课程标准 化工分析文档格式.docx
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(2)采用“小班教学模式”,充分利用、组合实践教学资源,通过对学生分组进行“大循环”,由不同的教师分别进行不同子模块的教学,随后交叉完成其它子模块的教学,保证人手一台仪器,让每一位学生均有充足的实践训练时间。
二、课程目标:
通过对《化工分析》课程的学习,培养学生使用现代分析仪器,能对工业产品等进行定性、定量分析测试的能力,使学生具备从事仪器分析测试技术所必备的素质、知识与技能,树立全面质量管理意识,具备提出和解决问题的能力,逐步培养学生的辩证思维和严格的科学作风,创新思维和创新能力,以及团队合作精神,为后续的专业职业能力培养打下扎实基础。
(一)知识目标
1.了解分析化学的任务和作用,基本掌握分析方法的分类:
化学分析方法和仪器分析方法,了解分析化学的进展简况.
2.了解定量分析中的误差,基本掌握分析结果的数据处理.了解误差的传递.掌握有效数字及其运算规则
3.了解滴定分析概述和滴定分析的分类与滴定反应的条件,了解标准溶液以及标准溶液浓度的表示法,掌握滴定分析结果的计算。
4.了解酸碱平衡的基本理论,掌握酸碱滴定法和盐溶液的滴定
5.了解EDTA与金属离子的配合物及其稳定性,了解外界条件对EDTA与金属离子的配合物稳定性的影响。
掌握滴定曲线,了解金属指示剂及其他指示终点的方法,理解混合离子的分别滴定。
6.了解氧化还原反应平衡和氧化还原反应进行的程度,了解氧化还原反应的速率与影响因素,掌握氧化还原滴定曲线及终点的确定,掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法。
7.了解重量分析法概述和重量分析对沉淀的要求,了解沉淀完全程度与影响沉淀溶解度的因素和影响沉淀纯度的因素,熟悉沉淀的形成和沉淀条件,掌握重量分析的计算和应用示例,理解银量法滴定终点的确定。
8.了解电位分析法的基本原理,理解参比电极和指示电极,掌握电位测定法和电位滴定法,掌握电位滴定法计算。
9.了解吸光光度法基本原理和光度计及其基本部件,理解显色反应及显色条件的选择。
了解吸光度测量条件的选择,理解吸光光度法的应用,了解紫外吸收光谱法。
10.了解气相色谱分析法的基本概论,了解固定相,理解气相色谱分析理论基础和气相色谱分离操作条件的选择,了解毛细管柱气相色谱法简介和气相色谱检测器,理解气相色谱定性鉴定方法,掌握气相色谱定量测定方法。
(二)能力目标
1、职业专门技术能力
(1)能独立操作气相色谱法、高效液相色谱法、电位分析法、原子吸收分光光度法、紫外-可见分光光度法、红外吸收光谱法中所用的仪器;
(2)针对具体样品能完成从试样处理到仪器操作,试验条件确定,定性或定量分析、数据处理,结果验证的整个过程,准确表述分析结果;
(3)能对实验数据,分析方法作出科学的评价。
(4)能对仪器进行日常维护,分析故障的可能原因,并排除仪器操作过程中出现的简单故障。
(5)能按说明书制定仪器操作规程;
(6)能通过文献检索、网络,查阅相关资料,选择合适的分析方案;
(7)对实际样品能设计合理的方案,并完成分析任务;
(8)能综合运用所学理论知识、仪器分析方法,在分析测定过程中能及时发现出现的各种问题,并能对问题进行独立判断,提出合理的解决方案。
2、职业关键能力:
(1)能按说明书制定不同型号的分析仪器操作规程;
(2)能对其他的分析方案提出建设性意见;
(3)能发现并解决检验过程中出现的一般技术性问题;
(4)能收集、整理相关资料,对新产品设计合理的分析方案,完成分析任务,对所设计方案进行综合评价;
(5)会对整个实验过程进行质量控制。
(三)素质目标:
1、领悟5S的管理,营造规范、整洁、有序的工作环境;
2、追求实是求事、一丝不苟的工作作风;
3、坚持安全、节约、环保意识;
4、树立良好的职业道德品质。
5、具有良好的团队合作精神与竞争意识;
6、关注全面质量管理。
三、内容标准:
模块一:
绪论
(一项目任务
(1掌握分析化学的定义,分类,任务和作用
(2理解定量分析过程及定量分析方法的有关内容
(3了解分析化学的发展趋势
(二)学习目标:
了解分析化学的任务和作用,基本掌握分析方法的分类:
化学分析方法和仪器分析方法,了解分析化学的进展简况.
(三)学习任务:
参考学时
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学习目标
相关知识
基本知识:
一、分析化学的定义,分类,任务和作用
二、定量分析过程及定量分析方法的有关内容
1.取样的基本原则
2.取样操作方法
3.湿存水的处理
三、试样的分解
1.无机物的分解
2.有机物的分解
四、测定方法的选择
五、分析化学的发展趋势
扩展知识:
分析化学的应用前景.
能力训练
在教学中可以采用分组讨论的形式让学生先自己回顾基础知识,教师只要对于重点内容进行讲授,对于各项基本操作需要进行强化训练和测试。
考核建议
对基本概念进行强化记忆.
模块二:
误差及分析数据的统计处理
(1掌握测量误差的表征—准确度和精密度;
(2牢固掌握误差的表示方法—误差和偏差;
(3了解误差的来源和分类—系统误差和随机误差;
(4了解随机误差的分布规律:
频率分布、正态分布、随机误差的区间概率及误差的传递;
(5牢固掌握测量精密度的表征:
极差、平均偏差、标准偏差(s和σ;
平均值的标准偏差(s和σ;
(6牢固掌握平均值的置信区间:
从σ求置信区间(U分布表;
从s求置信区间(t分布表;
(7了解显著性检验:
t检验法;
F检验法;
可疑值的检验;
(8理解减小测量误差的方法:
系统误差的发现和消除(对照试验,空白试验,加入回收等方法;
随机误差的减少;
(9牢固掌握有效数字:
有效数字的位数;
有效数字的修约规则;
有效数字的运算规则。
了解定量分析中的误差,基本掌握分析结果的数据处理.了解误差的传递.掌握有效数字及其运算规则
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一、定量分析中的误差
1.误差与准确度
2.偏差与精密度
3.准确度与精密度的关系
4.误差的分类及减免误差的方法
5.公差
二、分析结果的数据处理
1.可疑数据的取舍
2.平均值与标准值的比较
3.两个平均值的比较
三、误差的传递
1.系统误差的传递公式
2.随机误差的传递公式
四、有效数字及其运算规则
1.有效数字
2.修约规则
3.运算规则
标准曲线的回归分析法
在教学中可以采用数学的教学方法,通过计算来强化对公式的理解。
对基本公式进行练习计算.
模块三:
滴定分析法
(1)掌握滴定分析法的特点和主要滴定方法及滴定方式
(2)牢固掌握基准物质、标准溶液及定量分析计算等基础知识
了解滴定分析概述和滴定分析的分类与滴定反应的条件,了解标准溶液以及标准溶液浓度的表示法,掌握滴定分析结果的计算。
一、滴定分析概述
二、滴定分析的分类与滴定反应的条件
三、标准溶液
四、标准溶液浓度的表示法
1.物质的量浓度
2.滴定度
五、滴定分析结果的计算
1.被测组分的物质的量nA与滴定剂的物质的量nB的关系
2.被测组分质量分数的计算
3.计算示例
常见的基准物质
在教学中可以采用分组实验的教学方法,使同学们了解滴定分析的过程。
常用实验仪器的使用。
模块四:
酸碱滴定法
(1)了解Bronsted酸碱理论及酸碱共轭关系
(2)牢固掌握酸碱溶液的pH值的计算:
溶液平衡的基本原则(物料平衡,电荷平衡,质子条件;
由溶液质子条件计算酸碱溶液pH值的方法;
强酸(碱溶液;
一元弱酸(碱溶液;
两性物质及弱酸弱碱混合溶液(氨基酸,蛋白质的pH及等电点;
多元酸(碱溶液;
弱酸及其共轭碱混合溶液;
混合弱酸(碱溶液
(3)牢固掌握酸碱缓冲溶液:
缓冲指数及缓冲范围;
常用缓冲溶液及配制方法;
广泛缓冲溶液;
常用标准缓冲溶液;
标准缓冲溶液pH的计算
(4)熟悉酸碱指示剂:
指示剂变色原理,变色区间及滴定指数;
影响指示剂变色区间的因素;
常用酸碱指示剂;
混合酸碱指示剂
(5)牢固掌握强酸碱和一元弱酸碱滴定曲线;
一元弱酸(碱滴定可能性的判据;
一元强酸(碱和弱酸(碱混合溶液分别滴定可能性的判据;
多元酸(碱逐级滴定的可能性的判据(H3PO4和Na2CO3的滴定为例及各类滴定指示剂的选择
(6)了解终点误差:
代数法计算强酸(碱滴定的终点误差,弱酸(碱滴定的终点误差,多元酸(碱滴定的终点误差;
误差公式及其应用
(7)掌握酸碱滴定法的应用:
酸碱标准溶液的配制及标定;
CO2对酸碱滴定的影响;
酸碱滴定法应用示例
了解酸碱平衡的基本理论,掌握酸碱滴定法和盐溶液的滴定
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一、酸碱平衡的理论基础
1.酸碱质子理论
2.酸碱离解平衡
二、不同pH溶液中酸碱存在形式的分布情况——分布曲线
三、酸碱溶液pH的计算
1.质子条件
2.一元弱酸(碱)溶液pH的计算
3.两性物质溶液pH的计算
4.其他弱酸(碱)溶液pH的计算
四、酸碱滴定终点的指示方法
1.指示剂法
2.电位滴定法
五、一元酸碱的滴定
1.强碱滴定强酸
2.强碱滴定弱酸
3.强酸滴定强碱
六、多元酸、混合酸和多元碱的滴定
1.多元酸的滴定
2.混合酸的滴定
3.多元碱的滴定
七、酸碱滴定法应用示例
八、酸碱标准溶液的配置和标定
了解非水滴定法
在教学中可以采用分组实验和理论讲授的教学方法,使同学们全面的掌握酸碱滴定分析的过程。
理论考核与实验技能考核相结合。
模块五:
配位滴定法
(1)了解配位反应的普遍性及意义;
EDTA的性质及在滴定分析中的应用
(2)牢固掌握配合物的稳定常数;
配合物各存在形式在水溶液中的分布(分布图;
主反应和副反应;
配位反应的副反应系数;
配合物的条件稳定常数
(3)牢固掌握配位滴定的滴定曲线;
金属指示剂变色原理及影响指示剂变色点的因素;
常用金属指示剂;
终点误差公式及其应用
(4)了解单一金属离子的配位滴定(滴定的可能性;
滴定的适宜pH范围;
滴定的最佳pH
(5了解并掌握混合金属离子的选择性滴定:
分别滴定的可能性及酸度控制;
使用掩蔽剂进行选择性滴定;
其他滴定剂的应用
(6熟悉配位滴定的应用:
各种络配位滴定方式;
EDTA标准溶液的配制和标定。
了解EDTA与金属离子的配合物及其稳定性,了解外界条件对EDTA与金属离子的配合物稳定性的影响。
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一、概述
二EDTA与金属离子的配合物及其稳定性
1.EDTA的性质
2.EDTA与金属离子的配合物
三、外界条件对EDTA与金属离子的配合物稳定性的影响
1.EDTA的酸效应及其酸效应系数
2.金属离子的配位效应及其副反应系数
3.条件稳定常数
4.配位滴定中适宜pH条件的控制
四、滴定曲线
配位滴定曲线的表示方法及应用
五、金属指示剂及其他指示终点的方法
1.金属指示剂的性质和作用原理
2.金属指示剂应具备的条件
3.常用的金属指示剂
4.其他指示终点的方法
六、混合离子的分别滴定
1.用控制溶液酸度的方法进行分别滴定
2.用掩蔽和解蔽的方法进行分别滴定
3.预先分离
4.其他配位剂滴定
配位滴定的方式和应用
在教学中可以采用分组实验和理论讲授的教学方法,使同学们全面的掌握配位滴定滴定分析的过程。
模块六:
氧化还原滴定法
(1)牢固掌握氧化还原反应的特点;
条件电位及影响条件电位的因素(盐效应,酸效应,络合效应,生成沉淀的影响;
氧化还原反应平衡常数及进行的程度
(2)理解氧化还原反应历程和反应速度;
影响氧化还原反应速度的因素;
催化反应与诱导反应
(3)了解氧化还原滴定曲线(化学计量点及滴定突跃;
氧化还原滴定用指示剂(指示剂的类型,变色原理及常用指示剂;
氧化还原滴定前的预处理
(4掌握氧化还原滴定结果的计算
(5掌握主要氧化还原滴定法的原理,特点及应用:
高锰酸钾法;
重铬酸钾法;
碘量法;
溴酸钾法;
铈量法。
了解氧化还原反应平衡和氧化还原反应进行的程度,了解氧化还原反应的速率与影响因素,掌握氧化还原滴定曲线及终点的确定,掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法。
一、氧化还原反应平衡
1.条件电位
2.外界条件对电极电位的影响
二、氧化还原反应进行的程度
1.条件平衡常数
2.化学计量点时反应进行的程度
三、氧化还原反应的速率与影响因素
四、氧化还原滴定曲线及终点的确定
1.氧化还原滴定曲线
2.氧化还原滴定指示剂
五、氧化还原滴定法中的预处理
1.预氧化和预还原
2.有机物的除去
六、高锰酸钾法
1.概述
2.高锰酸钾标准溶液
3.应用示例
七、重铬酸钾法
2.应用示例
八、碘量法
2.硫代硫酸钠标准溶液
3.碘标准溶液
4.应用示例
5.费休法测定微量水分
其他氧化还原滴定法
在教学中可以采用分组实验和理论讲授的教学方法,使同学们全面的掌握氧化还原滴定法分析的过程。
模块七:
重量法及沉淀滴定法
(1)了解重量分析法的分类及特点;
沉淀重量分析法的步骤;
重量分析法对沉淀形式和称量形式的要求;
重量因数及重量分析结果的计算
(2)牢固掌握沉淀的溶解度及影响因素:
溶解度和固有溶解度;
溶度积与条件溶度积;
影响沉淀溶解度的因素
(3)理解沉淀的形成和沉淀的类型:
沉淀类型;
沉淀的形成过程(均相成核,异相成核;
VonWeiman公式及应用
(4)掌握影响沉淀纯度的主要因素:
共沉淀(吸附共沉淀,包藏共沉淀,混晶;
后沉淀;
共沉淀对分析结果的影响;
减小共沉淀的方法
(5)熟悉沉淀条件的选择及获取称量形式的方法:
晶形沉淀,无定形沉淀沉淀条件的选择;
均匀沉淀法;
沉淀的过滤;
称量形式的获得
(6)了解有机沉淀剂概述:
有机沉淀剂的特点及意义;
有机沉淀剂的分类与应用简介。
(7)了解银量法的原理,特点及应用:
Mohr法;
Volhard法;
Fajans法
了解重量分析法概述和重量分析对沉淀的要求,了解沉淀完全程度与影响沉淀溶解度的因素和影响沉淀纯度的因素,熟悉沉淀的形成和沉淀条件,掌握重量分析的计算和应用示例,理解银量法滴定终点的确定。
一、重量分析法概述
二、重量分析对沉淀的要求
1.对沉淀形式的要求
2.对称量形式的要求
3.沉淀剂的选择
三、沉淀完全程度与影响沉淀溶解度的因素
1.沉淀平衡,溶度积
2.影响沉淀溶解度的因素
四、影响沉淀纯度的因素
1.共沉淀
2.后沉淀
3.获得纯净沉淀的措施
五、沉淀的形成和沉淀条件
1.沉淀的形成
2.沉淀条件的选择
六、重量分析的计算和应用示例
1.重量分析结果的计算
七、沉淀滴定法概述
八、银量法滴定终点的确定
1.莫尔法
2.佛尔哈德法
3.法扬司法
电位滴定法测定银离子
在教学中可以采用分组实验和理论讲授的教学方法,使同学们全面的掌握银量法分析的过程。
模块八:
电位分析法
(1)掌握电位分析法的基本原理
(2)了解离子选择性电极的类型、性能及响应机理
(3)掌握玻璃电极、氟离子选择电极的测定原理及注意事项
(4)掌握离子选择性电极电位法的特点、实验条件与定量分析方法
了解电位分析法的基本原理,理解参比电极和指示电极,掌握电位测定法和电位滴定法,掌握电位滴定法计算。
二、参比电极
1.甘汞电极
2.银-氯化银电极
三、指示电极
1.金属-金属离子电极
2.金属-金属难溶盐电极
3.汞电极
4.惰性电极
四、电位测定法
1.pH电位测定法
2.离子活(浓)度的测定
3.离子选择性电极的应用
五、电位滴定法
1.电位滴定法的仪器装置
2.电位滴定终点的确定方式
3.电位滴定法的应用
六、电位滴定法计算示例
离子选择性电极
在教学中可以采用分组实验和理论讲授的教学方法,使同学们全面的掌握电位分析法的过程。
模块九