分析化學(xué)

前言

　　分析化學(xué)學(xué)科的迅速發(fā)展，也使得分析化學(xué)課程的內(nèi)容十分豐富。分析化學(xué)作為工科院?；瘜W(xué)化工專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，傳統(tǒng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)理念已不能滿足課程發(fā)展和教學(xué)改革的需要。如何在保持課程教學(xué)基本要求的基礎(chǔ)上，對(duì)大量的內(nèi)容進(jìn)行取舍，使之既能夠體現(xiàn)工科院校教學(xué)特點(diǎn)，滿足社會(huì)和工科院校對(duì)分析化學(xué)課程教學(xué)的基本要求和需要，又能使學(xué)生對(duì)課程整體及學(xué)科發(fā)展前沿有所了解，這就是本教材所努力追求的目標(biāo)?！　”緯亲髡呓鼛啄暝诔袚?dān)完成教育部多項(xiàng)教學(xué)改革研究項(xiàng)目、國家工科化學(xué)教學(xué)基地建設(shè)和分析化學(xué)國家精品課程建設(shè)的基礎(chǔ)上，對(duì)分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容、課程體系及教學(xué)方法和手段改革和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。　　本書力求在更新內(nèi)容和保持體系相對(duì)完整的前提下，突出工科特色，滿足教學(xué)需要，盡量減少與無機(jī)化學(xué)教材之間的重疊，精練內(nèi)容，反映學(xué)科進(jìn)展，力求能夠滿足后續(xù)課程對(duì)分析化學(xué)的需要。　　本書力求在以下幾方面突出特色：　?。?）改變傳統(tǒng)編排體系，將眾多分析方法按大類編寫，同時(shí)加強(qiáng)儀器分析內(nèi)容，突出工科特點(diǎn)，符合發(fā)展趨勢及社會(huì)需要?！　。?）內(nèi)容精簡合并，全書共分為九章。將滴定分析縮寫成一章，強(qiáng)調(diào)方法的共性。將紅外光譜、核磁共振波譜及質(zhì)譜等重要的有機(jī)分子結(jié)構(gòu)測定方法縮寫成波譜分析一章，突出方法原理和應(yīng)用，強(qiáng)化對(duì)譜圖的解析和化合物結(jié)構(gòu)的確定。　?。?）內(nèi)容選擇與時(shí)俱進(jìn)，增加新知識(shí)，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)者創(chuàng)新意識(shí)方面的培養(yǎng)，交代清楚各種分析方法的發(fā)展脈絡(luò)?！　。?）適應(yīng)少學(xué)時(shí)、多媒體教學(xué)需要。　　由本教材作者研制的《分析化學(xué)電子教案》已在高等教育出版社出版多年，受到了兄弟院校的歡迎。為使教材與電子教案更好配合，發(fā)揮多媒體教學(xué)的最佳作用，借本教材出版之際，一并對(duì)其進(jìn)行了全面改版。新版內(nèi)容全面、重點(diǎn)更加突出；整體色彩協(xié)調(diào)、清新淡雅，使用效果良好，增加了部分新制作的動(dòng)畫，突出多媒體教學(xué)特色；另有研制的各種分析化學(xué)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室教學(xué)軟件，與課程配套使用，將起到更好的學(xué)習(xí)效果。需要者可與出版社或作者聯(lián)系?！　⒓颖緯帉懝ぷ鞯挠袆⒅緩V（第1、2、5、6章）、丁保軍（第3章）、郭慧敏（第4章）、宿艷（第7、9章）、潘玉珍（第9章）、張永策（習(xí)題及附錄）。

內(nèi)容概要

本書是普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材，是作者根據(jù)近年來分析化學(xué)學(xué)科進(jìn)展，在總結(jié)教學(xué)改革和分析化學(xué)國家精品課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上編寫而成的。    全書共分九章，內(nèi)容覆蓋誤差與數(shù)據(jù)處理、滴定分析、各種儀器分析方法及有機(jī)分子結(jié)構(gòu)測定方法等。將滴定分析內(nèi)容精練成一章，突出方法的共性；擴(kuò)展了儀器分析及較多新知識(shí)，以適應(yīng)工科院校分析化學(xué)課程教學(xué)中對(duì)儀器分析內(nèi)容日益增加的需要。全書結(jié)構(gòu)新穎、內(nèi)容精練、特色突出，特別適合工科少學(xué)時(shí)分析化學(xué)課程教學(xué)需要，并配有制作精美、經(jīng)過多年使用、效果良好的電子教案。    本書可作為高等院校化學(xué)化工類專業(yè)及其他相關(guān)專業(yè)的分析化學(xué)課程教材，也可供從事理化分析檢驗(yàn)工作的人員參考及培訓(xùn)使用。

書籍目錄

第1章 緒論　本章教學(xué)基本要求　1.1 分析化學(xué)的性質(zhì)、任務(wù)和作用　　1.1.1 分析化學(xué)的定義與任務(wù)　　1.1.2 分析化學(xué)的地位與作用　1.2 分析方法的分類　　1.2.1 定性、定量和結(jié)構(gòu)分析　　1.2.2 化學(xué)分析和儀器分析　　1.2.3 其他分類法　1.3 分析化學(xué)的變革與發(fā)展　　1.3.1 分析化學(xué)的變革　　1.3.2 分析化學(xué)的發(fā)展趨勢　1.4 定量分析基本過程與分析方法選擇　　1.4.1 定量分析的一般過程　　1.4.2 分析方法選擇的基本原則　　1.4.3 定量分析結(jié)果的表達(dá)　1.5 本課程的基本任務(wù)和要求　　1.5.1 本課程的基本任務(wù)和要求　　1.5.2 本課程的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)　　1.5.3 分析化學(xué)文獻(xiàn)　習(xí)題第2章 定量分析中的誤差與數(shù)據(jù)處理　本章教學(xué)基本要求　2.1 定量分析中誤差的基本概念　　2.1.1 誤差、誤差的分類及其特點(diǎn)　　2.1.2 偶然誤差分布的數(shù)理統(tǒng)計(jì)規(guī)律　　2.1.3 置信度與置信區(qū)間　　2.1.4 誤差的傳遞及提高測定準(zhǔn)確度的方法　2.2 定量分析數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)和顯著性檢驗(yàn)　　2.2.1 可疑值的取舍——過失的判斷　　2.2.2 顯著性檢驗(yàn)——系統(tǒng)誤差的判斷　2.3 有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則　　2.3.1 有效數(shù)字　　2.3.2 有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則　　2.3.3 數(shù)字修約規(guī)則　2.4 分析質(zhì)量的保證與控制　　2.4.1 質(zhì)量保證體系和質(zhì)量控制　　2.4.2 檢測實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量保證的認(rèn)證　　2.4.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)　2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸分析　　2.5.1 一元線性回歸　　2.5.2 相關(guān)系數(shù)及相關(guān)檢驗(yàn)　　2.5.3 回歸線的精密度及其置信區(qū)間　習(xí)題第3章 滴定分析法　本章教學(xué)基本要求　3.1 滴定分析法基礎(chǔ)　　3.1.1 滴定分析中的有關(guān)術(shù)語及基礎(chǔ)知識(shí)　　3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及其濃度表示　　3.1.3 滴定分析的計(jì)算　3.2 滴定分析法基本原理　　3.2.1 活度、活度系數(shù)和平衡常數(shù)　　3.2.2 化學(xué)平衡及相關(guān)計(jì)算　　3.2.3 滴定曲線　　3.2.4 滴定終點(diǎn)的確定方法　　3.2.5 終點(diǎn)誤差與直接滴定的條件　3.3 滴定分析法的應(yīng)用　　3.3.1 酸堿滴定法　　3.3.2 配位滴定法　　3.3.3 氧化還原滴定法　　3.3.4 沉淀滴定法和重量分析法　習(xí)題第4章 電化學(xué)分析法　本章教學(xué)基本要求　4.1 概述　　4.1.1 電化學(xué)分析法的分類　　4.1.2 電化學(xué)分析常用的儀器及用途　　4.1.3 電化學(xué)分析的基本原理　4.2 電位分析法　　4.2.1 電極　　4.2.2 離子選擇性電極　　4.2.3 離子選擇性電極的特性　　4.2.4 電位分析法的應(yīng)用  4.3 其他電化學(xué)分析法簡介　　4.3.1 電解分析法　　4.3.2 伏安分析法　4.4 電化學(xué)分析法的進(jìn)展　習(xí)題第5章 色譜分析法　本章教學(xué)基本要求　5.1 色譜分析法基礎(chǔ)　　5.1.1 色譜分析法概述　　5.1.2 色譜分析法的特點(diǎn)和分類　　5.1.3 色譜分離基本原理與過程　　5.1.4 色譜基本參數(shù)與色譜流出曲線的表征　5.2 色譜基礎(chǔ)理論　　5.2.1 色譜基本關(guān)系式　　5.2.2 塔板理論　　5.2.3 速率理論　　5.2.4 分離度　5.3 氣相色譜法　　5.3.1 氣相色譜儀　　5.3.2 氣相色譜固定相　　5.3.3 氣相色譜檢測器　　5.3.4 氣相色譜分離操作條件的選擇　　5.3.5 毛細(xì)管氣相色譜分析　　5.3.6 氣相色譜法的應(yīng)用　5.4 高效液相色譜法　　5.4.1 高效液相色譜法的特性　　5.4.2 高效液相色譜儀的結(jié)構(gòu)流程及主要部件　　5.4.3 高效液相色譜中的分離類型與操作條件的選擇　　5.4.4 高效液相色譜法的應(yīng)用　5.5 超臨界流體色譜法　　5.5.1 超臨界流體色譜的特點(diǎn)與基本原理　　5.5.2 超臨界流體色譜儀的結(jié)構(gòu)流程　　5.5.3 超臨界流體色譜法的應(yīng)用　5.6 色譜定性與定量分析方法　　5.6.1 色譜定性鑒定方法　　5.6.2 色譜定量分析方法　5.7 高效毛細(xì)管電泳分析法簡介　　5.7.1 毛細(xì)管電泳分析的基本原理　　5.7.2 毛細(xì)管電泳儀的基本結(jié)構(gòu)　　5.7.3 高效毛細(xì)管電泳的主要特點(diǎn)和應(yīng)用　習(xí)題第6章 紫外－可見分光光度法　本章教學(xué)基本要求　6.1 紫外－可見分光光度法的基本原理　　6.1.1 光的基本性質(zhì)　　6.1.2 物質(zhì)分子對(duì)光的選擇性吸收與吸收曲線　　6.1.3 光的吸收定律　　6.1.4 電子躍遷與吸收帶類型　6.2 紫外－可見分光光度計(jì)　　6.2.1 儀器的基本組成　　6.2.2 儀器類型簡介　6.3 顯色反應(yīng)及其光度測定條件的選擇　　6.3.1 顯色反應(yīng)的選擇　　6.3.2 顯色反應(yīng)條件的選擇　　6.3.3 光度測定條件的選擇　　6.3.4 提高光度測定靈敏度和選擇性的途徑　6.4 分光光度定量測定方法　　6.4.1 普通分光光度法　　6.4.2 示差分光光度法　　6.4.3 雙波長分光光度法　　6.4.4 導(dǎo)數(shù)分光光度法　6.5 紫外一可見分光光度法的其他應(yīng)用　　6.5.1 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)解析　　6.5.2 某些物理化學(xué)參數(shù)的測定　習(xí)題第7章 原子吸收光譜法　本章教學(xué)基本要求　7.1 概述　7.2 基本原理　　7.2.1 共振線與吸收線　　7.2.2 基態(tài)原子數(shù)與溫度的關(guān)系　　7.2.3 原子吸收譜線的輪廓及其變寬　　7.2.4 原子吸收法的定量基礎(chǔ)　7.3 原子吸收光譜儀　　7.3.1 原子吸收光譜儀主要部件及作用　　7.3.2 原子吸收光譜儀的類型　7.4 實(shí)驗(yàn)條件的選擇　　7.4.1 試樣的預(yù)處理與制樣　　7.4.2 測定條件的選擇　　7.4.3 干擾及其抑制　7.5 定量分析方法與評(píng)價(jià)　　7.5.1 定量分析方法　　7.5.2 分析方法評(píng)價(jià)　7.6 原子吸收光譜法的應(yīng)用　　7.6.1 元素的原子吸收光譜法測定　　7.6.2 元素形態(tài)分析及間接原子吸收光譜法測定　7.7 原子發(fā)射光譜法簡介　習(xí)題第8章 波譜分析法　本章教學(xué)基本要求　8.1 紅外吸收光譜法　　8.1.1 紅外光譜產(chǎn)生的基本原理　　8.1.2 紅外光譜儀　　8.1.3 有機(jī)化合物中基團(tuán)的特征吸收峰　　8.1.4 影響吸收峰峰位的因素　　8.1.5 紅外光譜在結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)用　8.2 核磁共振波譜法　　8.2.1 基本原理　　8.2.2 核磁共振波譜儀　　8.2.3 有機(jī)化合物中氫核的化學(xué)位移　　8.2.4 自旋－自旋偶合　　8.2.5 核磁共振波譜法在結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)用　　8.2.6 其他核磁共振波譜　8.3 質(zhì)譜法　　8.3.1 基本原理　　8.3.2 質(zhì)譜儀　　8.3.3 質(zhì)譜圖中離子峰的主要類型　　8.3.4 有機(jī)分子的裂解類型　　8.3.5 各類有機(jī)化合物的質(zhì)譜　　8.3.6 質(zhì)譜法在結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)用　習(xí)題第9章 分析測定中的分離方法　本章教學(xué)基本要求　9.1 沉淀分離法　　9.1.1 無機(jī)沉淀劑沉淀分離法　　9.1.2 有機(jī)沉淀劑沉淀分離法　　9.1.3 鹽析法和等電點(diǎn)沉淀法　9.2 溶劑萃取分離法　　9.2.1 萃取分離基本原理　　9.2.2 常見的萃取體系　　9.2.3 固相萃取技術(shù)簡介　9.3 離子交換分離法　　9.3.1 離子交換樹脂及交換作用原理　　9.3.2 離子交換分離操作程序　　9.3.3 離子交換分離法的應(yīng)用　9.4 層析分離法　　9.4.1 柱層析法　　9.4.2 平面層析法　9.5 膜分離法　　9.5.1 膜分離法概述　　9.5.2 透析　　9.5.3 液膜分離　9.6 電泳分離法　　9.6.1 電泳分離法的原理　　9.6.2 電泳分離法的分類　　9.6.3 電泳分離法的應(yīng)用　習(xí)題附錄　附錄1 弱酸和弱堿的解離常數(shù)　附錄2 常用的酸溶液和堿溶液的相對(duì)密度和濃度　附錄3 金屬離子配合物的穩(wěn)定常數(shù)　附錄4 標(biāo)準(zhǔn)電極電位　附錄5 條件電極電位　附錄6 難溶化合物的溶度積常數(shù)　附錄7 化學(xué)元素的相對(duì)原子質(zhì)量　附錄8 部分化合物的相對(duì)分子質(zhì)量　附錄9 有機(jī)化合物常見的質(zhì)譜碎片　附錄10 常見固體試樣的分解方法　附錄11 部分有害氣體檢測用試紙及制備方法　附錄12 常見分析儀器的用途及主要應(yīng)用范圍參考文獻(xiàn)　　

章節(jié)摘錄

　　（2）發(fā)展快速分析　　對(duì)于不穩(wěn)定的和瞬態(tài)物種，如自由基、激發(fā)態(tài)原子等以及高速反應(yīng)產(chǎn)物的測定是分析化學(xué)發(fā)展的一個(gè)突破，在許多化學(xué)反應(yīng)中的瞬變機(jī)理和快速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究中起著越來越重要的作用。在線、實(shí)時(shí)以及活體內(nèi)原位分析都已成為現(xiàn)實(shí)?！　。?）發(fā)展結(jié)構(gòu)分析和形態(tài)分析　　迄今人們所認(rèn)識(shí)的化合物已超過2200萬種，而且新合成的化合物種類仍在快速增加。許多不同價(jià)態(tài)的離子或化合物的異構(gòu)體往往其活性或毒性差別很大。此外，確定新物質(zhì)結(jié)構(gòu)及了解化合物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系已成為許多學(xué)科關(guān)心的重要課題，由此推動(dòng)了分子結(jié)構(gòu)分析技術(shù)如核磁共振分析、質(zhì)譜分析、紅外光譜分析和激光拉曼光譜分析等的迅速發(fā)展?！　。?）聯(lián)用技術(shù)和智能化、微型化儀器發(fā)展迅速　　微電子工業(yè)、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展推動(dòng)了兩種或多種分析技術(shù)的聯(lián)用，為解決復(fù)雜物質(zhì)分析和提高分析速度提供了強(qiáng)有力的手段。例如，色譜一質(zhì)譜、色譜一紅外等聯(lián)用技術(shù)，充分發(fā)揮了色譜的強(qiáng)分離能力和質(zhì)譜、紅外光譜對(duì)分子結(jié)構(gòu)的強(qiáng)鑒別能力，成為解決復(fù)雜物質(zhì)分離與結(jié)構(gòu)分析的有力手段，是儀器分析發(fā)展的重要方向之一。分析儀器與計(jì)算機(jī)的結(jié)合出現(xiàn)了智能化的分析儀器，極大地提高了分析儀器提供信息與處理信息的能力，提高了儀器操作的自動(dòng)化程度，擴(kuò)充了分析化學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域。分析儀器乃至整個(gè)分析系統(tǒng)全過程的微型化、集成化、自動(dòng)化、便攜化一直是分析化學(xué)工作者努力研究和希望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，微流控分析芯片則是實(shí)現(xiàn)這一整體目標(biāo)的成功嘗試。它的出現(xiàn)備受關(guān)注和重視。目前該方面的研究已成為分析化學(xué)學(xué)科最活躍的領(lǐng)域和發(fā)展前沿?！　》治龌瘜W(xué)一百多年來成功實(shí)現(xiàn)的三次變革和主體的轉(zhuǎn)移（由以化學(xué)分析為主向以儀器分析為主的轉(zhuǎn)移，由以無機(jī)物為研究對(duì)象向以有機(jī)物、生物為主要研究對(duì)象的轉(zhuǎn)移），奠定了分析化學(xué)在化學(xué)學(xué)科中的地位，成為化學(xué)學(xué)科中近年來發(fā)展最快的基礎(chǔ)學(xué)科。明天的分析化學(xué)將在生命、環(huán)境、能源和材料等領(lǐng)域，朝著更高靈敏度（原子、分子級(jí)水平）、更高選擇性（復(fù)雜體系）、更快速（飛秒級(jí)水平）以及智能化、自動(dòng)化、微型化的縱深方向發(fā)展。圖l一1簡要給出了分析化學(xué)今后的主要發(fā)展方向。

編輯推薦

　　《普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材：分析化學(xué)》是作者近幾年在承擔(dān)完成教育部多項(xiàng)教學(xué)改革研究項(xiàng)目、國家工科化學(xué)教學(xué)基地建設(shè)和分析化學(xué)國家精品課程建設(shè)的基礎(chǔ)上，對(duì)分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容、課程體系及教學(xué)方法和手段改革和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。全書共分九章，內(nèi)容覆蓋誤差與數(shù)據(jù)處理、滴定分析、各種儀器分析方法及有機(jī)分子結(jié)構(gòu)測定方法等。

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