一、教學(xué)的目的與本課程的任務(wù)
水分析化學(xué)是研究水及其雜質(zhì)、污染物的組成、性質(zhì)、含量和它們的分析方法的一門(mén)學(xué)科。水分析化學(xué)是市政工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課之一,通過(guò)水分析化學(xué)學(xué)習(xí),掌握水分析化學(xué)的四大滴定方法(酸堿滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法、配合滴定法)和主要儀器分析法(吸光光度法、氣相色譜法、原子吸收光譜法等)的基本原理、基本理論、基本知識(shí)、基本概念和基本技能,掌握水質(zhì)分析的基本操作,注重培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
二、本課程的基本內(nèi)容和考試要求
第一章:緒論
1.1水分析化學(xué)概論
一般了解水分析化學(xué)的任務(wù)和作用,水分析方法的分類(化學(xué)分析法和儀器分析法),以及水分析化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展方向。
1.2定量分析中的誤差
重點(diǎn)掌握各種誤差的表示方法及準(zhǔn)確度和精密度表達(dá)方法,一般掌握誤差的減免方法。
1.3分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理
重點(diǎn)掌握平均偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差的定義和計(jì)算方法以及置信度和置信區(qū)間,掌握用Q檢驗(yàn)法進(jìn)行可疑數(shù)據(jù)的取舍。
1.4有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則
一般了解有效數(shù)字的意義,重點(diǎn)掌握有效數(shù)字的正確表達(dá)方法及運(yùn)算規(guī)則。
第二章:滴定分析
2.1滴定分析的概述
一般掌握滴定分析的定義和常用的術(shù)語(yǔ)。
2.2滴定分析法的分類、滴定方式和滴定反應(yīng)的條件
一般了解滴定分析法的分類和四種滴定分析方法的原理,一般掌握滴定反應(yīng)所具備的條件及滴定分析中常用的幾種方式。
2.3標(biāo)準(zhǔn)溶液與基準(zhǔn)物質(zhì)
重點(diǎn)掌握標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法、濃度表示方法、滴定度及基準(zhǔn)物質(zhì)。
2.4滴定分析計(jì)算
重點(diǎn)掌握滴定中各物質(zhì)的量的關(guān)系,被測(cè)物質(zhì)濃度及百分含量的表示方法。
第三章:酸堿滴定法
3.1酸堿平衡的理論基礎(chǔ)
重點(diǎn)掌握酸堿質(zhì)子理論、酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)、酸堿及兩性物質(zhì)的含義。重點(diǎn)掌握酸堿離解平衡及平衡常數(shù)的表達(dá)方法。重點(diǎn)掌握各種酸堿溶液的pH計(jì)算。
3.2分布曲線
重點(diǎn)掌握酸堿在不同pH溶液中各種存在形式的分布情況、分布系數(shù)的概念和計(jì)算。
3.3酸堿緩沖溶液
重點(diǎn)掌握緩沖溶液的作用原理,重點(diǎn)掌握緩沖溶液的pH計(jì)算。
3.4滴定曲線和酸堿指示劑選擇
一般掌握酸堿指示劑作用原理,酸堿滴定的基本原理。重點(diǎn)掌握滴定過(guò)程中滴定突躍范圍的計(jì)算及指示劑選擇原則。
3.5酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定
重點(diǎn)掌握酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法和標(biāo)定方法。
3.6酸堿滴定的應(yīng)用
重點(diǎn)掌握廢水酸度、堿度測(cè)定。
第四章:配合滴定法
4.1概述
重點(diǎn)掌握配合物的概念、配合物的穩(wěn)定常數(shù)。一般掌握配合滴定的發(fā)展進(jìn)程。
4.2EDTA及金屬離子配合物
一般掌握EDTA與金屬離子的反應(yīng)及螯合物的特點(diǎn)。
4.3金屬離子配合物穩(wěn)定性、穩(wěn)定常數(shù)及其影響因素
重點(diǎn)掌握酸效應(yīng)系數(shù)、條件穩(wěn)定常數(shù)的意義和計(jì)算方法,配合反應(yīng)的完全程度和滴定中不同金屬離子所允許的最低pH值。
4.4金屬指示劑
一般掌握金屬指示劑的作用原理和幾種常用的金屬指示劑。
4.5滴定曲線及指示劑的選擇
重點(diǎn)掌握滴定突躍范圍的計(jì)算方法及影響滴定突躍的因素及判斷能否準(zhǔn)確滴定的方法。一般掌握指示劑選擇原則。
4.6提高滴定選擇性的方法
重點(diǎn)掌握混合離子分別滴定的方法和原理、提高配合滴定的選擇性的方法和幾種滴定方式。
4.7配合滴定的應(yīng)用
重點(diǎn)掌握水的硬度測(cè)定方法及原理。一般了解其它的應(yīng)用。
第五章:氧化還原滴定法
5.1氧化還原平衡
在回顧標(biāo)準(zhǔn)電極電位基礎(chǔ)上,重點(diǎn)掌握條件電極電位及其影響因素,重點(diǎn)掌握如何根據(jù)氧化還原的半反應(yīng)的電極電位判斷反應(yīng)方向、速度、完成程度。一般掌握氧化還原的復(fù)雜性及氧化還原滴定中控制條件的重要性。
5.2氧化還原滴定曲線及終點(diǎn)的確定
一般掌握氧化還原滴定過(guò)程中隨滴定劑的加入,溶液電極電位的變化情況,重點(diǎn)掌握滴定的化學(xué)計(jì)量點(diǎn)、滴定突躍范圍的電位計(jì)算和影響滴定突躍范圍的因素,一般掌握氧化還原指示劑的作用原理及選擇原則。
5.3氧化還原滴定的預(yù)處理
一般了解氧化還原滴定中常用的幾種預(yù)處理方法。
5.4常用氧化還原滴定法
重點(diǎn)掌握高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法和碘量法及其應(yīng)用,重點(diǎn)掌握CODcr、BOD5、DO、高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定原理和測(cè)定方法。
5.5氧化還原滴定結(jié)果計(jì)算
一般掌握各種氧化還原滴定結(jié)果的計(jì)算。
第六章:沉淀滴定法
6.1概述
一般了解沉淀滴定法對(duì)沉淀反應(yīng)的要求及沉淀滴定法的應(yīng)用。
6.2滴定方法
重點(diǎn)掌握銀量法中的三種滴定方法的原理及步驟。
6.3銀量法的應(yīng)用
重點(diǎn)掌握水和廢水中氯化物的測(cè)定,一般了解其它的應(yīng)用。
第七章:重量分析法
7.1概述
一般了解重量分析法的分類和特點(diǎn),重量分析法的操作以及重量分析法對(duì)沉淀的要求。
7.2沉淀的形成及影響沉淀溶解度的因素
一般了解沉淀的形成過(guò)程,一般掌握同離子效應(yīng)、鹽效應(yīng)、配合效應(yīng)及酸效應(yīng)對(duì)沉淀溶解度的影響。
7.3影響沉淀純度的因素及沉淀?xiàng)l件的選擇
一般了解共沉淀現(xiàn)象、后沉淀現(xiàn)象及晶形沉淀和非晶形沉淀的沉淀?xiàng)l件。
7.4重量分析法的應(yīng)用
一般了解硫酸根離子的測(cè)定方法。
第八章:吸光光度法
8.1概述
一般了解光譜分析法的分類和各種方法的特點(diǎn)。
8.2物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收
重點(diǎn)掌握物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收的原理及吸收曲線。
8.3光吸收的基本定律
重點(diǎn)掌握朗伯-比爾定律、摩爾吸光系數(shù)及其影響因素。重點(diǎn)掌握朗伯-比爾定律偏離的原因及避免偏離的方法。
8.4顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇
一般掌握光度分析法中對(duì)顯色反應(yīng)的要求,一般掌握顯色反應(yīng)的影響因素及顯色條件的選擇。
8.5吸光度測(cè)量條件的選擇
一般掌握入射光波長(zhǎng)、參比溶液和吸光度讀數(shù)范圍的選擇原則。
8.6分光光度計(jì)的基本部件
一般掌握分光光度計(jì)的基本部件,一般了解分光光度計(jì)的工作原理。一般了解目視比色法與吸光光度法各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
8.7分光光度法的應(yīng)用
一般掌握正磷酸鹽測(cè)定,一般了解其它的應(yīng)用。
第九章:原子吸收分光光度法
9.1概述
一般了解原子吸收光譜法的概況,原子吸收光譜法的特點(diǎn)及與分光光度法的異同點(diǎn)。
9.2原子吸收光譜法的基本原理
一般掌握共振線、吸收線、譜線輪廓與譜線寬度等概念,一般掌握原子吸收的定量基礎(chǔ),一般了解變寬的因素。
9.3原子吸收分光光度計(jì)
一般了解原子吸收分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)和各部件的作用原理,一般了解火焰原子化、電熱原子化的工作原理。
9.4原子吸收光譜法中的干擾及其消除
一般了解原子吸收光譜法的光譜干擾、背景干擾、化學(xué)干擾等干擾因素及消除方法。
9.5分析方法及測(cè)量條件的選擇
一般了解分析方法和測(cè)量條件的選擇,一般了解原子吸收中靈敏度和檢出限的定義和計(jì)算方法。
9.6定量分析方法
一般掌握工作曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法。
第十章:氣相色譜法
10.1概述
一般了解色譜法的發(fā)展過(guò)程、原理和分類、分析流程和色譜圖所反映的物質(zhì)性質(zhì),一般了解色譜儀器的基本構(gòu)造。
10.2固定相
一般掌握色譜中對(duì)擔(dān)體和固定液的要求和選擇原則。
10.3氣相色譜分析的理論基礎(chǔ)
重點(diǎn)掌握色譜的有關(guān)術(shù)語(yǔ)、塔板理論及有關(guān)計(jì)算,一般掌握速率理論。
10.4氣相色譜分離操作條件的選擇
一般掌握載氣流速、柱溫、柱長(zhǎng)和柱內(nèi)徑、進(jìn)樣量、氣化溫度的選擇。
10.5毛細(xì)管色譜
一般了解毛細(xì)管色譜的工作原理。
10.6檢測(cè)器
一般了解氫火焰檢測(cè)器工作原理和特點(diǎn),一般了解其它各種檢測(cè)器的工作原理和特點(diǎn)。
10.7氣相色譜分析
重點(diǎn)掌握氣相色譜定性、定量分析的依據(jù)和原理。
第十一章:物質(zhì)的定量分析
11.1定量分析中的分離方法
一般了解沉淀分離法、溶劑萃取分離法、層析分離法和離子交換分離法。
11.2定量分析的一般步驟
一般了解試樣的采取和制備、試樣的分解、測(cè)定方法的選擇和分析結(jié)果質(zhì)量保證。
三、參考書(shū)目:
1、《分析化學(xué)》第五版,華東理工大學(xué)化學(xué)系主編,高等教育出版社。
2、《水分析化學(xué)》第二版,黃君禮主編,中國(guó)建筑工業(yè)出版社。
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