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1、1 水分析化学教学大纲课程名称：水分析化学适用专业： 给排水总学时（学分） ：40 理论学时： 40 实践学时 ：10 一、说明（一）课程的性质： 水分析化学是研究水及其杂质、污染物的组成、 性质、 含量和它们的分析方法的一门学 科。水分析化学是给水排水专业的重要专业技术基础课、必修课。在学习水分析化学之前， 要求学生必须具有扎实的化学基础理论和基本技能。水分析化学服务于本专业的后续专业课 学习，是学好给水排水设计、水处理工艺、水环境评价、废水综合处理工艺等课程的基本保 证，正确的分析结果是工程正确与否的主要评价标准。（二）教学要求：水分析化学是研究水中杂质及其变化规律的重要方法。通过水分析化
2、学的学习，掌握水分析化学的四大滴定方法（酸碱滴定法、络合滴定法、沉淀滴定法和氧化还原滴定法）和主要的仪器分析法（吸收光谱法、色谱法以及原子吸收法等）的基本原理、基本理论、基本知识、基本概念和基本技能，掌握水质分析的基本操作，注意培养学生严谨的科学态度，树立准确“量”的理念，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。（三）考核办法：考试。二、讲授内容第一章绪论 6学时目的要求： 通过教学使学生初步了解水分析化学在水环境保护中的作用，理解本课程的性质特点及其要求， 培养学生学习水分析化学的兴趣，并掌握水分析化学误差的分类及其表示方法，掌握水分析结果的数据处理方法与评价方法。第一节水分析化学性质和任
3、务一 水分析化学课程性质与任务二 基本要求三 水分析化学的特点四 水分析化学的分类五 如何学习水质分析化学第二节水质指标和水质标准一 水质指标二水质标准第三节水样的保存和预处理一 水样采集与保存二 水样预处理三 水质分析结果的表示方法第四节分析化学中的数据处理一 有关误差的概念、分类与表示法二 提高分析结果准确度的方法三 数据处理四 有效数字2 五 分析方法的评价体系第五节基准物质和标准溶液思考题：1. 何为水分析化学？它有何特点，发展趋势如何？ 2. 水样预处理有何作用？方法有哪些？3. 水质分析结果的表示方法有哪些？ 4. 简述分析方法的准确度精密度及它们之间的关系，实际分析中分析方法的准
4、确度与精密度如何表示？ 5. 误差的分类，如何减免？6. 如何提高分析结果准确度？第二章酸碱滴定法6 学时目的要求： 通过教学使学生掌握酸碱平衡中的基本理论及酸碱平衡中的H+浓度及 pH计算；熟悉缓冲溶液概念、作用、分类、作用原理、pH 计算；掌握酸碱指示剂的作用原理、指示剂变色范围及其影响因素；掌握碱度类型、 测定及其相关计算；培养学生酸碱滴定操作的能力。第一节酸碱平衡一 酸碱平衡二 酸碱反应类型及平衡常数第二节酸度对弱酸 ( 碱) 形体分布的影响第三节酸碱溶液的几种类型及其计算一 质子条件式二 酸碱平衡中的计算第四节缓冲溶液一 缓冲溶液与缓冲作用二 缓冲溶液pH值计算第五节酸碱指示剂一 酸
5、碱指示剂的作用原理二 常用酸碱指示剂和混合指示剂第六节酸碱滴定第七节水的碱度和酸度一 碱度二 碱度计算三 酸度思考题：1、请叙述酸碱指示剂在酸碱滴定指示终点的原理。2. 什么是酸碱滴定中的pH突跃范围？影响突跃范围大小的因素有哪些？3、在酸碱滴定中选择指标剂的原则是什么？4、在酸碱滴定中，如何选择指示剂？第三章络合 ( 配位 )滴定法 6学时目的要求： 通过教学使学生理解络合滴定的基本原理与知识；拥有一定的操作技能，并能在水质分析中应用。第一节络合平衡一 络合平衡二 氨羧络合剂3 第二节 pH对络合滴定的影响一 EDTA 的酸效应二 酸效应对金属离子络合物稳定性影响第三节络合滴定基本原理第四节
6、提高络合滴定的选择性第五节络合滴定的方式第六节水的硬度与测定一. 硬度含义及分类二. 硬度测定与计算思考题：1、为什么说EDTA在碱性条件下配位能力强？2. 何为酸效应？它对金属离子形成配合物的稳定性有何影响？3、 什么叫酸效应系数？酸效应系数与介质的pH值什么关系？酸效应系数的大小说明了什么问题？4、配位滴定中金属指示剂如何指示终点？5. 说明金属指示剂的作用原理6. 什么是金属指示剂的封闭和僵化现象？如何解决？第四章沉淀滴定法 4 学时目的要求：明确溶解度、溶度积与条件溶度积的定义，能够计算条件溶度积Ksp 和溶解度S；一般了解沉淀的形成过程和影响沉淀纯度的因素；掌握莫尔法所用的指示剂、方
7、法特点、应用条件。第一节沉淀溶解平衡及其影响溶解度因素一 沉淀平衡二 影响沉淀的因素第二节分步沉淀第三节莫尔法测定水中氯思考题：1. 莫尔法为什么不能用氯离子滴定银离子？2. 莫尔法测定氯离子，为了准确测定应注意哪些问题？第五章氧化还原滴定 7学时目的要求：掌握氧化还原反应原理、特点、速度等基本原理，判断氧化还原反应完全程度，熟悉氧化还原滴定曲线与氧化还原指示剂种类，并了解其在水处理工程中的应用。第一节氧化还原平衡一氧化还原反应原理二 氧化还原反应进行的速度及影响因素三 氧化还原反应的特点四 氧化还原反应完全程度第二节氧化还原滴定曲线及氧化还原剂一 氧化还原滴定曲线二 氧化还原指示剂第三节氧化
8、还原滴定法应用一 溶解氧（ DO ）的测定4 二 高锰酸钾指数三 COD重铬酸钾滴定法四 生化需氧量（BOD5 ）的测定六 TOD、TOC的测定思考题：1. 怎样提高氧化还原反应的反应速度？2. 氯化还原滴定的电极电位突跃的大小主要取决于什么？3. 高锰酸钾溶液作滴定剂时，为什么一般在强酸性条件下进行？4. 高锰酸钾标准溶液为什么不能直接配制，而需标定？5. 用草酸标准高锰酸钾溶液时，1molKMnO4相当于多少mol 草酸？为什么？6. 什么叫高锰酸钾指数？如何测定高锰酸钾指数？7. 为什么水样中含有氯离子时，使高锰酸钾指数偏高？8. 什么叫化学需氧量，怎样测定？第六章电化学分析法 3学时目
9、的要求：介绍电化学分析的基本内容，方式和方法，掌握指示电极和参比电极，并了解电极种类，掌握pH 值的测定原理及应用及pH 计的使用。了解电位滴定的用途，终点突跃的几种表示方法。一电位分析法原理二电位滴定法三电导分析法思考题：1.电位滴定法如何指示终点，有哪三种方法确定终点？2.采用电位滴定法时，必须有哪些装置？第七章吸光光谱法 3学时目的要求： 掌握吸收光谱产生原理与定量的基本方法，显色反应及影响因素，掌握 721 分光光度计的使用及操作要领，了解吸光光谱法的应用。一 吸收光谱原理二 比色法和分光光度法三 显色反应及其影响因素四 应用实例思考题：1.比色分析的理论基础是什么？ 2. 吸光系数和
10、摩尔吸光系数的意义有何不同？3.分光光度计上T.A 刻度哪个为均匀刻度。T.A 的对应关系是什么？4.测出某水样中的氮主要以硝酸盐的形式存在，说明了什么？5. 影响显色反应的因素有哪几方面？第八章大型仪器分析技术 5学时目的要求：了解原子吸收分光光度基本原理、AAS 基本组成、结构图，熟悉AAS 的定性与定量方法及其应用。了解色谱分离原理、分类与用途，掌握气相色谱的基本概念及其应用。第一节原子吸收光谱法一 原子吸收分光光度法原理5 二 原子吸收分光光度法基本组成三 原子吸收分光光度法结构四 原子吸收分光光度法定性与定量方法五 应用实例第二节色谱法一 气相色谱法二 高效液相色谱法三 色谱 - 质谱法思考题：1. 简述原子吸收分光光度法原理。2. 简述气相色谱原理。 三、选用教材及主要参考书：教材：教材：黄君礼编著.水分析化学（第三版）.中国建筑工业出版社.2008 年. 主要参考书目：1 任仁 .化学与环境（第二版）.化学工业出版社.2005 年 . 2 张世贤 .水分析化学 .中国建筑工业出版社.1988 年. 3 韦进宝 .环境分析化学.化学工业出版社.2002 年. 4 王国恵 .水分析化学 . 化学工业出版社.2006 年 . 5 薛华 .分析化学 .清华大学出版社.2003 年. 撰写人： 汪万芬所在教研室： 给排水审核人： 高玉兰制订日期： 2007 年 8 月
