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第一章绪论
本章介绍“去公式化”课程体系的产生背景和特点;化学平衡和滴定分析的一般性知识,这些知识既是学习基础,也是共性总结。
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●1.1“去公式化”分析化学课程简介
(1)“去公式化”课程体系的产生背景和特点;(2)通过与传统课程体系的对比,说明“去公式化”课程体系的优越性
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●1.2分析化学概述
(1)分析化学的定义和作用;(2)化学分析和仪器分析各自的特点;(3)分析化学课程包含大量滴定分析知识的原因
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●1.3化学平衡和滴定分析基础概念(一)
(1)化学平衡和滴定分析中的常见基础概念,包括溶液、平衡浓度、分析浓度和平衡常数;(2)活度和活度常数的含义和作用
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●1.4化学平衡和滴定分析基础概念(二)
(1)滴定分析中的常见基础概念,包括滴定、标准溶液、基准物质、指示剂、化学计量点和滴定终点;(2)滴定分析的固有误差,滴定分析允许误差范围
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●1.5化学平衡和滴定分析基础概念(三)
(1)化学平衡定量解析中的3种等量关系和使用原则;(2)物料平衡式的建立方法;(3)“去公式化”课程体系的理论框架;(4)滴定分析仪器,滴定分析方法
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●1.6分析化学常数数据库软件cadb
(1)分析化学常数数据库软件cadb的下载与安装;(2)cadb软件的特点和使用;(3)数据库格式,用户自行构建数据库的方法
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第二章分析化学中的误差和统计学处理
本章介绍误差和有效数字的相关知识;误差传递的原理和计算方法;数理统计的基本原理及其在分析化学中的应用;数理统计软件stac的使用。
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●2.1误差和有效数字
(1)系统误差和随机误差的特点;(2)准确度和精密度的几种指标;(3)有效数字的定义、修约和运算规则
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●2.2实验数据中的误差传递
(1)误差传递的原理和计算;(2)系统误差传递和随机误差传递的多个实例
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●2.3数理统计是必须的吗
(1)数理统计在分析化学中的必要性;(2)数理统计应用的基础概念,包括随机变量、随机变量的分布、概率密度函数和累积分布函数
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●2.4正态分布
(1)正态分布的定义、概率密度函数和累积分布函数的曲线特征;(2)标准正态分布的定义、特点和作用
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●2.5抽样分布
(1)抽样分布的定义和相关概念;(2)卡方分布、t分布和F分布的相关知识,包括随机变量表达式、概率密度函数和累积分布函数的曲线特征
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●2.6显著性检验的原理
(1)显著性检验的基本原理;(2)相关概念,包括“原假设”“置信度”“显著性水平”;(3)显著性检验中的两类错误;(4)显著性检验的类型
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●2.7显著性检验的实施
(1)显著性检验的两种实施方法的详细步骤,两种方法分别基于临界值和P-值;(2)P-值的定义和作用;(3)显著性检验结论的可靠性
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●2.8数理统计应用
(1)数理统计在分析化学中的应用实例;(2)解题后的进一步思考;(3)离群值的统计学处理
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●2.9数理统计软件stac在分析化学中的应用
(1)数理统计软件stac的下载与安装;(2)结合例题讲解stac软件的使用
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第三章酸碱平衡和酸碱滴定
本章介绍酸碱平衡的定量知识(基础概念和基本等量关系)和解析要点;[H+]的“去公式化”计算方法和示例;缓冲溶液相关知识;酸碱滴定曲线的绘制和应用;准确滴定判别及其实施方法;方程求解软件iroots2的使用。
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●3.1酸碱平衡的定量知识
(1)离解常数和水解常数的含义和表达式;(2)分布分数的定义和推导;(3)酸式分布分数和碱式分布分数;(4)CBE作为酸碱平衡体系的基本等量关系
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●3.2[H+]的“去公式化”计算
(1)[H+]的“去公式化”计算步骤;(2)计算示例;(3)常见的[H+]最简估算式
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●3.3缓冲溶液
(1)缓冲溶液的作用、原理和组成;(2)缓冲性质的图解;(3)缓冲容量
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●3.4酸碱滴定曲线的绘制
(1)酸碱滴定曲线的传统绘制方法及其不足;(2)通过反函数绘制高精度酸碱滴定曲线;(3)滴定曲线纵坐标是pH而不是[H+]的原因
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●3.5酸碱滴定曲线的应用
(1)滴定曲线特征与体系酸碱性质之间的关系;(2)滴定突跃的定义、作用和获得方法
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●3.6酸碱滴定终点误差
(1)酸碱指示剂简介;(2)酸碱滴定终点误差的体积定义式和计算关键;(3)结合例题详细讲解计算过程
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●3.7准确滴定判别
(1)准确滴定判别的含义;(2)准确滴定判别的两种实施方法,分别是“终点误差法”和“滴定突跃法”;(3)通过示意图解释两种实施方法的原理
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●3.8方程求解软件iroots2简介
(1)方程求解软件iroots2的下载与安装;(2)iroots2软件的功能和特点
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●3.9iroots2在分析化学中的应用
(1)iroots2求解方程的实例;(2)待解方程的表达式与相应Matlab代码的对比;(3)通过中间变量提高方程表达式的输入效率
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第四章配位平衡和配位滴定
本章介绍EDTA配位平衡的定量知识(基础概念和基本等量关系)和解析要点;表观浓度、副反应系数和条件稳定常数的含义、作用以及引入的原因;终点误差的计算;配位滴定曲线的绘制和应用;准确滴定判别及其实施方法。
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●4.1EDTA配位平衡的定量知识(一)
(1)EDTA的物理和化学性质;(2)配合物的稳定常数、逐级稳定常数和累积稳定常数的含义和表达式;(3)EDTA配位平衡体系的定量性质和解析难度
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●4.2EDTA配位平衡的定量知识(二)
(1)表观浓度、副反应系数和条件稳定常数的含义;(2)这些概念在EDTA配位平衡中的作用;(3)EDTA配位平衡的传统解析策略和精确解析策略
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●4.3配位滴定曲线
(1)通过反函数绘制高精度配位滴定曲线;(2)EDTA配位滴定曲线的特征;(3)[M’]sp的计算;(4)滴定突跃的定义、作用和获得方法;(5)通过滴定曲线深入研究钙、镁混合离子的滴定
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●4.4配位滴定终点误差
(1)金属离子指示剂及其作用原理;(2)金属离子指示剂的理论变色点;(3)配位滴定终点误差的两种计算方式:体积定义式和林邦公式
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●4.5配位滴定终点误差计算示例
(1)通过体积定义式计算配位滴定的终点误差;(2)计算过程中的近似手段;(3)精确求解方法;(4)林邦公式的优缺点;(5)计算方式和计算要点的总结
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●4.6准确滴定判别
(1)准确滴定判别及其实施方法;(2)林邦公式在准确滴定判别中的优越性;(3)准确滴定判别的三类应用:研究酸度影响、判断选择性滴定和评价掩蔽效果
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第五章氧化还原平衡和氧化还原滴定
本章介绍氧化还原平衡的定量知识(基础概念和基本等量关系)和解析要点;条件电势的含义和作用;能斯特方程计算值的误差分析;氧化还原滴定曲线的绘制和应用;化学计量点电势的计算;终点误差的计算。
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●5.1氧化还原平衡的定量知识(一)
(1)氧化还原平衡中的基础知识,包括电对、半反应、标准电势、能斯特方程、可逆电对和不可逆电对、对称电对和不对称电对;(2)条件电势的定义、作用和相关计算,澄清可能存在的误解
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●5.2氧化还原平衡的定量知识(二)
(1)氧化还原平衡常数与标准电势的关系;(2)能斯特方程计算值的误差分析;(3)氧化还原平衡定量解析的要点和相应图解
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●5.3氧化还原滴定曲线
(1)通过反函数绘制高精度氧化还原滴定曲线,绘制关键是使用能斯特方程的指数形式;(2)滴定突跃的定义、作用和获得方法;(3)滴定剂和被测物均为对称电对时,滴定突跃端点的计算公式
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●5.4化学计量点电势
(1)化学计量点电势的通用计算方法和示例;(2)滴定剂和被测物均为对称电对时,化学计量点电势的计算公式
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●5.5氧化还原滴定终点误差
(1)氧化还原滴定终点误差的体积定义式和计算关键;(2)计算关键是确定终点时过量的反应物,介绍了确定方法;(3)计算示例
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第六章重量分析和沉淀滴定
本章介绍沉淀平衡的定量知识(基础概念和基本等量关系)和解析要点;沉淀溶解度的含义及其表达式的列出方法;沉淀溶解度的影响因素;忽略沉淀溶解导致的误差的讨论;沉淀滴定曲线的反函数绘制方法和应用;终点误差的计算。
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●6.1沉淀平衡基础概念
(1)沉淀平衡的基础概念,包括沉淀构晶离子和溶度积常数;(2)沉淀溶解度的定义及其表达式的列出方法;(3)沉淀平衡定量解析的要点
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●6.2沉淀溶解度的影响因素(一)
(1)沉淀溶解度的影响因素,包括同离子效应、酸效应、配位效应、盐效应、温度效应、尺寸效应和溶剂效应;(2)同离子效应和计算示例;(3)酸效应和计算示例;(4)酸效应计算中的近似方法和精确方法,各自的关键点分别是近似手段和求解思路
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●6.3沉淀溶解度的影响因素(二)
(1)配位效应和计算示例;(2)配位效应计算中的近似方法和精确方法,各自的关键分别是近似手段和求解思路;(3)总结沉淀溶解对溶液的影响
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●6.4沉淀的形成
(1)沉淀的分类,各种类型的特点;(2)沉淀形成过程中的3个阶段;(3)沉淀的污染;(4)晶形沉淀和无定形沉淀的制备条件;(5)均相沉淀法原理和应用示例
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●6.5沉淀滴定曲线
(1)通过反函数绘制高精度沉淀滴定曲线;(2)沉淀滴定曲线的特征;(3)滴定突跃的定义、作用和获得方法
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●6.6沉淀滴定终点误差
(1)沉淀滴定终点误差的体积定义式和计算关键;(2)计算示例