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一、课程的基本信息
课程名称:《化工分析》
课程性质:专业必修课
周 学 时:高二6学时,高三5课时
总 学 时:370学时
适用专业:
化学工艺专业学生
课程教材:《化工分析》第四版 张振宇,姚金柱主编 2015年.
参考书目:
[1]统金柱.化工分析例题与习题.北京,化学工业出版社,2009.
[2]黄一石.分析仪器操作技术与维护.第2版.北京:化学工业出版社,2013.
[3]张振字.化工产品检验技术.第2版北京:化学工业出版社,2013.
[4]王秀萍.实用分析化验工读本第3版.北京:化学工业出版社,2011.
[5]王燕.化学检验工第2版.北京:机械工业出版社,2013.
[6]夏玉宇.化验员实用手册.第2版.北京:化学工业出版社,2007.
[7]邱德仁.工业分析化学.上海:复且大学出版社,2004.
[8]刘珍.化验员读本.第4版.北京:化学工业出版社,2004.
[9]张铁垣.化验工作实用手册,第2版.北京:化学工业出版社,2008.
[10]中华人民共和因国家标准CBT14620分析化学术语.北京:中国标准出版社,2004.
[11]中华人民共和国国家标准GB/T4946-2008.气相色谐术语.北京:中国标准出版社,2009.
[12]国家标准化管理委员会.中华人民共和国国家标准目录及信息总汇(2009).北京:中国标准出版社,2009.
[13]全国化学标准化技术委员会.化学工业标准汇编无机化工产品卷.北京:中国标准出版社,2010.
[14]全国化学标准化技术委员会.化学工业标准汇编有机化工产品卷.北京:中国标准出版社,2006.
考核方式:考试
二、课程的目的与任务
课程在教学计划中的地位作用:
《化工分析》是化学化工专业基础课程之一,是获取物质化学信息,研究物质的组成、状态和结构的一门独立的化学信息科学。化工分析的理论和实验技能是分析专业所必备的基础知识和素质,虽然现在有大量的分析仪器设备,但没有良好的基础支持,也得不到可靠分析结果。本课程的目标是培养高素质的分析化学人才,不仅具有扎实的正确的理论基础知识,还要有较强的实验技能,具有较好的分析问题和解决问题能力,勤于思考,善于创新,适合当代社会的需要。
教学方式:以课堂讲授为主,课堂讨论为辅。
教学的目的与要求:
《化工分析》教学目的:通过本课程的学习,要求学生系统的掌握分析化学的基础理论和基本技巧,准确树立“量”的概念,初步具有选择分析化学方法,正确判断和表达分析结果的能力,并解决各类样品分析和有关科研中的实际问题,同时为后续专业课程的学习打下基础。分析化学课在教给学生基本的分析化学原理和方法的同时,培养从事理论研究和实际工作的能力和严谨的科学作风。
《化工分析》教学要求:掌握分析误差概念和基本理论,树立正确的量的概念;掌握滴定分析、重量分析和分光光度法的基本原理和方法。
课程标准
第一章 绪论
一、本章基本要求
1、了解化工分析的概念、任务,定量分析方法的分类和一般过程。
2、了解分析试样采取的原则,以及采样与制样的方法。了解对实验用水和化学试剂的要求。
3、了解常见分析天平的结构,掌握其称量方法。
4、掌握常用定量分析结果的表示方法,并会进行计算;掌握准确度与误差、精密度与偏差的概念和计算,误差的来源及减免方法。
5、理解有效数字的意义,掌握其处理规则。
二、教学内容
1、化工分析的任务和方法
2、分析实样的采取与处理
3、分析天平和称量方法
4、分析数据与误差问题
第二章 滴定分析
一、本章基本要求
1、了解滴定分析的概念和常用方法,了解滴定终点、化学计量点、终点误差的概念,了解适合滴定分析的化学反应须具备的条件。
2、掌握选取基本单元的原则及标准滴定溶液组成的表示方法,了解基准物质应具备的条件,掌握各种标准溶液的配制方法(配制和标定)。
3、理解等物质的量反应规则的概念,掌握其定量计算。
4、掌握滴定管、容量瓶和吸管的计量特性及其操作方法。
二、教学内容
1、滴定分析的条件和方法
2、标准滴定溶液
3、滴定分析的计算
4、滴定分析仪器及操作技术
第三章 酸碱滴定法
一、本章基本要求
1、了解酸碱反应的实质,了解指示剂变色原理和常用指示剂变色范围。
2、掌握强酸、强碱、弱酸、弱碱、水解性盐溶液和缓冲溶液酸度计算的简化方法。
3、理解强酸或强碱,弱酸或弱碱的滴定曲线的绘制和指示剂的选择,了解强酸、强碱、强碱弱酸盐、强酸弱碱盐直接滴定的条件。
4、了解各种滴定方式在酸碱滴定中的应用,掌握混合碱的滴定及其计算。
二、教学内容
1、酸碱电离平衡
2、酸碱指示剂
3、滴定曲线及指示剂
4、酸碱滴定方式和应用
第四章 配位滴定法
一、本章基本要求
1、了解EDTA的性质及其配位反应的特点,理解金属离子可以进行配位滴定的条件。
2、理解酸度对配位滴定的影响,能够利用酸效应曲线选择滴定的酸度条件、判断干扰情况。
3、了解配位反应对指示剂的要求,理解指示剂的封闭、指示剂的僵化现象,知道常见金属指示剂。
4、了解各种滴定方式在配位滴定中的应用,掌握其相关计算。
二、教学内容
1、EDTA及其分析特性
2、金属指示剂
3、配位滴定方式和应用
第五章 氧化还原滴定法
一、本章基本要求
1、掌握能斯特方程,学会用电极电位大小判断反应方向,了解提高氧化还原反应速率的方法。
2、掌握高锰酸钾法和碘量法的反应原理、滴定条件和主要应用,并会进行相关计算。
3、了解重铬酸钾法和溴量法的反应原理及应用。
二、教学内容
1、氧化还原滴定反应的条件
2、高锰酸钾法
3、碘量法
4、其它氧化还原滴定法
5、有关计算问题解析
第六章 沉淀滴定和沉淀称量法
一、本章基本要求
1、理解溶度积规则,能用于说明完全沉淀,分步沉淀和沉淀转化等关于沉淀滴定和沉淀称量法的有关原理。
2、了解银量法确定滴定终点的三种方法,掌握莫尔法的滴定条件和应用,并能进行相关计算。
3、掌握沉淀称量法的操作步骤、应用条件和分析结果的计算。
二、教学内容
1、沉淀与溶解平衡
2、沉淀滴定-银量法
3、沉淀称量法
4、应用实例
第七章 电位分析和电导分析
一、本章基本要求
1、了解电位测量系统的构成及各个组成部件,了解直接法测定水溶液pH的原理。
2、了解电位滴定的适用范围,了解确定电位滴定终点的方法。
二、教学内容
1、电位测量用电极和仪器
2、直接电位法
3、电位滴定法
4、电导分析法
第八章 吸光光度分析
一、本章基本要求
1、了解紫外—可见分光光度法的特点和应用范围。
2、掌握光吸收定律,并能应用于吸光光度定量分析。
二、教学内容
1、物质对光选择性吸收
2.、显色反应及其应用
3、分光光度计及其操作
4、光度定量分析
第九章 气相色谱分析
一、本章基本要求
1、了解气相色谱分离原理,了解气相色谱仪的构成。
2、 了解气相色谱常用术语,了解气相色谱的定性分析和归一化法、内标法、外标法等定量分析。
二、教学内容
1、气相色谱分离原理及条件
2、气象色谱仪及其操作
3、定性和定量分析
4、应用
《化工分析实验》课程标准
一、课程的基本信息
课程名称:《化工分析实验》
课程性质:专业必修课程
周 学 时:2学时
总 学 时:70学时
适用专业:
化学工艺专业学生
课程教材:张振宇,姚金柱主编,化工分析》第四版 2015年.
参考书目:
[1]统金柱.化工分析例题与习题.北京,化学工业出版社,2009.
[2]黄一石.分析仪器操作技术与维护.第2版.北京:化学工业出版社,2013.
[3]张振字.化工产品检验技术.第2版北京:化学工业出版社,2013.
[4]王秀萍.实用分析化验工读本第3版.北京:化学工业出版社,2011.
[5]王燕.化学检验工第2版.北京:机械工业出版社,2013.
[6]夏玉宇.化验员实用手册.第2版.北京:化学工业出版社,2007.
[7]邱德仁.工业分析化学.上海:复且大学出版社,2004.
[8]刘珍.化验员读本.第4版.北京:化学工业出版社,2004.
[9]张铁垣,化验工作实用手册,第2版.北京:化学工业出版社,2008.
[10]中华人民共和因国家标准CBT14620分析化学术语.北京:中国标准出版社,2004.
[11]中华人民共和国国家标准GB/T4946-2008.气相色谐术语.北京:中国标准出版社,2009.
[12]国家标准化管理委员会.中华人民共和国国家标准目录及信息总汇(2009).北京:中国标准出版社,2009.
[13]全国化学标准化技术委员会.化学工业标准汇编无机化工产品卷.北京:中国标准出版社,2010.
[14]全国化学标准化技术委员会.化学工业标准汇编有机化工产品卷.北京:中国标准出版社,2006.
考核方式:考查
二、课程的目的与任务
《化工分析实验》是化工类学生的基础课之一,它是与化工分析理论课紧密配合的课程。通过实验加深对分析方法的原理及其有关理论的理解,并能灵活运用所学理论知识指导实验操作;学习并掌握分析化学实验的基本知识,基本技术操作和典型的分析测定方法;树立“量”的概念,运用误差理论和分析化学理论知识,找出严重影响分析结果的关键环节,在实验中做到心中有数。学会正确合理的选择实验条件和实验仪器,正确处理实验数据,以保证试验结果准确可靠。使学生初步具有解决分析化学实际问题的能力,为后续课的学习和科学研究奠定基础;培养实事求是的科学态度和良好的实验素养,严谨细致的工作作风和坚韧不拔的科学品质。
三、课程标准
实验一 分析天平的称量练习
了解分析天平的构造,初步掌握称量的一般程序。
掌握天平零点和灵敏度的测定。
练习直接称样法与递减称样法。
实验二 滴定分析仪器及操作技术
学习滴定管、容量瓶、吸量管的洗涤和使用方法。
练习滴定操作,学习观察和判断滴定终点。
实验三 氢氧化钠标准溶液的配制
初步掌握氢氧化钠标准滴定溶液的配制和标定方法。
掌握碱式滴定管的操作及使用酚酞指示剂确定终点的方法。
实验四 乙酸溶液含量的分析
掌握强碱滴定弱酸的原理和指示剂选择。
初步掌握容量瓶和单标线吸量管的操作。
熟练碱式滴定管的操作。
实验五 盐酸标准滴定溶液的制备
掌握递减称样法称取固体试样的操作技术。
初步掌握盐酸标准滴定溶液的配制和标定方法。
掌握酸式滴定管的操作及使用混合指示剂确定终点的方法。
实验六 烧碱中NaOH与Na2CO3含量的分析
掌握双指示剂法测定混合碱中氢氧化钠与碳酸钠含量的方法。
熟练容量瓶,单标线吸量管和酸式滴定管的操作。
*实验七 铵盐纯度的测定
掌握甲醛法间接测定铵盐的原理和方法。
了解滴定前试样和试剂预处理的目的和要求。
*实验八 工业甲醛溶液含量的分析
掌握亚硫酸钠法间接测定甲醛的原理和方法。
2、初步掌握用胶帽滴瓶减量法称取液体试样的方法。
*实验九 氨水中氨含量的分析
掌握返滴定法的操作过程和结果计算。
初步掌握用安瓿瓶称取挥发性液体试样的方法。
实验十 EDTA标准溶液的制备
1、掌握EDTA标准滴定溶液的配制和标定方法。
2、熟练容量瓶和单标线吸量管的操作。
实验十一 工业用水硬度的测定
掌握配位滴定测定水硬度的原理和方法。
了解消除干扰的意义和方法。
*实验十二 混合液中铁、铝含量的测定
熟悉控制酸度,用EDTA连续滴定多种金属离子的原理和方法。
2、了解磺基水杨酸,PAN指示剂的使用条件及终点颜色变化。
实验十三 高锰酸钾标准溶液的制备
初步掌握高锰酸钾标准滴定溶液的配制和标定方法。
理解操作条件对氧化还原滴定的重要意义。
实验十四 过氧化氢含量的分析
掌握用高锰酸钾法测定双氧水的原理和方法。
熟练掌握液体试样的称量方法
*实验十五 硫代硫酸钠标准溶液的制备
掌握硫代硫酸钠标准滴定溶液的配制和标定方法。
熟悉碘量瓶的使用操作。
*实验十六 硫酸铜含量分析
掌握间接碘量法测定铜的原理和方法。
2、掌握分析偏差的计算,探讨造成偏差的原因。
*实验十七 聚合硫酸铁中全铁的测定
掌握直接配制重铬酸钾标准滴定溶液的方法与计算。
初步掌握重铬酸钾法测定铁的原理与步骤。
*实验十八 卡尔费休法测定化工产品中微量水
初步掌握卡尔费休测定水分的原理与操作。
熟悉滴定度在定量分析中的应用。
实验十九 硝酸银标准溶液的制备和水中氯化物的测定
掌握硝酸银标准滴定溶液的制备及应用滴定度的计算方法。
掌握莫尔法测定氯化物的原理和操作。
熟悉指定质量法称取杨平的操作技术。
*实验二十 硫酸钠含量的分析
掌握沉淀称量法测定硫酸盐的原理和方法。
初步掌握沉淀、过滤、洗涤、干燥和灼烧等称量分析的基本操作技术。
实验二十一 电位法测定水中pH
掌握玻璃电极、甘汞电极或复合电极的使用及维护方法。
学会使用酸度计测定溶液pH的操作技术。
*实验二十二 纯碱中少量氯化物的测定
学习电位滴定装置的安装与操作。
掌握图解法和计算法确定电位滴定终点。
*实验二十三 电导法检测水的纯度
掌握电导法检测水质纯度的原理及应用。
掌握DDS-11A型数显电导率仪的使用操作。
*实验二十四 液态化工产品色度的测定
了解液态化工产品色度测定的意义和方法原理。
掌握目视标准系列比色分析的基本操作。
*实验二十五 纯碱中微量铁的测定
1、初步掌握可见分光光度计的使用方法。
2、学习测绘光吸收曲线和选择测定波长。
3、掌握校准曲线定量分析的操作步骤,求出试样分析结果。
*实验二十六 工业乙二醇中微量醛的测定
1、掌握可见分光光度法测定微量醛的原理和显色反应的条件。
2、熟练可见分光光度计的使用操作。
3、掌握试剂空白的意义和运用要点。
*实验二十七 环己烷中微量苯的测定
1、了解苯在紫外光区的吸收曲线,选择测定波长。
2、初步掌握紫外-可见分光光度计的基本操作。
3、用标准对照法进行定量分析。
*实验二十八 填充色谱柱的制备与安装
1、学习气象色谱柱的填充技术。
2、初步掌握气相色谱柱的安装和检查气密性的方法。
*实验二十九 C1-C3石油裂解气的分析
1、初步掌握气相色谱仪使用热导检测器的操作步骤。
2、掌握气体进样技术和归一化定量方法。
3、了解纯物质保留值对照定性的方法。
*实验三十 苯系混合物的分析
1、掌握气相色谱仪使用氢焰检测器的操作技术。
2、学习用微量注射器进液体试样的操作技术。
3、了解气相色谱数据处理机的功能和使用操作。
*实验三十一 乙醇中少量水分的分析
1、掌握气相色谱仪使用热导检测器的操作及液体进样技术。
2、掌握内标法定量分析的原理和方法。
3、学习测定相对校正因子。
*实验三十二 工业乙酸丁酯的分析
1、掌握气相色谱仪使用热导检测器的操作及液体进样技术。
2、掌握配制标准混合物和外标法定量分析的方法。
[注:*为选做实验,根据具体学时选择]
补充说明
化工分析实验具体内容包括以下三个方面:
1、基本知识和技能:常用试剂的规格及试剂的使用和保存、实验室安全知识、分析天平及其称量方法、滴定分析基本操作、重量分析基本操作以及量具的校正等。
2、基本原理和基础知识的验证。
3、综合科学素质培养。通过综合、设计实验,提高检验学生的综合实验素质。
在教学大纲中列出了32个实验项目,开设的具体实验项目根据不同学习内容要求从中选取,使学生在实验方法和实验技能上得到全面的训练。