《工业分析》教案.docx
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《工业分析》教案
教案
2004-2005学年第2学期
课程名称：
工业分析
课程编号：
2103219
学院、专业、年级：
化学化工与材料学院
化工升20XX级
任课教师：
张平
教师所在单位：
化学化工与材料学院
山东师范大学
《工业分析》教案
授课时间20XX年5月10日第1次课
授课章节
绪论
任课教师
及职称
张平讲师
教学方法
与手段
讲授与黑板书写
课时安排
2
使用教材和
主要参考书
《工业分析化学》，张燮，化学工业出版社，20XX年第1版
教学目的与要求：
掌握工业分析化学的任务和标准分析方法，了解其在国民经济中的作用，掌握在实际工作中如何去评价和选择工业分析方法。
教学重点，难点：
本节课的重点在于让学生掌握快速分析法和标准分析法以及工业分析方法的评价和选择。
本节课的难点在于如何用公差去判断分析结果是否合格。
教学内容：
一、工业分析化学的研究对象、任务和意义
二、工业分析的特点
首先是分析对象的复杂性。
其次是分析方法的多样性。
第三是显著的时践性。
第四是本课程与其它课程联系密切。
三、工业分析的方法
（一）工业分析方法的分类
按完成任务的时间和所起作用的不同分类，可分为快速分析法和标准分析法。
（二）工业分析方法的评价
1、准确度
2、灵敏度
3、选择性
4、速度
5、成本
6、环境保护
（三）工业分析方法的选择
1、分析样品的性质及待测组分的含量。
2、共存物质的情况。
3、分析的目的和要求。
4、实验室的实际条件。
《工业分析》教案
复习思考题、作业题：
复习思考题：
P42
下次课预习要点
1、明确下述概念：
子样送检样分析试样定期试样定位试样分析化验单位样品最低可靠质量
2、采样的原则及其重要性。
3、理查-切乔特公式的意义及应用。
4、固态、液态、气态物料采样的一般原则和方法。
5、固体试样制备的基本程序是什么？
如何进行操作？
实施情况及教学效果分析
因为是该课程的第一次课，学生都感到比较新鲜，授课者也以兴奋的心情授课，因此课堂效果良好。
学院审核意见
学院负责人签字
年月日
《工业分析》教案
授课时间20XX年5月12、17日第2、3次课
授课章节
第一章试样的采集与制备
任课教师
及职称
张平讲师
教学方法
与手段
讲授与黑板书写
课时安排
4
使用教材和
主要参考书
《工业分析化学》，张燮，化学工业出版社，20XX年第1版
教学目的与要求：
了解采制样的重要性，掌握最小取样量的计算；掌握影响取样误差因素；理解取样单元、取样方式对取样的影响；了解各种状态工业样品的采集方法；掌握固态样品制备的基本原则和加工工序。
教学重点，难点：
本节课的重点在于如何利用切-乔特公式计算样品最低可靠质量、不同状态的样品如何去采集、固体试样制备的基本程序。
本节课的难点在于取样误差的影响因素。
教学内容：
第一节采制样的重要性
第二节取样理论及其在采制样中的应用
一、取样误差
二、取样量
三、取样单元
四、取样方式
第三节试样采集方法
一、固态物料的采样
二、液态物料的采样
三、气态物料的采样
第四节固体试样的制备
一、制样的基本程序
1、破碎；2、过筛；3、混匀；4、缩分。
二、试样加工流程
三、特殊样品的制样
四、样品的玷污、损失及制样的质量要求
《工业分析》教案
复习思考题、作业题：
复习思考题：
P181、4
作业题：
P187、8、9
下次课预习要点
1、试样分解的目的和关键是什么？
试样分解时选择溶（熔）剂的原则是什么？
2、明确晶格能、溶剂化能的定义及离子极化的影响因素。
3、湿法分解法和干法分解法各有什么优缺点？
。
4、熔融和烧结的主要区别是什么？
4、酸分解盐矿试样的基本原理和一般规律。
5、湿法分解常用的溶剂有哪些？
6、干法分解时试样在熔融过程中与熔剂的主要反应是什么？
实施情况及教学效果分析
对于取样理论及其应用这部分内容，难度较大且内容不是很系统，因此预习就显得很重要，课堂上再进行讲解加深巩固，从学生的作业情况来开，基本上都掌握了；试样的采集方法及固体试样的制备方法这部分内容直观易于掌握应该是效果良好。
学院审核意见
学院负责人签字
年月日
《工业分析》教案
授课时间20XX年5月19、24日第4、5次课
授课章节
第三章固体试样的分解
任课教师
及职称
张平讲师
教学方法
与手段
讲授与黑板书写
课时安排
4
使用教材和
主要参考书
《工业分析化学》，张燮，化学工业出版社，20XX年第1版
教学目的与要求：
掌握固体试样分解的两大类方法；掌握岩矿试样湿法分解的一般原理；了解目前工业分析中常用的湿法分解和干法分解的种类以及其它分解技术。
教学重点，难点：
本节课的重点在于酸在试样湿法分解中的作用。
本节课的难点在于对矿物晶体溶解性的影响因素、矿物晶体与溶剂的相互作用特性。
教学内容：
第五节概述
第六节岩矿试样湿法分解的一般原理
一、矿物晶体的溶解性
1、矿物的晶体类型和化学键
2、离子的电荷和半径的影响
3、矿物的化学组成及其变化对矿物溶解性的影响
4、矿物构造、解理和聚集状态
二、溶剂的性质-----酸在试样分解中的作用
（一）酸中氢离子的作用
（二）酸根的作用
1、酸根的配位作用2、酸根的氧化还原作用
三、矿物晶体与溶剂的相互作用特性
第七节湿法分解法
一、盐酸分解法；二、硝酸分解法；三、硫酸分解法；四、氢氟酸分解法；五、磷酸分解法。
第八节干法分解法
五、碱金属碳酸盐分解法；二、苛性碱熔融分解法；三、过氧化钠分解法；
三、硫酸氢钾分解法；五、硼酸和硼酸盐分解法；六、铵盐分解法。
第九节其他分解技术
六、增压溶解技术；二、超声波振荡溶解技术；三、电解溶解技术；四、微波加热分解技术。
《工业分析》教案
复习思考题、作业题：
作业题：
P362、3
下次课预习要点
1、沉淀的分类及晶形沉淀的形成过程。
2、胶体的性质。
3、色谱分析法的分类及气固、气液色谱法的分离原理。
4、沉淀及共沉淀、溶剂萃取、离子交换色谱及薄层色谱的基本原理。
5、何谓离子交换树脂的交联度和交换容量？
他们的大小与什么因素有关？
实施情况及教学效果分析
对于湿法分解的一般原理这部分内容，是建立在晶格能、晶体的类型、离子半径等无机知识的基础上，学生必须进行预习才能将这部分内容掌握，从课堂讲解情况来开，学生大部分能进行预习，虽然难度大，结合课后再进行复习应该能掌握；湿法分解和干法分解的分类这部分内容就是对以前学过的知识进行总结，难度不大，易于掌握。
学院审核意见
学院负责人签字
年月日
《工业分析》教案
授课时间20XX年5月26、31日、6月2日第6、7、8次课
授课章节
第三章分离与富集方法
任课教师
及职称
张平讲师
教学方法
与手段
讲授与黑板书写
课时安排
6
使用教材和
主要参考书
《工业分析化学》，张燮，化学工业出版社，20XX年第1版
教学目的与要求：
了解分离方法的分类；掌握沉淀分离法、共沉淀分离法、溶剂萃取分离法及色谱分离法的基本原理及分类应用；了解气态分离法、化学分离法、泡沫复选分离法、磁性分离法等分离富集技术。
教学重点，难点：
本节课的重点在于沉淀分离法、共沉淀分离法、溶剂萃取分离法及色谱分离法的基本原理。
本节课的难点在于萃取分离的基本参数。
教学内容：
第一十节分离方法的分类
第一十一节沉淀和共沉淀分离法
五、沉淀分离法
六、共沉淀分离法
七、沉淀和共沉淀分离法的应用
第一十二节溶剂萃取分离法
四、萃取分离的基本参数
1、分配系数；2、分配比；3、萃取率；4、分离系数；5、萃取常数；6、半萃取pH值。
五、萃取体系的分类
六、溶剂萃取的操作方法
七、溶剂萃取的应用
八、萃取分离富集的新技术
第一十三节色谱分离法
七、色谱分离和色谱分析
八、色谱法的分类
九、离子交换色谱分离法
（一）离子交换树脂及其特性1、交联度及交换容量；2、选择性系数；3、分配系数。
（二）离子交换过程（三）离子交换分离操作技术（四）离子交换分离法的应用
一十、平面色谱分离法
（一）纸色谱法
（二）薄层色谱法
第五节其他分离技术
一、气态分离法二、电化学分离富集法三、泡沫浮选分离法四、磁性分离法
《工业分析》教案
复习思考题、作业题：
复习思考题：
P711、2
作业题：
P714、6
下次课预习要点
1、硅酸盐、碳酸盐和磷酸盐矿物的主要成分分别是什么？
2、干法分解法的分类。
3、何谓系统分析和分析系统？
硅酸盐经典分析系统与快速分析系统各有什么特点？
4、重量法测定二氧化硅的方法有哪些？
各有什么优缺点？
5、EDTA配位滴定法测定铝的滴定方式有哪些及各自的原理。
实施情况及教学效果分析
沉淀与共沉淀的内容以前讲过，本次课着重于他们的分类及应用，因此学生掌握起来没有难度，课堂互动效果良好；溶剂萃取分离法虽然属于新的内容，但原理易于掌握，难点在于各种基本参数的定义及计算，不过在课堂上通过例题讲解来加深印象，课后再通过作业进行强化，学生应该能够掌握；色谱分离法是在以前学过的知识基础上，介绍了离子交换色谱分离法和平面色谱分离法的原理及操作技术，该部分内容易于掌握，效果不错。
学院审核意见
学院负责人签字
年月日
《工业分析》教案
授课时间20XX年6月7、9、14日第9、10、11次课
授课章节
第四章岩石全分析
任课教师
及职称
张平讲师
教学方法
与手段
讲授与黑板书写
课时安排
6
使用教材和
主要参考书
《工业分析化学》，张燮，化学工业出版社，20XX年第1版
教学目的与要求：
了解岩石的组成及试样分解方法；了解硅酸盐岩石经典分析系统和快速分析系统的特点及几个有代表性
的分析系统；掌握硅酸盐岩石试样中主要组成分的分析方法；理解全分析结果的表示和计算。
教学重点，难点：
本节课的重点在于硅酸盐岩石试样中硅、铝、磷等主成分的测定方法原理。
本节课的难点在于全分析结果的表实际结果的校正。
教学内容：
第一节概述
一、岩石全分析的意义
二、岩石的组成和分析项目
1、硅酸盐；2、碳酸盐；3、磷酸盐。
三、全分析的试样分解方法
（一）硅酸盐1、碳酸钠熔融分解法；2、苛性碱熔融分解法；3、硼锂酸盐熔融分解法。
（二）碳酸盐
（三）磷酸盐
第二节全分析中的分析系统
一、系统分析和分析系统
二、硅酸盐岩石分析系统
三、碳酸盐岩石分析系统
四、磷酸盐岩石分析系统
第三节主要成份的测定方法
一、硅；二、铝；三、铁；四、亚铁；五、钛；六、钙和镁；七、锰；
八、磷；九、钠和钾；十、水分；十一、烧失量；十二、CO2和有机碳；
十三、硫；十四、氟和氯；
第四节全分析结果的表示和计算
一、分析结果的表示
二、对分析结果的要求
三、分析结果的审查和校正
四、岩石全分析结果的表示
《工业分析》教案
复习思考题、作业题：
作业题：
P1207、8、12、29、30、31、34
下次课预习要点
1、生铁、碳素钢和合金钢在化学成分上的主要区别是什么？
2、钢铁中主要有利和有害的杂质元素有哪些？
对钢铁的性质有哪些影响？
3、金属材料的一般采制样原则和方法。
4、湿法分解方法的分类及钢铁试样的分解方法。
5、钢铁中五大元素的测定方法及测定原理。
实施情况及教学效果分析
对于硅酸盐、碳酸盐、磷酸盐的组成及试样分解方法这部分内容，没什么难度，只是对以前学过的知识的一个总结，但讲起来有些枯燥，学生听起来无味；全分析中的分析系统只是大致介绍一下，让学生了解一下硅酸盐的经典分析系统和快速分析系统；对于主成分的测定方法这部分内容中，着重介绍了每个测定项目的测定方法及测定原理，既有化学分析法也有仪器分析法，是以前学过的无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析基本知识在工业生产中的应用，大多数同学能够掌握；全分析结果的表示和计算是本章的难点所在，根本原因在于岩石成分的复杂性，使得分析结果的表示要全面反映各组分的实际存在状态，并要进行卤-氧、硫-氧等的校正，因此较难掌握，由于所学专业为化工，因此对于这部分内容不做重点要求。
学院审核意见
学院负责人签字
年月日
《工业分析》教案
授课时间20XX年6月16、21日第12、13次课
授课章节
第五章金属材料分析
任课教师
及职称
张平讲师
教学方法
与手段
讲授与黑板书写
课时安排
4
使用教材和
主要参考书
《工业分析化学》，张燮，化学工业出版社，20XX年第1版
教学目的与要求：
了解金属材料的一般性质；了解钢铁产品和有色金属材料的分类方法；了解钢铁产品牌号的表示方法；了解有色金属材料产品的品质表示方法；掌握金属试样的采集和分解方法；掌握钢铁和有色金属材料中常测项目的方法原理和实验技术。
教学重点，难点：
本节课的重点在于钢铁试样的采集及钢铁中五元素的分析。
本节课的难点同于重点。
教学内容：
第一十四节钢铁分析
一、钢铁中的主要化学成分及钢铁材料的分类
二、试样的采集、制备与分解方法
（一）试样的采集
（二）分析试样的制备
1、生铁试样的制备；2、钢样的制备。
（三）试样的分解方法
三、钢铁中五元素分析
（一）总碳；
（二）硫；（三）磷；（四）硅；（五）锰。
四、钢铁中合金元素分析
（一）铬；
（二）镍；（三）钼；（四）钒；（五）钛。
第一十五节铝及铝合金分析
八、变形铝及铝合金化学成分分析的取样方法
（一）样品的选择
（二）制样规则
（三）试样的制备
九、铝及铝合金试样的分解方法
一十、铝的分析
一十一、铝合金中其他元素的测定
（一）铁；
（二）硅；（三）铜；（四）镁；（五）锌；（六）钛、铁、镍的测定。
《工业分析》教案
复习思考题、作业题：
作业题：
P2101、4
下次课预习要点
1、化工产品分析中通常测定项目有哪些？
他们的是如何定义的？
测定他们有何意义？
2、酸、碱能够直接被滴定的条件是什么？
3、举例说明如何测定无机盐和氧化物类？
4、列举出测定基本有机化工产品醇类、醛类、酮类、羧酸类和酯类的各一种方法，简述其原理。
5、明确下列概念：
酯化、肟化、皂化、酸值、皂化值和酯值。
实施情况及教学效果分析
本章的内容关键在于钢铁中五元素的分析，因此五元素的测定原理一定要讲解透彻，学生一定要掌握，但这部分内容易于掌握，仍然是对以前所学过的知识进行总结，从课堂互动情况来看，学生掌握的情况良好；其他内容，只是简单讲解一下，不作特殊要求。
学院审核意见
学院负责人签字
年月日
《工业分析》教案
授课时间20XX年6月23、28日第14、15次课
授课章节
第六章化工产品分析
任课教师
及职称
张平讲师
教学方法
与手段
讲授与黑板书写
课时安排
4
使用教材和
主要参考书
《工业分析化学》，张燮，化学工业出版社，20XX年第1版
教学目的与要求：
掌握密度、熔点和凝固点、沸点、折射率、水分及色度的测定原理和测定意义；掌握无机化工产品和基本有机化工产品的分析原理。
教学重点，难点：
本节课的重点在于通检项目的测定、无机化及有机化工产品的分析。
本节课的难点在于通检项目的测定。
教学内容：
第一十六节通常项目测定
一、密度；二、熔点和凝固点；三、沸点和沸程；四、折射率；五、水分；六、色度。
第一十七节无机化工产品分析
一十二、酸类
（一）工业硫酸中硫酸和游离SO3含量的测定；
（二）工业硼酸含量的测定。
一十三、碱类
（一）烧碱中NaOH和NaCO3含量的测定
（二）工业氨水中氨含量的测定
一十四、无机盐和氧化物
1、工业硝酸钠产品中的NaNO3含量的测定；
2、工业聚合和氯化铝中氯化铝含量的测定；
3、漂白粉中有效氯含量的测定；
4、五氧化二钒的测定。
一十五、产品中杂质含量的测定
1、铁的测定；2、氯化物的测定；3、硫酸盐的测定。
第一十八节基本有机化工产品分析
九、醇类
一十、醛和酮
一十一、羧酸和酯
《工业分析》教案
复习思考题、作业题：
作业题：
P2281、2、8
下次课预习要点
1、何谓水质、水质指标和水质标准？
水质指标分哪几类？
2、无机物指标有哪些？
各自的测定原理是什么？
3何谓COD？
它的测定原理及要点是什么？
4、何谓BOD5？
它的测定原理及要点是什么
实施情况及教学效果分析
本章内容中，密度、熔点和凝固点、沸点和沸程、折射率、水分和色度等通常项目的测定中，要求掌握他们的定义、测定方法及原理，相对来说难度稍大，但课堂上结合图例、应用实例来进行讲解，使学生容易掌握。
无机和有机化工产品的分析这部分内容，是对以前学过的知识进行总结，易于掌握。
学院审核意见
学院负责人签字
年月日
《工业分析》教案
授课时间20XX年6月30日、7月5日第16、17次课
授课章节
第七章水质分析
任课教师
及职称
张平讲师
教学方法
与手段
讲授与黑板书写
课时安排
4
使用教材和
主要参考书
《工业分析化学》，张燮，化学工业出版社，20XX年第1版
教学目的与要求：
了解水质指标的分类；理解水质指标的关系；掌握无机和有机水质指标的测定原理。
教学重点，难点：
本节课的重点在于水质指标的测定方法，尤其要掌握的是溶解氧、化学耗氧量、五日生化学氧量。
本节课的难点在于水质指标间的关系。
教学内容：
第一十九节水质指标和水质分析
一、水质、水质指标的概念和分类；
二、水质标准；
三、水样的采集与保存；
四、水质分析技术
第二十节水质指标间的关系
一十六、阴、阳离子平衡关系；
一十七、离子总量的一致性；
一十八、溶解性固体物质与各种成分含量的关系；
一十九、碱度、硬度与其它离子之间的关系；
二十、pH值与其它离子浓度的关系。
第二十一节水质指标测定方法
一十二、无机物指标的测定
（一）悬浮固体物和溶解固形物的测定；
（二）pH值；（三）硬度；（四）碱度；（五）酸度；
（六）氯化物；（七）溶解氧；（八）硫酸盐和亚硫酸盐；（九）磷酸盐。
一十三、有机物污染指标的测定
（一）化学需氧量（COD）；
（二）五日生化需氧量（BOD5）。
《工业分析》教案
复习思考题、作业题：
作业题：
P2432、3
下次课预习要点
1、明确过程分析化学的概念，简述过程分析化学的主要任务及研究领域。
2、归纳总结过程分析仪器的组成、特点及分类。
3、自动取样和样品预处理系统的技术性能指标有哪些？
4、化学传感器分哪几类？
举例说明每类的传感原理。
实施情况及教学效果分析
对于水质指标间的关系这部分内容，难度较大，是个新的知识点，但从本章内容的整体来看，联系不大，因此不要求学生一定要掌握，只是大致了解一下即可，学生基本能达此目的。
对于水质指标的测定方法这部分内容，要求学生一定要掌握，这些指标的测定原理都在无机、分析中学过，在这里只是将其应用于水质分析中，因此学生掌握的效果良好。
学院审核意见
学院负责人签字
年月日
《工业分析》教案
授课时间20XX年7月7日第18次课
授课章节
第八章过程分析化学
任课教师
及职称
张平讲师
教学方法
与手段
自学
课时安排
2
使用教材和
主要参考书
《工业分析化学》，张燮，化学工业出版社，20XX年第1版
教学目的与要求：
了解过程分析化学的基本概念和意义，了解过程分析化学系统，了解过程分析仪器，了解气体、液体、固体自动取样与样品预处理系统，了解各类化学传感器。
教学重点，难点：
过程分析化学实际上是工业分析化学发展的一个新阶段，让学生大致了解一下，因此不作要求。
教学内容：
第二十二节概述
第二十三节过程分析仪器
二十一、过程分析仪器的分类
二十二、过程分析仪器的组成
二十三、过程分析仪器的特点
二十四、过程分析仪器的发展
第二十四节自动取样和样品预处理系统
一十四、气体自动取样与试样预处理系统
一十五、液体自动取样与试样预处理系统
一十六、固体散装物料的自动取样装置
一十七、自动取样和样品预处理系统的技术性能指标
第二十五节化学传感器
一十一、质量型化学传感器
一十二、电化学传感器
一十三、光化学传感器
一十四、生物传感器
《工业分析》教案
复习思考题、作业题：
作业题：
P2651、5
下次课预习要点
复习全部的内容，准备考试。
实施情况及教学效果分析
效果良好。
学院审核意见
学院负责人签字
年月日
升级会员 