《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

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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

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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 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 氧化还原滴定法应用 一 溶解氧（DO）的测定

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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

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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

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