分析化學(xué)

前言

本教材是我校參加《面向21世紀(jì)工科（化工類）化學(xué)系列課程改革的研究與實(shí)踐》項(xiàng)目，進(jìn)行分析化學(xué)課程內(nèi)容、體系與教學(xué)方法改革的研究與實(shí)踐的初步成果。分析化學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)中的重要地位和作用，使之成為衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)水平的標(biāo)志之一，科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也不斷地向分析化學(xué)提出越來越高的要求。原有的分析化學(xué)教材無論教材內(nèi)容還是教材體系都難以適應(yīng)當(dāng)前和今后工科人才培養(yǎng)的要求。我們在全面進(jìn)行教學(xué)改革的研究與實(shí)踐的基礎(chǔ)上推出本教材，其主要變化體現(xiàn)在如下幾方面：1.將內(nèi)容重點(diǎn)由化學(xué)分析轉(zhuǎn)向儀器分析。根據(jù)儀器分析的重要性已超過化學(xué)分析的實(shí)際狀況，為適應(yīng)形勢對人才培養(yǎng)的要求，本教材將重點(diǎn)由原來的化學(xué)分析轉(zhuǎn)向儀器分析。2.精簡化學(xué)分析內(nèi)容。作為化學(xué)分析的主體，滴定分析，所包括的幾種方法具有許多共性，因此將其合并為一章，這樣做既可避免重復(fù)繁瑣的敘述，精簡內(nèi)容，使儀器分析內(nèi)容得到拓寬與加強(qiáng)，又有利于學(xué)生概括總結(jié)能力的培養(yǎng)。3.新增有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析內(nèi)容。有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)知識對于化工類專業(yè)人才是必不可少的，因此本教材新增了紅外、核磁和質(zhì)譜等有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)解析基礎(chǔ)。4.加強(qiáng)誤差分析與數(shù)據(jù)評價(jià)的內(nèi)容。定量分析中的誤差分析與數(shù)據(jù)評價(jià)，對于建立或改進(jìn)分析方法、獲取有用信息十分重要，也是培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題能力的重要環(huán)節(jié)，因此作適當(dāng)加強(qiáng)。5.分析對象由原來的無機(jī)物為主轉(zhuǎn)向無機(jī)物和有機(jī)物并重，以適應(yīng)迅速發(fā)展的有機(jī)化工、精細(xì)化工、生物化工以及材料科學(xué)、環(huán)境工程等學(xué)科的需要。

內(nèi)容概要

　　《分析化學(xué)（第3版）》是我校參加《面向21世紀(jì)工科（化工類）化學(xué)系列課程改革的研究與實(shí)踐》項(xiàng)目，進(jìn)行分析化學(xué)課程內(nèi)容、體系與教學(xué)方法改革的研究與實(shí)踐的初步成果。分析化學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)中的重要地位和作用，使之成為衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)水平的標(biāo)志之一，科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也不斷地向分析化學(xué)提出越來越高的要求。原有的分析化學(xué)教材無論教材內(nèi)容還是教材體系都難以適應(yīng)當(dāng)前和今后工科人才培養(yǎng)的要求。我們在全面進(jìn)行教學(xué)改革的研究與實(shí)踐的基礎(chǔ)上推出本教材，其主要變化體現(xiàn)在如下幾方面：　　1.將內(nèi)容重點(diǎn)由化學(xué)分析轉(zhuǎn)向儀器分析。根據(jù)儀器分析的重要性已超過化學(xué)分析的實(shí)際狀況，為適應(yīng)形勢對人才培養(yǎng)的要求，本教材將重點(diǎn)由原來的化學(xué)分析轉(zhuǎn)向儀器分析?！　?.精簡化學(xué)分析內(nèi)容。作為化學(xué)分析的主體，滴定分析，所包括的幾種方法具有許多共性，因此將其合并為一章，這樣做既可避免重復(fù)繁瑣的敘述，精簡內(nèi)容，使儀器分析內(nèi)容得到拓寬與加強(qiáng)，又有利于學(xué)生概括總結(jié)能力的培養(yǎng)?！　?.新增有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析內(nèi)容。有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)知識對于化工類專業(yè)人才是必不可少的，因此本教材新增了紅外、核磁和質(zhì)譜等有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)解析基礎(chǔ)?！　?.加強(qiáng)誤差分析與數(shù)據(jù)評價(jià)的內(nèi)容。定量分析中的誤差分析與數(shù)據(jù)評價(jià)，對于建立或改進(jìn)分析方法、獲取有用信息十分重要，也是培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題能力的重要環(huán)節(jié)，因此作適當(dāng)加強(qiáng)?！　?.分析對象由原來的無機(jī)物為主轉(zhuǎn)向無機(jī)物和有機(jī)物并重，以適應(yīng)迅速發(fā)展的有機(jī)化工、精細(xì)化工、生物化工以及材料科學(xué)、環(huán)境工程等學(xué)科的需要。

書籍目錄

第1章 緒論／11.1 分析化學(xué)的性質(zhì)、任務(wù)和作用／11.2 分析方法的分類／21.2.1 定性、定量和結(jié)構(gòu)分析／21.2.2 化學(xué)分析和儀器分析／21.2.3 其他分類法／31.3 分析化學(xué)的發(fā)展概況／31.4 化學(xué)分析過程的基本步驟／41.5 本課程的基本任務(wù)和要求／5第2章 定量分析中的誤差與數(shù)據(jù)處理／62.1 誤差的基本概念／62.1.1 誤差及其表示方法／62.1.2 誤差的分類及其特點(diǎn)／92.2 偶然誤差分布的數(shù)理統(tǒng)計(jì)規(guī)律／102.3 提高準(zhǔn)確度的方法／142.3.1 選擇合適的測定方法／142.3.2 提高測定過程的準(zhǔn)確度／142.4 誤差的傳遞／152.4.1 系統(tǒng)誤差的傳遞／162.4.2 偶然誤差的傳遞／172.5 分析數(shù)據(jù)的處理／182.5.1 置信度與置信區(qū)間／182.5.2 定量分析數(shù)據(jù)的評價(jià)／192.6 有效數(shù)字及其計(jì)算規(guī)則／232.6.1 有效數(shù)字／232.6.2 有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則／242.6.3 數(shù)字修約規(guī)則／252.7 標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸分析／252.7.1 一元線性回歸／262.7.2 相關(guān)系數(shù)及相關(guān)檢驗(yàn)／262.7.3 回歸線的精密度及其置信區(qū)間／27習(xí)題／29第3章 滴定分析法／313.1 滴定分析法概述／313.1.1 滴定分析法及有關(guān)名詞術(shù)語／313.1.2 滴定分析法的分類和滴定分析法對反應(yīng)的要求／3l3.1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液及其濃度表示／323.1.4 滴定分析結(jié)果的計(jì)算／343.1.5 活度、活度系數(shù)／363.2 化學(xué)平衡／373.2.1 酸堿平衡／373.2.2 分布系數(shù)和分布曲線／383.2.3 配位平衡、條件穩(wěn)定常數(shù)及其影響因素／423.2.4 氧化還原反應(yīng)平衡、條件電極電位／453.2.5 沉淀的溶解平衡／473.3 滴定分析法的原理／493.3.1 滴定曲線／493.3.2 滴定突躍范圍大小的影響因素／533.3.3 滴定終點(diǎn)的確定方法／543.3.4 終點(diǎn)誤差與直接滴定的條件／593.4 滴定分析法的應(yīng)用／643.4.1 酸堿滴定法／643.4.2 配位滴定法／673.4.3 氧化還原滴定法／693.4.4 沉淀測定法／75習(xí)題／82第4章 電化學(xué)分析法／854.1 概述／854.1.1 電化學(xué)分析法的分類／854.1.2 電化學(xué)分析的基本方法／874.1.3 電化學(xué)分析常見儀器及用途／884.2 電極的構(gòu)造和原理／894.2.1 電極與電極分類／894.2.2 離子選擇性電極的種類和結(jié)構(gòu)／934.2.3 離子選擇性電極的特性／994.3 電位分析法及應(yīng)用／1024.3.1 直接電位法／1024.3.2 電位滴定法／1064.3.3 電位分析法的應(yīng)用／1084.4 電解與庫侖分析法簡介／1104.4.1 電解分析的基本原理及應(yīng)用／1104.4.2 庫侖分析法的基本原理及應(yīng)用／1144.4.3 控制電流庫侖分析法／1154.4.4 微庫侖分析技術(shù)／1164.5 極譜與伏安分析法簡介／1174.5.1 極譜分析的基本原理及應(yīng)用／1174.5.2 其他現(xiàn)代極譜及伏安分析技術(shù)／1214.6 生物電化學(xué)分析法及其進(jìn)展／125習(xí)題／127第5章 色譜分析法／1295.1 概述／1295.1.1 色譜法的特點(diǎn)、分類和作用／1295.1.2 氣相色譜分離過程／1315.2 氣相色譜儀／1315.2.1 氣相色譜儀及其流程／1315.2.2 氣相色譜固定相／1335.2.3 氣相色譜檢測裝置／1365.3 色譜理論基礎(chǔ)／1425.3.1 氣相色譜流出曲線及基本關(guān)系式／1425.3.2 容量因子與分配系數(shù)／1445.3.3 塔板理論／1445.3.4 速率理論／1455.3.5 分離度／1475.4 氣相色譜分離操作條件的選擇／1485.4.1 色譜柱及使用條件的選擇／1485.4.2 載氣種類和流速的選擇／1505.4.3 其他操作條件的選擇／1515.5 氣相色譜定性、定量分析方法／1515.5.1 色譜定性鑒定方法／1515.5.2 色譜定量分析方法／1525.6 毛細(xì)管色譜／1555.6.1 毛細(xì)管色譜的特點(diǎn)／1565.6.2 毛細(xì)管色譜柱／1565.6.3 毛細(xì)管色譜結(jié)構(gòu)流程及操作條件的優(yōu)化／1575.7 高效液相色譜法簡介／1585.7.1 高效液相色譜法的特點(diǎn)、流程及主要部件／1585.7.2 影響分離的因素及操作條件的選擇／1615.7.3 高效液相色譜的主要分離類型／1625.7.4 高效液相色譜法的應(yīng)用／1635.8 其他色譜法及相關(guān)技術(shù)簡介／1635.8.1 離子色譜／1635.8.2 高效毛細(xì)管電泳／1665.8.3 平板色譜法／168習(xí)題／170第6章 紫外一可見分光光度法／1726.1 概述／1726.2 紫外一可見分子吸收光譜／1726.2.1 光的基本性質(zhì)／1726.2.2 物質(zhì)分子對光的選擇性吸收與吸收曲線／1736.2.3 紫外一可見分子吸收光譜與電子躍遷／1766.3 光的吸收定律／1806.3.1 朗伯一比耳定律／1806.3.2 分光光度法的靈敏度／1826.3.3 偏離朗伯一比耳定律的原因／1836.4 紫外一可見分光光度計(jì)／1856.4.1 基本組成／1856.4.2 類型簡介／1886.5 顯色反應(yīng)及其光度測定條件的選擇／1906.5.1 顯色反應(yīng)的選擇／1906.5.2 顯色反應(yīng)條件的選擇／1926.5.3 共存離子干擾的消除／1946.5.4 光度測定條件的選擇／1946.5.5 提高光度測定靈敏度和選擇性的途徑／1966.6 分光光度定量測定方法／1986.6.1 普通分光光度法／1986.6.2 示差分光光度法／1996.6.3 雙波長分光光度法／1996.6.4 導(dǎo)數(shù)分光光度法／2006.6.5 動力學(xué)分光光度法／2026.7 紫外一可見分光光度法的其他應(yīng)用／2046.7.1 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)解析／2046.7.2 光度滴定／2066.7.3 某些物理化學(xué)參數(shù)的測定／206習(xí)題／207第7章 原子吸收光譜分析法／2097.1 概述／2097.2 基本原理／2107.2.1 共振線與吸收線／2107.2.2 基態(tài)原子數(shù)與火焰溫度的關(guān)系／2117.2.3 譜線。輪廓與譜線交寬／2127.2.4 原子吸收的測量／2137.3 原子吸收光譜儀／2157.4 原子吸收光譜法實(shí)驗(yàn)條件的建立／2207.4.1 測定條件的選擇／2207.4.2 干擾及其抑制／2217.4.3 靈敏度、特征濃度及檢測限／2227.4.4 樣品的預(yù)處理／2237.5 定量分析方法／2247.6 應(yīng)用／2267.6.1 各族元素的原子吸收法測定／2267.6.2 生物樣品中微量、痕量元素的測定／2277.6.3 環(huán)境監(jiān)測中原子吸收分光光度法的應(yīng)用／227習(xí)題／227第8章 有機(jī)分子結(jié)構(gòu)測定方法／2298.1 紅外吸收光譜法／2298.1.1 概述／2298.1.2 紅外光譜產(chǎn)生的基本原理／2308.1.3 影響吸收蜂蜂位的因素／2358.1.4 紅外光譜儀／2368.1.5 紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系／2388.2 核磁共振波譜法／2438.2.1 概述／2438.2.2 基本原理／2438.2.3 核磁共振波譜儀／2468.2.4 化學(xué)位移與自旋一自旋偶合／2478.2.5 影響化學(xué)位移的因素／2498.2.6 化學(xué)位移與結(jié)構(gòu)的關(guān)系／2518.2.7 核磁共振波譜在結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)用／2578.2.8 其他核磁共振波譜／2608.3 質(zhì)譜法／2618.3.1 質(zhì)譜法的原理與質(zhì)譜儀／2618.3.2 質(zhì)譜圖中離子峰的主要類型／2638.3.3 有機(jī)分子的裂解類型／2648.3.4 質(zhì)譜圖與有機(jī)分子結(jié)構(gòu)／268習(xí)題／275第9章 分析化學(xué)中的分離技術(shù)／2789.1 沉淀分離法／2789.1.1 無機(jī)沉淀劑沉淀分離法／2789.1.2 有機(jī)試劑沉淀分離法／2809.1.3 鹽析法／2809.1.4 等電點(diǎn)沉淀法／2819.2 溶劑萃取分離法／2819.2.1 分配系數(shù)和逆流分配分離／2819.2.2 溶劑的選擇和物質(zhì)溶解度的一般規(guī)律／2829.3 離子交換分離法／2829.3.1 離子交換樹脂及交換作用原理／2829.3.2 離子交換分離法的一般操作程序／2849.3.3 離子交換分離法的應(yīng)用／2849.4 膜分離技術(shù)／2859.4.1 過濾／2859.4.2 透析／2859.5 生物大分子的色譜分離法／2869.6 現(xiàn)代分離技術(shù)的發(fā)展近況概述／288習(xí)題／／89部分習(xí)題參考答案／290附錄／293附錄1 弱酸和弱堿的離解常數(shù)／293附錄2 常用的酸溶液和堿溶液的相對密度和濃度／295附錄3 金屬離子配合物的穩(wěn)定常數(shù)／296附錄4 標(biāo)準(zhǔn)電極電位／297附錄5 條件電極電位／299附錄6 難溶化合物的溶度積常數(shù)／301附錄7 化學(xué)元素的相對原子質(zhì)量／302附錄8 部分化合物的相對分子質(zhì)量／303附錄9 有機(jī)化合物常見的質(zhì)譜碎片／304附錄10 常見固體試樣的分解方法／306附錄11 部分有害氣體檢測用試紙及制備方法／307附錄12 分析儀器的用途及主要應(yīng)用范圍／308參考文獻(xiàn)／310

章節(jié)摘錄

插圖：1.1分析化學(xué)的性質(zhì)、任務(wù)和作用通常將分析化學(xué)定義為研究獲取物質(zhì)的化學(xué)組成（物質(zhì)中含有哪些組分，各個(gè)組分的含量是多少）、形態(tài)（構(gòu)成物質(zhì)的價(jià)態(tài)和狀態(tài)）、化合物分子結(jié)構(gòu)等化學(xué)信息及相關(guān)理論的學(xué)科。現(xiàn)代分析化學(xué)還在不斷發(fā)展和應(yīng)用各種方法、理論、儀器和策略以獲取物質(zhì)在空間（物質(zhì)組成空間分布）和時(shí)間（物質(zhì)組成隨時(shí)間改變，或物質(zhì)瞬間產(chǎn)生或消失）方面的組成和性質(zhì)。近十幾年來，分析化學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的密切結(jié)合，更使得現(xiàn)代分析化學(xué)成為了化學(xué)中的信息科學(xué)，因此，也可將分析化學(xué)在廣義上理解為各種化學(xué)信息的產(chǎn)生、獲取、評價(jià)、挖掘和處理的科學(xué)。分析化學(xué)的任務(wù)是通過各種分析手段來確定物質(zhì)的化學(xué)組成，研究與表征物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的信息，及為此進(jìn)行各種分析方法（創(chuàng)建有關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，研制新型儀器設(shè)備和裝置）和相關(guān)理論的研究。分析化學(xué)與無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)一起構(gòu)成了化學(xué)五大基礎(chǔ)學(xué)科，它是科學(xué)工作者了解化學(xué)世界的視窗，探索物質(zhì)微觀世界的工具。創(chuàng)新能力培養(yǎng)是高等教育的重要任務(wù)之一。分析化學(xué)是當(dāng)代最富活力的學(xué)科之一，學(xué)科內(nèi)容更新速度快，其所具有的與時(shí)俱進(jìn)特色及處處可見的發(fā)明創(chuàng)造對學(xué)生創(chuàng)新理念的培養(yǎng)十分有利。分析化學(xué)不但本身在不斷發(fā)展，出現(xiàn)了許多新方法、新理論、新技術(shù)，以滿足社會快速發(fā)展的需要，同時(shí)，化學(xué)各學(xué)科中的創(chuàng)新成果都需要利用分析化學(xué)技術(shù)來確定新組成、新結(jié)構(gòu)、新屬性，因此，擁有扎實(shí)的分析化學(xué)理論知識和實(shí)驗(yàn)技能是每一個(gè)化學(xué)工作者應(yīng)具有的基本能力。分析化學(xué)與數(shù)學(xué)、物理、材料、生物及計(jì)算機(jī)等學(xué)科都有著密切聯(lián)系，學(xué)習(xí)中更強(qiáng)調(diào)對知識的綜合運(yùn)用能力，對現(xiàn)象的精密細(xì)致的觀察能力，動手能力及分析、解決問題能力的培養(yǎng)。

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