1、Analytical Chemistry教學要求與安排教學要求與安排1.學時學時: 講課講課72h 期中考期中考2h 期末考期末考2h2. 成績評定成績評定: 期中期中20%,作業作業10%,期末期末70%3. 學習方法學習方法: 預習、聽講、復習、做作業；答疑預習、聽講、復習、做作業；答疑教材教材武漢大學主編武漢大學主編,分析化學分析化學, 第五版第五版, 高等教育高等教育出版社出版社主要參考書主要參考書1.彭崇慧彭崇慧,馮建章馮建章,張錫瑜張錫瑜,李克安李克安,趙鳳林趙鳳林. 定量化學分析簡明教程定量化學分析簡明教程(第二版第二版). 北京大北京大學出版社學出版社, 1997.2. D.A

2、.Skoog. Analytical Chemistry (8th ed), Fort worth:Saunders College Pub., 2004. 3. RKellner等編，李克安等編，李克安,金欽漢等譯金欽漢等譯. 分析化學，分析化學， 北京大學出版社，北京大學出版社，2001.4. 華東理工大學化學系華東理工大學化學系,四川大學化工學院四川大學化工學院編編 分析化學分析化學,高等教育出版社高等教育出版社國內外有影響的分析化學期刊：國內外有影響的分析化學期刊：Anal. Chem.、 Anal. Chim. Acta、 Talanta、 Anal. Lett.、J. Anal.

3、Chem.。分析化學分析化學、 分析試驗室、 分析測試學報、分析科學學報、 藥物分析雜志、巖礦測試、冶金分析、理化檢驗化學分冊.國家級精品課程相關網站n1.武漢大學武漢大學 分析化學精品課程網站分析化學精品課程網站nhttp:/ 分析化學精品課程網站分析化學精品課程網站(含雙語含雙語課件）課件）nhttp:/ http:/ State Universitynhttp:/ of South Carolinan/analytical教學反饋n歡迎您對分析化學課程的建設提出寶貴的意見和建議。請將您的寶貴意見和建議發給以下電子信箱。您若有本課程學習上的問題，也

4、請您提出。謝謝n n緒論緒論(introduction)分析化學的定義分析化學的定義(definition of analytical chemistry)nAnalytical 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.n分析化學分析化學是一門發展并運用各種方法、儀器及策略以是一門

5、發展并運用各種方法、儀器及策略以在時空的維度里獲得有關物質組成及性質的信息的科在時空的維度里獲得有關物質組成及性質的信息的科學。學。 by FECAnFederation of European Chemical Societiesn歐洲化學會聯盟歐洲化學會聯盟nAnalytical Chemistry Information Science一、分析化學的任務和作用一、分析化學的任務和作用(Tasks and role of analytical chemistry)1.任務任務(Tasks)：分析化學是分析化學是表征與測量表征與測量的科學。的科學。分析化學的任務可以表示為分析化學的任務可以表

6、示為:a.確定物質的組成確定物質的組成：(what is present)b.測量各組分的含量：(how much is present).c.表征物質的化學結構： (characterize the chemical configuration of substance)2.作用作用(role)：科學的眼睛：科學的眼睛分析化學在國民經濟建設的各條戰線上起著舉分析化學在國民經濟建設的各條戰線上起著舉足輕重的作用。在工業生產中，從原料的選擇、足輕重的作用。在工業生產中，從原料的選擇、工藝流程的確定、生產過程中的工藝流程的確定、生產過程中的“中控中控”到成到成品的質量檢驗，以及工業三廢（廢氣、廢水

7、、品的質量檢驗，以及工業三廢（廢氣、廢水、廢渣）的處理和綜合利用等；在新產品、新工廢渣）的處理和綜合利用等；在新產品、新工藝、新技術的開發研究和推廣等方面，都離不藝、新技術的開發研究和推廣等方面，都離不開分析化學。開分析化學。 基因組計劃、蛋白組計劃等的實現基因組計劃、蛋白組計劃等的實現 納米技術的發展和應用納米技術的發展和應用 人類在分子水平上認識世界人類在分子水平上認識世界 生態環境保護檢測和發現污染源生態環境保護檢測和發現污染源 早期診斷疾病保證人類健康早期診斷疾病保證人類健康 興奮劑的檢測興奮劑的檢測 原子量的準確測定原子量的準確測定 生命過程的控制生命過程的控制 工農業生產的發展工農

8、業生產的發展分析化學已成為分析化學已成為2121世紀生命科學和納米世紀生命科學和納米科技發展的關鍵科技發展的關鍵 二、分析方法的分類二、分析方法的分類(Classification of analytical method)1.按任務分按任務分(based on task)：n2.按對象分按對象分(based on analyte)n1).1).無機分析無機分析(inorganic analysis)n2).2).有機分析有機分析(organic analysis)n3).生化分析生化分析 (biochemical analysis)（蛋白質（蛋白質分析、氨基酸分析、核酸分析、糖類分析等）分析

9、、氨基酸分析、核酸分析、糖類分析等） n3.按原理分按原理分(based on principle)：n(1)化學分析化學分析(Chemical analysis):以化學以化學反應為基礎的分析方法（屬最經典的分反應為基礎的分析方法（屬最經典的分析方法）析方法）包括包括滴定分析法滴定分析法和和重量分析法重量分析法.(Including titrimetric methods and gravimetric methods)滴定分析法分類滴定分析法分類(the classfication of titration)：酸堿滴定法酸堿滴定法：以質子傳遞反應為基礎以質子傳遞反應為基礎Titration

10、s Based on AcidBase Reactions絡合滴定法：絡合滴定法：以絡合反應為基礎以絡合反應為基礎Titrations Based on Complexation Reactions氧化還原滴定法：氧化還原滴定法：以氧化還原反應為基礎以氧化還原反應為基礎Titrations Based on Redox Reactions沉淀滴定法：沉淀滴定法：以沉淀反應為基礎以沉淀反應為基礎Precipitation Titrationsn(2)儀器分析儀器分析(Instrumental analysis) ：以物質的物理及物理化學性質為基礎以物質的物理及物理化學性質為基礎（物理化學分析方法

11、）（物理化學分析方法） 光分析：分子光譜、原子光譜、其它光譜 電化學分析：電位分析、伏安法及極譜法、 電導分析儀器分析 色譜法：氣相、液相、離子 熱分析：表示熱分析、熱重量分析、測溫滴 定 色質聯用、質譜、核磁共振、X射線、電子 顯微鏡分析、毛細管電泳等。4.據試樣的用量分據試樣的用量分(Based on sample amount)： 常量法：常量法：0.1g， 10ml 半微量法：半微量法：0.010.1g 微量法：微量法：0.110mg，0.011ml 超微量法：超微量法：0.1mg ,1%n 微量成分分析：微量成分分析：0.01%1%n 痕量成分分析：痕量成分分析：0.01%注：痕量成

12、分分析與超微量分析一樣嗎？注：痕量成分分析與超微量分析一樣嗎？ 前者指待測成分的含量，后者指取樣量。前者指待測成分的含量，后者指取樣量。6.例行分析和仲裁分析例行分析和仲裁分析（routine analysis and analysis）任任務務三、分析化學的發展史三、分析化學的發展史(Development history of Analytical Chemistry)進入進入20世紀經歷三次巨大的變革：世紀經歷三次巨大的變革：第一次：在四大平衡理論的指導下，建立了四大第一次：在四大平衡理論的指導下，建立了四大 分析法（酸堿、絡合、氧化還原、沉淀平衡）分析法（酸堿、絡合、氧化還原、沉淀平衡

13、）n第二次：世界大戰前后，物理學的發展第二次：世界大戰前后，物理學的發展建立了儀器分析。建立了儀器分析。n第三次：第三次：70年代，從組成、含量、結構年代，從組成、含量、結構到分布、形態、微區、薄層、無損、瞬到分布、形態、微區、薄層、無損、瞬間等。間等。20世紀以來分析化學的主要變革世紀以來分析化學的主要變革時期時期19001940194019501970Present特點特點經典分析經典分析化學分析為主化學分析為主近代分析近代分析儀器分析為主儀器分析為主現代分析現代分析化學計量學為主化學計量學為主理論理論熱力學熱力學溶液四大平衡溶液四大平衡熱力學熱力學化學動力學化學動力學熱力學熱力學化學動力

14、學化學動力學物理動力學物理動力學儀器儀器分析天平分析天平光度光度 極譜極譜電位電位 色譜色譜自動化分析儀自動化分析儀 聯用技術聯用技術分析分析對象對象無機化合物無機化合物有機和無機樣品有機和無機樣品 有機、無機、生有機、無機、生物及藥物樣品物及藥物樣品分析化學的發展趨勢分析化學的發展趨勢Trends of analytical chemistry1.1.由分析對象來看由分析對象來看 有機物分析無機物分析活性物質活性物質2.2.由分析對象的數量級來看由分析對象的數量級來看3.3.由分析自動化程度來看由分析自動化程度來看常量微量痕量單分子水平單分子水平手工操作儀器自動化智能化儀器智能化儀器分析化學主分析化學主要發展趨向要發展趨向生物分析環境分析 過程分析表面分析大分子表征化學圖象無損分析單細胞分析單分子單聚集體分析化學計量學在線分析原位分析實時分析接口教育定性傳感器固定化自動化微型化新技術新原理新儀器 分離技術儀器和計算機聯用技術