内容简介
化学分析技术是高职现代分析技术专业及相关专业的核心课程之一,也是高职现代分析技术专业及相关专业的职业技术核心课程之一。
本教材是我校2024 年在线精品课程及课程思政培育课程,也是基于岗位职业标准的分析化学课程改革与实践”的阶段性成果。本教材适用于化工及相关企业分析检验岗位高级技术技能型人才、在校分析检验技术相关专业的学生及社会培训人员。
本教材共分为八个项目,包括化学分析实验基础知识、定量分析误差及数据处理、滴定分析概论、酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法。
作者介绍
马敬,理学学士,青海职业技术大学智能制造工程学院教授,现任分析检验技术系主任。主持省、市级课题1项,发表核心论文2篇,发明专利1项,出版《化学工艺》、《化学实验技术基础》教材,参与青海省《无机化学》、《无机物定量分析》、《仪器分析》等精品课程建设。长期致力于分析检验技术核心课程教学,多次指导学生获国家级、省级技能大赛奖。兼任国家分析检验类专业委员会委员职务,多次全国职业院校技能大赛工业分析与检验赛项裁判和全国职业院校教师教学能力大赛裁判。
章节目录
前言
项目一 化学分析实验基础知识
任务 1.1 化学分析实验室安全规范
实验室安全防护要求(防护装备使用、危险化学品管理)
实验事故应急处理方法(火灾、腐蚀、中毒等场景)
课程思政融入:工匠精神与安全责任意识培养
任务 1.2 化学分析实验常用仪器认知与操作
基础玻璃仪器(烧杯、量筒、滴定管等)使用与维护
电子天平、pH 计等精密仪器操作规范
仪器校准与精度控制要点
任务 1.3 化学试剂选用与溶液配制
化学试剂等级分类与选用原则
标准溶液与一般溶液配制方法
溶液浓度表示与换算(物质的量浓度、质量分数等)
项目小结与能力检测
知识梳理:实验基础核心要点
技能训练:基础仪器操作实训
思政拓展:实验室安全与职业素养案例分析
项目二 定量分析误差及数据处理
任务 2.1 定量分析误差的来源与分类
系统误差、随机误差、过失误差的特点与产生原因
误差对分析结果准确性的影响
课程思政融入:科学严谨性与误差控制意识
任务 2.2 误差的表示方法与减免措施
绝对误差、相对误差、平均偏差、标准偏差的计算
减少分析误差的实验操作技巧与方法
空白实验、对照实验的设计与应用
任务 2.3 分析数据的统计处理与结果评价
有效数字的修约设计与应用
任务 2.3 分析数据的统计处理与结果评价
有效数字的修约规则与运算方法
可疑数据的取舍(Q 检验法、格鲁布斯法)
分析结果的置信区间与准确度判断
项目小结与能力检测
知识梳理:误差计算与数据处理核心公式
技能训练:数据统计分析实训(含 Excel 工具应用)
思政拓展:数据真实性与科研诚信案例讨论
项目三 滴定分析概论
任务 3.1 滴定分析的基本原理与分类
滴定分析的定义、特点与适用范围
酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定的分类依据
课程思政融入:滴定分析与工业质量控制的关联
任务 3.2 滴定分析的基本概念与操作流程
滴定剂、被滴定物、化学计量点、滴定终点的定义
指示剂的作用原理与选择原则
滴定操作规范(移液、定容、滴定速度控制等)
任务 3.3 滴定分析的计算方法
物质的量浓度与滴定度的换算
基于化学反应方程式的定量计算(直接滴定、返滴定等)
分析结果的计算与表示(质量分数、体积分数等)
项目小结与能力检测
知识梳理:滴定分析核心概念与计算公式
项目三 滴定分析概论
项目小结与能力检测
知识梳理:滴定分析核心概念与计算公式汇总
技能训练:滴定操作基础实训(含指示剂变色观察、滴定终点判断)
思政拓展:工业生产中滴定分析的质量责任案例分析
项目四 酸碱滴定法
任务 4.1 酸碱滴定的基本原理
酸碱质子理论与酸碱反应实质
强酸(碱)、弱酸(碱)滴定曲线的绘制与特点
滴定突跃的影响因素与 pH 范围计算
课程思政融入:酸碱滴定与食品、医药行业质量安全的关联
任务 4.2 酸碱指示剂的选择与应用
酸碱指示剂的变色原理与变色范围
常用指示剂(酚酞、甲基橙、甲基红)的适用场景
混合指示剂的优势与使用方法
任务 4.3 酸碱滴定法的实际应用
强酸(碱)滴定:工业硫酸浓度测定
弱酸(碱)滴定:食醋总酸度、纯碱总碱度测定
双指示剂法在混合碱分析中的应用
项目小结与能力检测
知识梳理:酸碱滴定曲线、突跃范围及计算要点
技能训练:食醋总酸度测定实训(含数据记录与结果计算)
思政拓展:食品检测中数据真实性与消费者权益保护案例讨论
项目五 络合滴定法
任务 5.1 络合滴定的基本原理
EDTA 的结构特性与络合反应特点(普遍性、稳定性、1:1 配比)
络合平衡与条件稳定常数的计算
络合滴定曲线与滴定突跃的影响因素
课程思政融入:络合滴定在水质监测中的环保责任意识培养
任务 5.2 金属指示剂与掩蔽技术
金属指示剂的作用原理与使用条件(封闭、僵化现象及消除)
常用金属指示剂(铬黑 T、二甲酚橙)的适用范围
掩蔽剂的选择与掩蔽方法(配位掩蔽、沉淀掩蔽、氧化还原掩蔽)
任务 5.3 络合滴定法的实际应用
水的总硬度(钙镁离子)测定
工业废水重金属离子(如 Pb²⁺、Zn²⁺)含量测定
络合滴定与其他方法的联用技术
项目小结与能力检测
知识梳理:EDTA 络合反应条件与条件稳定常数计算
技能训练:水硬度测定实训(含掩蔽剂使用与指示剂变色观察)
思政拓展:水质安全监测与生态环境保护案例分析
项目六 氧化还原滴定法
任务 6.1 氧化还原滴定的基本原理
电极电势与氧化还原反应方向、程度的关系
能斯特方程的应用(条件电极电势计算)
氧化还原滴定曲线与滴定突跃的特点
课程思政融入:氧化还原滴定在冶金行业质量把控中的工匠精神
任务 6.2 常用氧化还原滴定方法
高锰酸钾法:原理、特点及应用(过氧化氢含量测定)
碘量法:直接碘量法、间接碘量法(维生素 C 含量、铜离子测定)
重铬酸钾法:铁矿石中铁含量测定
任务 6.3 氧化还原滴定的误差控制
滴定条件(酸度、温度、滴定速度)对反应的影响
指示剂(自身指示剂、专属指示剂)的选择
干扰离子的消除方法
项目小结与能力检测
知识梳理:常用氧化还原滴定方法的原理与适用范围
技能训练:维生素 C 含量测定(碘量法)实训
思政拓展:药品质量检测中的严谨性与社会责任案例讨论
项目七 沉淀滴定法
任务 7.1 沉淀滴定的基本原理
沉淀溶解平衡与溶度积(Ksp)的应用
沉淀滴定曲线与滴定突跃的影响因素
沉淀滴定的反应条件(沉淀速度、吸附现象控制)
课程思政融入:沉淀滴定与盐业、化工产品质量标准的关联
任务 7.2 常用沉淀滴定方法
莫尔法:原理、条件及应用(食盐中氯含量测定)
佛尔哈德法:直接法、返滴定法(银离子、氯离子测定)
法扬斯法:吸附指示剂的作用原理与应用
任务 7.3 沉淀滴定法的实际应用
工业食盐中 NaCl 含量测定(莫尔法)
电镀液中 Ag⁺含量测定(佛尔哈德直接法)
项目小结与能力检测
知识梳理:三种沉淀滴定方法的适用条件与差异
技能训练:食盐中氯含量测定(莫尔法)实训
思政拓展:食品添加剂含量检测与食品安全法规案例分析
项目八 综合实训与岗位技能应用
任务 8.1 综合分析实训设计
多方法联用分析:复方碱式碳酸铋片中铋、碳酸钠含量测定(络合滴定 + 酸碱滴定)
复杂样品分析:工业废水多组分(酸度、硬度、重金属)联合测定
课程思政融入:岗位实操中的团队协作与职业规范培养
任务 8.2 岗位技能模拟与标准化操作
企业分析检验岗位工作流程模拟(样品接收、分析、报告出具)
实验室质量控制体系应用(空白实验、平行实验、对照实验)
分析报告的规范化撰写与数据溯源
任务 8.3 职业素养与安全规范强化
实验室危险化学品安全管理(存储、使用、废弃物处理)
分析仪器的日常维护与故障排查
行业法规与标准(如 GBT、HGT)的解读与应用
项目小结与能力检测
知识梳理:多方法联用分析的思路与关键控制点
技能训练:综合实训项目(如工业废水多组分测定)考核
思政拓展:分析检验岗位的职业责任与行业伦理案例研讨
附录
参考文献
A.习题答案与实训报告模板
B.课程思政案例汇编(安全、诚信、责任主题)
C.相关行业标准(GBT、HGT)摘录
D.常用分析仪器操作规程(电子天平、pH 计、滴定管等)
E.常用化学试剂的规格与配制方法
