卫生化学绪论PPT课件
第一章 绪论(分析化学人民卫生出版社第8版)
第一章 绪论
《 第一章 绪论 》
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分析化学 （Analytical Chemistry）
什么是分析化学？
What
Why
为什么要学习分析化学
？
如何学习分析化学？
How
《 第一章 绪论 》
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目录
CATALOG
01 分析化学的定义、任务及其特点
02 分析化学的作用和发展趋势
◈实验性强 ：
强调动手能力、培养实验操作技能， 提高分析解决实际问题的能力。
◈综合性强：
涉及化学、生物、电学、光学、计 算机等,体现能力与素质。
分析化学工作者应具有很强的责任心
《 第一章 绪论 》
特点
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分析化学的作用及发展趋势
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。
《 第一章 绪论 》
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教学要求和成绩评价
掌握
定性、定量和结构分析的基本原理。
掌握
分析测试的基本方法和操作技能。
培养
《 第一章 绪论 》
学生实事求是的科学态度和严谨细致的工作 作风，为后续专业课程打下良好的基础。
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习题
1、分析化学的英文名称是（ ）
A
A、analytical chemistry
医药卫生
临床检验：血液、尿液等指标的检测。
《 第一章 绪论 》
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分析化学的作用及发展趋势
卫生化学笔记：绪论 数据处理和质量保证
绪论预防医学：预防疾病，增进人群健康卫生化学：将分析化学的理论和技术应用于预防医学领域，探索化学物质（与人群健康相关）检测的新原理、新方法和新技术。
研究对象：与人群健康相关的化学物质。
样品特点：种类繁多，组成复杂，机体干扰大分析范围广：无机、有机分析；形态分析被测物质含量差别大：常量痕量卫生化学的作用：环境质量评价；环境因素与健康；微量元素与健康；食品安全与健康；制定卫生标准和执行卫生监督常用仪器分析方法（1）光谱分析法（紫外-可见吸收光谱法、分子荧光分析法、原子吸收光谱法）（2）色谱法（气相色谱法、高效液相色谱法）（3）电化学分析法（极谱法、微分电位溶出法）数据处理和质量保证误差——分析工作中，由于受到各种主客观因素的影响，所得到的分析结果与其真值之间存在一定的差值，即存在误差（error）一、分析误差1.分析误差的主要来源分析误差存在于分析的全过程：样品的采集和预处理；分析方法的选择；试剂的配制和使用；仪器的使用；样品的测定；数据的记录和处理；分析结果的表达了解误差来源的目的：（1）分析前制定措施以减少误差（2）分析中严格操作使误差最小（3）分析后合理估计误差大小2.误差的分类（一）随机误差1. 产生原因: 分析过程中偶然的、非确定性因素。
2. 特点: 单次测量时，正负和大小无规律。
无限多次重复测量时，呈正态分布。
对称性；抵偿性；单峰性。
3. 减小误差的方法: 多次重复测量取平均值（二）系统误差1. 产生原因：某些确定性的因素。
（1）方法（2）试剂、仪器（3）主观2. 特点：系统误差：正负、大小具有一定规律，重复测量时会重复出现。
系统误差可分为定值系统误差和变值系统误差。
化学测量中多为定值系统误差。
3. 消除方法：查明原因并改正，或确定大小予以校正。
（三）过失误差1. 产生原因：分析过程中的错误或过失。
2. 特点：正负或大小皆无规律。
3. 消除方法：加强责任心，认真记录实验中的异常现象，以便对实验数据进行正确的取舍。
卫生化学绪论
分析方法中几个重要的关键词
• • • • • 灵敏度 准确度 测定范围 检测限 选择性
目前卫生化学发展趋势还有以下几点：
1. 计算机技术的应用： 记录、储存、处理数据，控制分析条件，自动进样等，实 现分析全过程自动化。分析速度加快，分析效率提高，也提高 了分析的准确度。 2. 化学计量学的应用： 开发分析软件, 如：色谱软件 、光谱软件、电化学工作站 等。 3. 联用技术: GC—MS , HPLC —MS, GC —IR GC， HPLC分离效率高，定量能力强，但定性能力弱。 MS， IR不能分离、定量，但定性能力强。 联用后优势互补，使分离、定性、定量一次完成。对复杂 样品分析效果好。
气相色谱法 (GC) 液相色谱法 (LC） 高效液相色谱法 (HPLC) 高效毛细管电泳法((HPCE) 凝胶色谱法、离子色谱法
色谱分析法
其它仪器分析法：质谱法、流动注射法、中子活化法等
仪器展示
按试样用量分类
试样用量
常量分析
常量组分分析
半微量分析
微量组分分析
微量分析
痕量组分分析
被测组分含量
一. 卫生化学的性质、任务和作用
卫生化学（Sanitary chemistry）是分析化学和预防医 学相结合的一门学科，应用分析化学特别是仪器分析的基 本理论和实验技术，研究预防医学领域中与健康相关的化 学物质的质、量及其变化规律的学科。
卫生化学绪论PPT课件
教学要求与安排
1.学时：44学时课，(实验28学时，7次)。 2.教材：人民卫生出版社《卫生化学》
第六版 3.成绩评定：期末考试 70%
平时成绩 10% 实验成绩 20% 4.学习方法：预习、听讲、复习、作业； 课堂讨论；答疑
2
教学参考书
1.分析化学，R．Kellner等编，李克安 金钦汉译，北京大学 出版社，2001
2. 分 析 化 学 （ 第 四 版 ） ， 武 汉 大 学 等 ， 高 等 教 育 出版社，2000，3
3. 21世纪的分析化学，汪尔康主编，科学出版社，1999 4. 分 析 化 学 前 沿 ， 高 鸿 主 编 ， 科 学 出 版 社 ，
1991 5 孙毓庆主编，《分析化学》，人民卫生出版社，2001
15
③扩展时空多维信息 ④微型化和微环境的表征与测定 ⑤形态分析与表征 ⑥生物大分子及生物活性物质的表征与测定 ⑦联用技术及联用仪器的组合 ⑧仪器的自动化与智能化
16
卫生化学常用的物理 量及法定计量单位
质量 kg、g、mg、µg、ng、pg 物质的量 mol、 mmol、 µmol、 nmol、 pmol 摩尔质量 kg/mol、g /mol 物质的量 mol/L、 mmol/L
营养与食品卫生学
空气污染物检测 水体污染物检测 土壤污染物检测 家用化学品污染物检测
食物营养成分测定 保健食品功效成分分析 食品添加剂、农药残留 重金属毒物及有机毒物等 污染成分检测；化学性食 物中毒快速鉴定
7
劳动卫生学 流行病学
有害物质中毒机理、毒物体 内代谢产物及含量测定方法
化学致病原因、流行途径和 预防方法
11
化学分析法: 重量分析
滴定分析:酸碱、配位、
卫生化学 第六章课件
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4.原子吸收值与待测元素浓度的关系
在原子吸收分析时，试液在高温下挥发并解离成基态原子蒸气。其中一部 分基态原子进一步被激发成激发态原子，激发态原子总数Nj与基态原子总数N0 之比决定于温度。
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三、原子吸收值与原子浓度的关系
1.积分吸收
原子吸收值是指原子蒸气所吸收的全部能量，吸收线下面所包括的全
部面积。
Kvdv
e2
mc
N0
f
在一定条件下，对一定元素，e、m、c 、f为定值，谱线的积分吸收与原子蒸气中吸 收辐射的基态原子数（Ｎ０）成正比。这是
原子吸收分析方法的重要理
T M
对一定元素来说，其Ｖ0和Ｍ一定，ΔVＤ只与Ｔ有关，Ｔ越高，ΔVＤ越大，
吸收线变宽越严重。通常ΔVＤ约为10－3nm。
VD ，T , 吸收线展宽
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（3）碰撞变宽（洛伦兹变宽，霍尔兹马克变宽）ΔVL
是在一定蒸气压力下，粒子间相互碰撞引起的谱线变宽。 洛伦兹（Lorentz）变宽：是被测元素原子与其他元素原子或分子等相互碰 撞引起的谱线变宽，其大小随气体压力的增加和温度升高而增大，又称压力变 宽。 通常ΔvL与ΔvD的数值相近，在碰撞变宽中起主要作用。 霍尔兹马克（Holtsmark）变宽（共振变宽）：是被测元素激发态原子与基 态原子相互碰撞引起的谱线变宽，又称共振变宽。它随试样原子蒸气浓度增加 而增加。 通常浓度高时起作用，在原子吸收中可忽略。
• 与分子荧光法的区别：前者是吸收光谱，后者是发射光谱；前者是原子光谱， 后者是分子光谱。
• 应用 测定矿物,金属及其合金,玻璃,陶瓷,水泥,化工产品,土壤,食品,血液,生物试 样,环境污染物等试样中的金属元素
卫生化学(人教第七版)
卫生化学第一章绪论1、卫生化学（sanitary chemistry）：应用分析化学特别是仪器分析的基本理论和实验技术，研究预防医学领域中与健康相关化学物质的质、量及其变化规律的科学。
第二章样品采集、保存和预处理1、样品分析的一般程序：样品的采集和保存、样品的处理、分析方法的选择、成分分析、分析数据的处理、分析报告的撰写。
2、样品采集的原则：代表性、典型性、适时性3、样品预处理应达到的目的：1将样品中的被测物转变为适合于测定的形式；2除去干扰物质3浓缩富集4、试样分析溶液的制备方法：（1）溶解法（溶剂浸出法）：水溶法、酸性、碱性、有机溶剂（2）分解法：高温灰化、低温灰化、湿消化法、微波溶样法（2）水解法5、常用的分离与富集的方法：溶液萃取法、固相萃取法、蒸馏、膜分离法6、溶剂萃取法（1）基本原理：利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中分配系数的不同（溶解度）来达到分离、提取或纯化目的一种操作。
（2）相关概念：①分配系数（distribution coefficient）：在一定温度下，溶质A在两种互不相溶的溶剂中分配达到平衡时，A在有机相与水相中的浓度比值为常数，用表示。
②分配比（distribution ratio）：在一定温度下，溶质A在两项中达到平衡时，A在有机相(o)中各种形式浓度与在水相中(w)的各种形式总浓度之比，即D=Co/Cw。
③萃取效率（extraction efficiency）：指物质被萃取到有机相的百分率，即被萃取物质在有机相中的量与被萃取的总物质总量之比，即E%=第三章分析数据处理和分析工作质量保证1、系统误差的主要来源：方法误差、仪器与试剂误差、主观误差2、误差的分类：系统误差和随机误差（1）系统误差（systematic error）：由于某些确定性、经常性的因素引起的误差，主要来源有方法误差、仪器与试剂误差及主观误差三方面。
特点：误差的方向在实验中有一致性，可重复出现；影响测定结果的准确度。
预防医学专业《卫生化学》
2023预防医学专业《卫生化学》CATALOGUE 目录•卫生化学概述•卫生化学基础知识•卫生化学在预防医学中的应用•卫生化学的实验方法•卫生化学的未来发展•结论与展望01卫生化学概述卫生化学定义与特点卫生化学具有多学科交叉性，涉及化学、生物学、医学、环境科学等多个领域。
卫生化学在预防医学中的作用包括检测和鉴定环境有害因素、研究污染物对健康的影响等。
卫生化学是一门应用化学的理论和方法来研究公共卫生和预防医学中的化学问题的学科。
卫生化学在预防医学中的重要性卫生化学在预防医学中发挥着至关重要的作用，是保障公共卫生安全的基础。
通过研究环境污染物的分析测定方法、污染物的毒理学和生物学性质等，为制定环境保护和健康保护措施提供科学依据。
卫生化学还涉及药物的分析测定方法、临床化学等，对于疾病的预防和治疗具有重要意义。
卫生化学的发展趋势与前景卫生化学将继续关注新兴的环境污染物和健康问题，加强相关研究。
加强与其他学科的交叉融合，推动预防医学领域的发展。
发展快速、准确、高灵敏度的分析测定方法，以满足实际应用的需要。
卫生化学还将积极应对社会和经济发展带来的挑战，为保障人类健康和环境安全做出更大的贡献。
02卫生化学基础知识分子中的电子运动状态和能量的量子化，以及电子排布与分子结构的关系。
分子轨道理论原子间通过共享电子形成的共价键，以及共价键的类型、极性和键长等。
共价键与分子构型分子结构与性质反应速率与速率方程研究化学反应速率以及影响反应速率的各种因素。
反应机理与速率定律探讨反应机理、速率定律以及复杂反应体系的反应速率方程等。
化学反应动力学化学物质的分类根据化学物质的性质、组成和结构，将其分为不同类型，如有机物、无机物等。
化学物质的命名采用国际通用的命名法，为各类化学物质进行命名，如醇、酸、酯等。
化学物质的分类与命名介绍各类仪器分析方法的原理和应用范围，如光谱分析、色谱分析等。
仪器分析基本原理涉及样品的采集、处理、分离、纯化和制备等基本技术，为进一步学习仪器分析方法打下基础。
《卫生化学-绪论》课件
（2）颗粒、粉末状食品（如粮食、糖等） • 双套回转取样管取样，四分法 分样。 （3）不均匀固体食品（蔬菜、水果、鱼等）
根据检测目的取其有代表性部分切碎混匀再用四分法 缩分
取样的多少？ • 大包装食品：
n
N /2
n-取样件数，N-总件数
• 小包装食品：划分若干等体积层，在每 层的四角及中心分别取样
数据处理结果表达 - 正确计算 - 正确表达
第一章 绪论
教科书与参考书 卫生化学（第七版） 郭爱民主编 (教材) 卫生化学 张加玲 主编（参考） 卫生化学学习指导与习题集，毋福海主编 (参考) 卫生化学实验，杜晓燕主编(实验教材) 分析化学 邹学贤主编
第一章 绪论
参考资料（学术期刊）
1. 分析化学杂志 2.中国卫生检验杂志
测定试样 中各组分 的含量。
研究物质的 分子结构、 原子结构。
回答是什么
回答有多少 回答存在的状态
2、根据分析的对象分类：
分析对象
无机分析
有机分析
无机定性
无机定量
有机定性
有机定量
无机物
有机物
第一章 绪论
3、按分析的原理分类
化学分析
仪器分析
分析化学
第一章 绪论
仪器分析所包含的内容与本书对应章节
8、9、10、11
气体采样器
（二）水的采集
2、水： 采集原则——根据不同检测目的 进行采集
水体污染源
自然因素 人为因素
工业排放的废水 生活污水 农田排水 降雨淋洗大气中的污染物 垃圾经降雨淋洗流入水体的污染物
骨痛病事件 （日本富山县）
水俣病事件 （日本水俣湾）
卫生化学课件
第二章误差和分析数据处理§2.1误差及其表示方法一．误差的分类如：测定方法不完善、仪器不准、试剂不纯、操作不正确等。
系统误差对分析结果的影响比较固定，使测定结果系统偏高或系统偏低，当重复测定时重复出现。
3.分类⑴.方法误差：是由于分析方法本身不够完善而引起的。
⑵.仪器误差：是由于所用仪器不够精确所引起的误差。
⑶.试剂误差：是由于测定时所用试剂或蒸馏水不纯所引起的误差。
⑷.操作误差：是由于分析操作人员所掌握的分析操作，与正确的分析操作有差别所引起的。
过失误差：由于过失或差错造成的误差。
是可以避免的，是不允许存在的；没有规律性，常表现为离群数据；可用离群数据的统计检验方法将其剔除。
这是由于操作者责任心不强、粗心大意或违反操作规则等原因造成的。
如：读错数据、加错试剂、记录出错、计算出错等。
因此没有列入误差之列㈡.随机误差random error（偶然误差）随机误差：是由某些无法控制和无法避免的偶然因素造成的。
1.性质⑴.操作过程中不可避免；⑵.有大有小、有正有负。
随机误差的分布存在一定规律。
2.减小方法增加平行测定的次数取平均值。
不稳定的随机因素，如：温度、湿度、气压的微小变动、光线、气流、分析人员操作的微小差异以及仪器的不稳。
由于随机误差是由一些不确定的偶然因素造成的，其大小和正负都是不固定的，因此无法测定，也不可能加以校正。
（实践证明，对一个量进行多次的测量，测定结果都不同程度分散在其平均值两侧，小误差出现机会多，大误差出现机会少，正负误差出现的机会几乎相等，因此它们之间能相互抵消。
）⑴.绝对值相等的正、负误差出现的机会相等；⑵.小误差出现的机会多，大误差出现的机会少，绝对值特别大的正、负误差出现的机会非常小。
㈠.准确度accuracy 是测定值与真值之间相符的程度。
用误差表示。
1.准确度的意义反映测量系统或测定方法系统误差和随机误差的综合指标，决定着该测定结果的可靠性。
2.准确度的表示方法⑴.绝对误差：E=x-μ⑵.相对误差：RE=E/μ×100%二.准确度与精密度相对误差能反映出误差在真实值中所占比例，这对于比较在各种情况下测定结果的准确度更为方便。
卫生化学 第十章 (2)课件
以上介绍的是溶液电导的测量，如要
表直接指示出电导值。利用运算放大
器使Em与G成线性关系，还可制成数显 式或记录式的电导仪。
在测量电导率大于10 S/cm的溶液时， 常采用铂黑电极，它可以有效地增加 比表面，减少极化。在电导率极低时 使用光亮铂电极。
测量电解质溶液的电导池，一般可用 硬质玻璃材质容器。对于精确的测量， 如电导率甚低的超纯水，则需使用石 英电导池。
电解质溶液的导电是通过离子进行的，因此 电导率与电解质溶液的浓度及其性质有关。 （1）电解质解离后形成的离子浓度（即单 位体积内离子的数目）越大，电导率越大。 （2）离子的迁移速率越快，电导率越大。 （3）离子的价数（即离子所带的电荷数目） 越高，电导率越大。
对同一电解质，解离形成的离子的 价数是固定的，而离子浓度和离子的迁 移速率都与溶液浓度有关，因此电导率 取决于电解质溶液的浓度。为了考虑浓 度的影响，并比较各种电解质导电能力， 提出了摩尔电导率的概念。
G 1 R
电导是电阻R的倒数，单位为西门子 （S）。
在给定的条件（温度、压力等）下， 对一个均匀的导电体来说，它的电阻 或电导与其长度和截面积有关，为了 便于各种导电体导电能力的比较，类 似于电阻率提出了电导率的概念，
G A
l
G A
l
为电导率，单位为（S/cm）；l 是导体的
长度，cm；A 是截面积，cm2。电导率相当 于长度为1 cm，截面积为1 cm2的导体的电 导。对电解质溶液导体，电导率则相当于1 cm3 溶液在距离为1 cm的两电极间的电导。 电导率和电阻率互为倒数关系。
2. 摩尔电导率
摩尔电导率是含有 1 mol 电解质的 溶液，在距离为1 cm的两电极间所具有 的电导。
若含有 1 mol 溶质的溶液体积为 V
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化学分析法: 重量分析
滴定分析:酸碱、配位、
仪器分析法：氧化还原、沉淀
光化学：紫外-可见、红外、荧光、磷光、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 色谱法：柱、纸、薄层、GC、HPLC 其他： MS、电子能谱、活化分析、免疫分析
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按试样用量分类：
常量 半微量
微量 超微量
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③扩展时空多维信息 ④微型化和微环境的表征与测定 ⑤形态分析与表征 ⑥生物大分子及生物活性物质的表征与测定 ⑦联用技术及联用仪器的组合 ⑧仪器的自动化与智能化
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卫生化学常用的物理 量及法定计量单位
质量 kg、g、mg、µg、ng、pg 物质的量 mol、 mmol、 µmol、 nmol、 pmol 摩尔质量 kg/mol、g /mol 物质的量 mol/L、 mmol/L
8卫生Leabharlann 学自身特点：分析样品种类繁多 分析对象广泛
样品组成复杂 依据卫生法规评价结果
被测组分含量差别大
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分析科学
定性分析：确定组分“是什么”的问 题 定量分析：确定组分“有多少”的问 题 结构分析：确定组分的结合方式问题
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分析方法的分类
按任务分类： 定性分析、定量分析、结构分析
按对象分类：有机分析、无机分析 按原理分类：化学分析 仪器分析
浓度
长度 m、cm、mm、µm、nm 体积 m3、L、mL、µL
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绪论
Here we will learn
什么是预防医学？ 什么是卫生化学？
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预防医学：以人类群体为研究对象，应用生物医学、环
境医学和社会医学的理论，宏观与微观相结合的方法， 研究疾病发生与分布规律以及影响健康的各种因素，制 订预防对策和措施，达到预防疾病、促进健康和提高生 命质量为目的的一门学科。
卫生化学：应用分析化学特别是仪器分析的基本理论和
实验技术，研究预防医学领域中与健康相关化学物质的 质、量及其变化规律的科学
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卫生化学的性质、 任务和作用
性质
预防医学与分析化学交叉形成的学科
任务
预防医学专业课程、毕业实习和技术工作中必 需的分析科学的基本理论、基本知识和基本技 能。
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作用
环境卫生学
营养与食品卫生学
空气污染物检测 水体污染物检测 土壤污染物检测 家用化学品污染物检测
食物营养成分测定 保健食品功效成分分析 食品添加剂、农药残留 重金属毒物及有机毒物等 污染成分检测；化学性食 物中毒快速鉴定
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劳动卫生学 流行病学
有害物质中毒机理、毒物体 内代谢产物及含量测定方法
化学致病原因、流行途径和 预防方法
固体质量 液体体积
﹥0.1g
﹥10ml
0.01～0.1g 1 ～10ml
0.1 ～10mg 0.01 ～1ml
﹤0.1mg ﹤0.01ml
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按组分含量分：常量组分（ ﹥ 1%）
微量组分（0.01 ～ 1%） 痕量组分（ ﹤ 0.01%）
常规分析和仲裁分析
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卫生化学的发展趋势
卫生化学的发展与分析仪器的发展历史紧密 相关，可概括为：50年代仪器化、60年代电 子化、70年代计算机化、80年代智能化、90 年代信息化、21世纪仿生化和进一步信息智 能化。 ①提高检测方法的灵敏度 ②提高分析方法的选择性
2. 分 析 化 学 （ 第 四 版 ） ， 武 汉 大 学 等 ， 高 等 教 育 出版社，2000，3
3. 21世纪的分析化学，汪尔康主编，科学出版社，1999 4. 分 析 化 学 前 沿 ， 高 鸿 主 编 ， 科 学 出 版 社 ，
1991 5 孙毓庆主编，《分析化学》，人民卫生出版社，2001
卫生化学绪论
教学要求与安排
1.学时：44学时课，(实验28学时，7次)。 2.教材：人民卫生出版社《卫生化学》
第六版 3.成绩评定：期末考试 70%
平时成绩 10% 实验成绩 20% 4.学习方法：预习、听讲、复习、作业； 课堂讨论；答疑
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教学参考书
1.分析化学，R．Kellner等编，李克安 金钦汉译，北京大学 出版社，2001