分析化学绪论课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,绪论,主讲：张新荣,电话：,76888,13501061957,Email,：,绪论主讲：张新荣,分析化学绪论课件,学习要求,1.,辅导和作业要求,辅导在每周一晚上,7,：,00-9,：,00,进行,作业布置后下周一交,2.,考试与成绩评定,期末考试：,40%,期中测验：,40%,作业和讨论成绩：,10+10%,3.,课代表：,姓名,-,电话,学习要求1.辅导和作业要求,第,O,章绪论,80,学时,第一章电化学分析法,第二章原子发射光谱,第三章原子吸收光谱,第四章紫外,-,可见分子吸收法,第五章红外吸收光谱法,第六章核磁共振波谱法,第七章色谱分析法,第八章质谱分析法,第九章化学分析法,第十章误差与数据处理,第O 章绪论80 学时,第,0,章绪论,一、,分析化学,的定义与发展历史,分析化学,课程是生命、材料和环境科学研究中所抽象出的一门测量物质成分、含量、结构、表面等物理化学特性的基础理论和实验课程。,按照,1993,年爱丁堡会议的定义：,分析化学,是发展和应用各种方法、仪器和策略以获得有关物质在空间和时间方面组成和性质的一门科学。,第一节概述,第0章绪论一、分析化学的定义与发展历史分析化学课,分析化学经历了三次巨大的变革,第一次变革,20,世纪初，由于物理化学溶液理论的发展，为分析化学提供了理论基础，建立了四大平衡理论，由一门技术发展为一门独立的学科。,第二次变革,20,世纪,40,年代，物理学和电子学的发展，使分析化学从以化学分析为主的经典分析化学，发展到以仪器分析为主的现代分析化学。,第三次变革,21,世纪，生命科学、环境科学、新材料科学发展的要求，生物学、信息科学，计算机技术的引入，使分析化学进入了一个崭新的境界。,分析化学经历了三次巨大的变革第一次变革 20世纪初，由,传统的分析方法研究主要是利用化学分析，,20,世纪初，随着工业的发展和科技水平的提高，采用瓶瓶罐罐式的化学分析的方法已经满足不了时代发展的需要了，因此提出仪器分析。,物理分析仪器是利用物质的光电声热磁等物理性质进行参数测量的仪器。,1922,年，,Heyrovsky,提出极谱分析法，获得,1959,年诺贝尔化学奖；,1941,年，,Martin and Synge,开创气相色谱法，获,1952,年诺贝尔化学奖；,Bloch and Purcell,提出的核磁共振测定，获,1952,年诺贝尔物理奖；目前,分析仪器已成为推动科技进步的重要手段。,纳米尺度分析仪器的出现，使分析化学进入纳米分析和单分子分析阶段。,从化学分析,到物理分析,三次变革,传统的分析方法研究主要是利用化学分析，20世纪初，随着工业的,扫描隧道显微镜（,STM),与纳米科技,由德国人宾宁,(G.Binnig,1947-),和瑞士人罗勒,(H.Roher,1933-)1981,年发明，根据量子力学原理中的隧道效应而设计。宾宁和罗勒因此获得,1986,年诺贝尔奖,扫描隧道显微镜（STM)与纳米科技由德国人宾宁(G.Binn,二、分析化学的分类,定性分析,定量分析,化学分析,物理化学分析,（仪器分析）,物理分析,（仪器分析）,分析化学,重量法,容量法（酸碱、络合、氧化,-,还原、沉淀等滴定法）,元素分析,化合物分析,表面分析,结构分析,原子发射、原子吸收、原子荧光、,X-,射线荧光、无机质谱和中子活化,紫外,-,可见吸收和荧光、红外,-,拉曼、核磁、有机与生物质谱、,X-,射线衍射,光子探针、电子探针、离子探针、原子力探针,X-,射线衍射,电化学分析,电泳分析,色谱分析,气相色谱、液相色谱和超临界流体色谱,凝胶电泳和毛细管电泳,电导分析、电位分析、电流分析和生物传感器,二、分析化学的分类定性分析化学分析分析化学重量法元素分析原子,仪器分析是以物质的物理或物理化学性质作为基础的一类分析方法，它的显著特征是以仪器作为分析测量的主要手段。,光谱分析仪器,色谱分析仪器,质谱分析仪器,电化学分析仪器,其它,化学分析,仪器分析,分析方法,其他分类方法,1,仪器分析是以物质的物理或物理化学性质作为基础的一类分析方法,其他分类方法,2,定性分析,定量分析,结构分析,无机分析,有机分析,生物分析,其他分类方法2定性分析无机分析,按被分析物质的含量划分，分为类,常量成分分析（,0.01%),痕量成分分析,(0.01-0.00001%),超痕量成分分析,(10 mg,1 ml),微量样品分析,(0.1-10 mg,0.01-1 ml),超微量样品分析,(0.1 mg,0.01,第二节分析化学在生物学研究中的作用,第二节分析化学在生物学研究中的作用,授予三位蛋白质分析仪器研究的学者,美国,John B.Fenn,日本田中耕一质谱法 研究蛋白质,瑞士,Kurt Wuthrich,生物分子的三维结构,2002,年诺贝尔化学奖,授予三位蛋白质分析仪器研究的学者美国John B.Fen,MALDI-TOF-MS,MALDI-TOF-MS,利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构,瑞士科学家库尔特,维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”，他获得,2002,年诺贝尔化学奖一半的奖金。,这种方法的优点是可对溶液中的蛋白质进行分析，进而可对活细胞中的蛋白质进行分析，能获得“活”蛋白质的结构，其意义非常重大。年，科学家利用这种方法第一次绘制出蛋白质的结构。目前，科学家已经利用这一方法绘制出的已知蛋白质的结构。,利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构瑞士科学家库尔特,核磁成像,附加线性磁场,1944Rabi et al,用共振方法记录原子核磁性,1952Bloch et al,发展核磁共振精细测量法,1991Ernst,对高分辨核磁共振方法发展,2002,Kurt Wuthrich,利用核磁共振测定蛋白质,2003 Paul Lauterbur,核磁成像,核磁成像附加线性磁场1944Rabi et al用共振方,分析化学的作用,是生物化学和分子生物学的重要研究工具,分析化学的进步推动了生命科学的进步,分析化学的作用是生物化学和分子生物学的重要研究工具,百年来与分析化学有关的诺贝尔奖项,年度,获奖人,获奖项目,1901,W.C.Rontgen,发现,X,射线,1092,S.A.Arrhenius,电解质理论,1907,A.A.Michelson,制造光学精密仪器及对天体光谱研究,1914,M.von.Laue,晶体,X,射线衍射研究,1915,W.H.Bragg&W.L.Bragg,X,射线晶体结构研究,1917,C.G.Barkla,发现各种元素,X,射线辐射,1922,F.W.Aston,研究成功第一台质谱仪,1923,F.Pregl,发明有机化合物微量分析技术,1925,R.Zsigniondy,发明超显微镜用于胶体化学研究,1926,T.Svedberg,研究成功超离心机，用于测定蛋白质相对分子质量,1930,C.V.Raman,发现拉曼效应,1939,E.O.Lawrence,发明回旋粒子加速器,1943,G.C.de Hevesy,放射性同位素示踪研究,1948,A.W.K.Tiselius,发明电泳分离法用于分离蛋白质,1952,A.J.P.Martin&R.L.M.Synge,发明分配层析色谱分析技术,1959,J.Heyrovsky,制造第一台极谱仪，创建极谱学,1960,W.F.Libby,发明碳,-14,年代测定技术,百年来与分析化学有关的诺贝尔奖项获奖人获奖项目1901W.C,1969,O.Hassel&D.H.R.Barton,X,射线和电子衍射测定有机物三维结构,1971,G.Herzberg,用闪光光解法研究分子结构和自由基,1981,K.M.Siegbahn,发展高分辨电子光谱法,1981,N.Bloembergen,发展激光光谱,1982,A.Klug,将,X,射线技术应用于电子显微镜,1985,H.A.Hauptman&J.Karle,用计算机技术解,X,射线衍射晶体结构分析,1986,G.Binnig&H.Rohrer,创制扫描隧道显微镜,1991,R.R.Ernst,发展高分辨率核磁共振方法,1995,F.Molina,F.S.Rowland&P.Crutzen,发现臭氧层的破坏,2002,J.B.Fenn&K.Tanaka,发明质谱法分析生物大分子,2002,K.Wotherich,发展了核磁共振谱法测定溶液中生物大分子的三维结构,2003,P.C.Lauterbur&P.Mansfield,发明核磁共振造影,摘自何锡文主编,近代分析化学教程,，高等教育出版社，,2005,年,百年来与分析化学有关的诺贝尔奖项,年度,获奖人,获奖项目,1969O.Hassel&D.H.R.BartonX射线,第三节分析化学的发展趋势,第三节分析化学的发展趋势,发展基于,新方法，新技术，新理论,的分析方法及测试仪器,方法更灵敏、更有选择性和专一性,获得的数据更准确、更快速,涉及的时空尺度更广阔,得到的信息更多维,测定的体系、环境更微小,所用的样品更微量,遥感遥测、极端条件检测,现场、在体、在线、无损检测,发展基于新方法，新技术，新理论的分析方法及测试仪器 方法,作为一个学科，分析化学有没有一个完整统一的理论？,四、分析化学教学体系与内容,作为一个学科，分析化学有没有一个完整统一的理论？四、分析化,物质,分子 原子,分子 原子,电子 光子,磁场 电场,声波热辐射,信号,场,物质,分析化学是研究物质与物质相互作用中信息传递与表达的一门学科？,物质信号场物质分析化学是研究物质与物质相互作用中信息传递与表,分析化学教材体系,基于原子分子相互作用的分析方法,基于原子分子,-,物理场相互作用的分析方法,均相作用,异相作用,酸碱滴定,配位滴定,氧化还原滴定,沉淀滴定,气,-,固（,GC,）,液,-,固（,LC,）,液,-,液（,L-L,）,超临界（,SFC,）,光（原子、分子、离子、核）,电（原子、分子、离子、核）,磁（原子、分子、离子、核）,热（原子、分子、离子、核）,声（原子、分子、离子、核）,分析化学教材体系基于原子分子相互作用的分析方法基于原子分子-,Analytical Chemistry,Wiley pub.,Gary,D.,Christian,(2003),第六版,分析化学教程,-,北京大学出版社,李克安主编（,2005,）,第一版,Principles of Instrumental Analysis-Brooks Cole Pub.,Douglas Skoog et al.(2006),第六版,Chapter 1 Analytical Objectives,or:What Analytical Chemists Do,Chapter 2 Basic Tools and Operations of Analytical Chemistry,Chapter 3 Data Handling and Spreadsheets in Analytical Chemistry,Chapter 4 Good Laboratory Practice:Quality Assurance of Analytical Measurements,Chapter 5 Stoichiometric Calculations:The Workhorse of the Analyst,Chapter 6 General Concepts of Chemical Equilibrium,Chapter 7 AcidBase Equilibria,Chapter 8 AcidBase Titrations,Chapter 9 Complexometric Reactions and Titrations,Chapte