者的相对误差分别为：
0.0001 Er1 1.6381 100% 0.006%
0.0001 Er2 0.1638 100% 0.06%
➢ 高灵敏度――单分子(原子)检测 ➢ 高选择性――复杂体系(如生命体系、中药) ➢ 原位、活体、实时、无损分析 ➢ 自动化、智能化、微型化、图像化 ➢ 高通量、高分析速度
化学计量学 新技术 活体分析
表面分析
生物分析
单细胞分析
新仪器 环境分析
分析化学主 要发展趋向
新原理 微型化
原位分析 无损分析 单分子检测 在线分析 大分子表征
1.异常值 在多次测量所得到的数据中，有时会 出现一些个别特别大或特别小的数据，这些数据称 为异常值（或可疑值）。
异常值的取舍：由过失误差引起的，则必须 舍去；由偶然误差引起的就应保留。不知道可疑值 是否含有过失，必须借助统计学的方法来决定取舍。
2.异常值的取舍方法 判断异常值取舍的方法很多，测定次数在3～
原子能和半导体技术兴起，如要求超纯材料， 99.99999％，砷化镓，要测定其杂质，化学分析 法无法解决，促进了仪器分析和各种分离方法的 发展。
第三个重要阶段: 20世纪70年代以来, 分析化学发展到分析科学 阶段
现代分析化学把化学与数学、物理学、计算 机科学、精密仪器制造、生命科学、材料科 学等学科结合起来，成为一门多学科性的综 合科学。
测定结果数据：1.25，1.27，1.31，1.40，用Q检
验法（置信度为95％），判断1.40这个数据是否应
该保留？ 解：
Q= 1.40 1.31 0.600 1.40 1.25
已知，n = 4，查表2－3，Q0.95 为0.829，Q值小于表 中的Q0.95 值，故1.40这个数据应予保留。
1、四大美女：;沉鱼落燕，闭月羞花;：西施、王昭 君、杨玉环、貂婵
（一）误差的分类、来源和减小方法 1.误差的分类及来源
（1）系统误差 产生系统误差的主要来源是： ①方法误差 ；
②仪器误差 ；③试剂误差 ；④操作误差 ； （2）偶然误差 在分析过程中由某些不固定而难以控制的偶
然因素造成的误差。偶然误差对测定结果的影响是 有时大、有时小、有时正、有时负，具有可变性。
或物理化学性质为基础，在分析过程中需要借助于 一些比较特殊的仪器设备而进行的定量分析方法。 灵敏度高。
常用的仪器分析法有光学分析法、电化学分 析法、色谱分析法、质谱分析法、放射分析法、电 子显微镜分析法、毛细管电泳法等。
（四）按分析试样的用量分类
分为常量分析、半微量分析、微量分析和超 微量分析 三（、五分）析按化分学析方组法分的在发试展样趋中势的相对含量分类
一、定量分析 的误差
2.误差的减小方法 （1）选择合适的分析方法
(2)减小测量误差 (3)减小偶然误差 (4)检查和消除系统误差
①对照试验 ②空白试验 ③校准仪器和量器 ④采用辅助方法校正分析结果
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度
1.准确度和误差
准确度是指测定值与真实值的接近程度，准
二、分析结果的数据处理
（一）有效数字 有效数字是指在分析工作中实际能测量到的数
字。它包括所有的准确数字和最后一位不确定的数字。 例如，读取滴定管上的刻度时，甲是24.55mL，乙是
24.54mL，丙是24.53mL，这三个数据中，有4位有 效数字，其中24.5是准确数字，而第4位数字是估计 数，是不确定的数字。
称为极差），所得的商即为Q值，即：
（四）异常值的取舍 2.异常值的取舍方法 Q值检验法的基本步骤如下：
④根据所要求的置信度查Q值表，若计算出的Q值大于表中的Q 值，将异常值舍去，否则保留。Q值如表2-1所示。
表2－1 Q值表
（四）异常值的取舍
2.异常值的取舍方法
【例5】测定某药物中钴的含量（μg/g），4次平行
n
绝对平均偏差(d ) x1 x x2 x …… xn x n
相对平均偏差 d 100% x
一、定量分析 的误差
在实际工作中，精密度一般用相对平均偏差来表示。
【例2】某分析人员在一次实验中得到的测得值为：17.16％、17.18％ 和17.17％，求 测量的平均值、绝对偏差、绝对平均偏差和相对平均偏差。
实时分析
化学图象
过程分析
分离技术
传感器
联用技术
接口
定性
第二节 定量分析测定的一般程序
定量分析的任务是确定样品中有关组分的含量。完成一 项定量分析的任务，一般要经过以下几个步骤。
一、试样的采取 二、试样分解 三、试样中干扰物质的分离 四、测定方法的选择 五、分析结果的计算及评价
一、定量分析 的误差