課程名稱 |
分析化學乙上 Analytical Chemistry (b)(1) |
開課學期 |
103-1 |
授課對象 |
生命科學院 生化科技學系 |
授課教師 |
張哲政 |
課號 |
Chem2011 |
課程識別碼 |
203 211B1 |
班次 |
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學分 |
2 |
全/半年 |
全年 |
必/選修 |
必修 |
上課時間 |
星期五3,4(10:20~12:10) |
上課地點 |
普101 |
備註 |
請依指定修習院系班次修習,詳化學系選課須知 限本系所學生(含輔系、雙修生) 總人數上限:120人 |
Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1031Chem2011_ACB1 |
課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
本課程尚未建立核心能力關連 |
課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
概述:講授討論有關分析化學之理論背景、分析方法的設計和操作原理,及其應用、優點和限制
課程以演講/討論的方式呈現,課程內容包括:
I. Nature and Tools of Analytical Chemistry分析化學的內涵與器材
A) Laboratory tools實驗器材
B) Laboratory techniques實驗操作
II. Analytical Measurement分析量測
A) SI units國際單位制
B) Solution concentrations溶液濃度
C) Reacting unit反應單位體
III. Data Handling數據處理
A) Accuracy and precision準確度和精密度
B) Significant figure有效數字
a) Error propagation誤差擴展
C) Type of errors誤差類型
D) Runs test
E) Outlier test離群值檢定
a) Q test
b) Tn test
F) Data distribution數據分布
a) Measures of central tendency集中趨勢量數
b) Measures of variability變異性量數
c) Gaussian distribution高斯分布
d) Confidence interval信賴區間
e) Confidence level信賴度
f) Quality Control品質管制
g) Quality Assurance品質保證
G.) Comparing data sets數據比對
a) Hypothesis test假設檢定
b) t test
c) Detection limit偵測極限
d) Limit of quantitation定量極限
e) F test
H) Correlating data sets數據相關性
a) Least squares method最小平方法
b) Calibration校準
c) Correlation coefficient相關係數
d) Coefficient of Determination判定係數
I) Statistics of sampling取樣統計
a) Reliability of Analysis分析可靠性
b) Type of constituents成分類型
c) Sampling取樣
IV. Stoichiometric Calculation and Chemical equilibrium化學計量計算與化學平衡
A) Chemical reactions and equilibria化學反應和其平衡
B) Fraction of dissociation解離分數
C) Calculation of pH pH值的計算
D) Buffer solution緩衝溶液
E) Electrolyte effect電解質效應
F) Chemical activity化學活性
a) Activity coefficient活性係數
b) Debye-Huckel equation德拜-尤格爾方程式
G) Simultaneous equilibria多重化學反應
a) Common ion effect共同離子效應
b) Systematic equilibrium calculations平衡計算的系統性計算法
c) Acidity effect酸度效應
d) Cation separation陽離子分離
e) Undissociated solute effect未解離溶質的影響
V. Neutralization Titration中和滴定分析法
A) Conditions for effective titration有效滴定條件
B) Indicators滴定指示劑
C) Concentration effect濃度效應
D) Determination of pK for amino acid胺基酸pK值測定
E) Titration of mixtures混合物滴定
F) Titration of Polyprotic Acids多質子酸滴定
a) Polyprotic acids and their salts多質子酸和其鹽類
b) Titration of amphiprotic anions兩性陰離子滴定
c) pH dependence與pH值的倚賴關係
d) Isoelectric point等電點
VI. Gravimetric Analysis重量分析法
A) Precipitation titration沉澱滴定
a) Ksp effect溶度積的影響
b) Type類型
i) Mohr method莫爾法
ii) Volhard method伏哈德法
iii) Fajans method法揚士法
VII. Complexometric Analysis錯化分析法
A) Chelates螯合物
B) EDTA titration EDTA滴定
a) pH dependence與pH值的倚賴關係
b) Conditional formation constant條件形成常數
c) Feasibility可行性
d) Auxiliary complexing agents輔助錯化劑
e) Indicators滴定指示劑
f) Types滴定方法
i) Direct titration直接滴定
ii) Back-titration反滴定
iii) Displacement titration置換滴定
VIII. Introduction to Electrochemistry電化學概論
A) Electrodes and reference electrodes電極和參考電極
B) Electrode potential 電極電位
C) Nernst equation能斯特方程式
D) Formal potential形式電位
E) Electrochemical cells電化電池
F) Cell potential 電池電位
G) Gibbs Free Energy vs. Keq 自由能與平衡常數
IX. Oxidation/Reduction Titration氧還滴定分析法
A) Equivalence-point potentials當量點電位
B) Redox indicators氧還滴定指示劑
C) Feasibility可行性
D) Auxiliary reagents 輔助試劑
E) Common titrants 常用滴定液
a) KMnO4過錳酸鉀試液
b) Iodine solution碘試液
X. Potentiometry電位分析法
A) Potentiometric analysis cell 電位分析電池
B) Reference electrode參考電極
a) Saturated calomel electrode
b) Ag/AgCl electrode
C) Liquid junction potential溶體接面電位
a) Liquid junction溶體接面
b) Potential development電位之形成
D) Indicator electrode指示電極
a) Glass pH electrode玻璃pH電極
b) Ion-selective electrode (ISE)離子選擇電極
c) Ion-selective field effect transistor離子選擇場效電晶體
XI. Other Electroanalytical Techniques其他電化學分析法
Electrogravimetry 電重量分析法
Coulometry庫倫法
Voltammetry伏安法
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課程目標 |
這門課程提供學生化學分析方法之理論背景和操作原理的知識。課程的具體目標如下:
- 熟習目前各種化學分析的方法
- 了解一般化學分析過程之原理的理論基礎`
- 理解化學分析概念與各種可控制之分析測量的數量間的相互關係
- 獲悉如何應用不同的定量分析方法來分析樣品
- 了解一些分析方法的限制和優點
- 發展藉由利用數學統計工具來決定測量數據的精密度和準確度的能力
- 獲得使用分析標準品/參考樣品的知識和技能
- 學習使用化學平衡觀念和化學計量方法來解決分析問題 |
課程要求 |
考試
考試以問答和敘述性、解釋性問題為主,其內容主要在於測試學生在分析化學之理論背景、操作原理、分析方法的設計、應用、優點和限制的理解。考試內容包括教科書和在課堂上討論的資料。期末考是一次綜合性的考試,學生須將本學期所講授的內容做有意義的統整。考試過程中,所使用的計算機不得包含任何字典功能,且手機等通訊器材應另存它處。旁聽生不得參加考試。
補考
本課程的考試沒有補考。學生預定之日程表若與本課程之上課或考試時程有任何衝突,切勿修習本課程。學生若因身體不適而錯過考試,則應提出就診紀錄。
出席
學生出席聽講,且課堂上參與授課內容的討論,是學習的重要過程,對教材深入的了解極有幫助。雖然本課程不會每天監看出席,但是若學生無法規律上課,則請勿選修這門課。講義僅當次課堂分發。隨堂摘寫授課筆記是終身學習中的重要技能;學生應隨堂自行摘寫上課筆記。課堂中不得照相攝影,亦不得使用手機。
榮譽法規
學校會嚴格執行有關作弊的規定。 |
預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
每週五 12:10~13:10 備註: 下課後立即開始,至最後一位學生面談解答結束為止。 |
指定閱讀 |
Skoog, West, Holler, Crouch, Analytical Chemistry, Annotated Ed.
Cengage Learning, ISBN: 9780495558286
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參考書目 |
1. Skoog, West, Holler, Crouch, Analytical Chemistry-An Introduction, 7th Ed.,
Thomson, ISBN: 0-03-020293-0
2. Daniel C. Harris, Quantitative Chemical Analysis, 7th Ed., W.H. Freeman and
Company
3. Daniel C. Harris, Exploring Chemical Analysis, W.H. Freeman and Company
4. J. F. Rubinson, K. A. Rubinson, Contemporary Chemical Analysis, Prentice-
Hall, Inc.
5. Christian, Dasgupta, Schug, Analytical Chemistry, 7th Ed., John Wiley & Sons Ltd., ISBN: 978-0-470-88757-8
6. D. A. Skoog, F. J. Holler, S. R. Crouch, Principles of Instrumental
Analysis, 6th Ed., Thomson, ISBN: 0495012017 |
評量方式 (僅供參考) |
No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
1. |
期末考 |
42% |
Make-up exams will not be permitted to those who miss the midterms or the final. Do not take this course if you have a class/activity schedule that is in some way in conflict with our class and exam schedules. Students should present records of clinic visits for missing the exam due to illness. The final test is a comprehensive exam and will require you to integrate the class material in a meaningful way. Calculators used in the exam cannot contain any dictionary function. Cell phones and any other communication devices should be kept away from the exam. Anyone who only sits in the class is not allowed to take the midterm or the final. Additional bonus grades will be given on class notes for students with semester grades on the pass-fail border. |
2. |
隨堂考 |
0% |
Bonus grades will be given based on the student’s performance in the pop quiz, which will be held on an irregular basis. Additional bonus grades will be given on class notes for students with semester grades on the pass-fail border.
Make-up exams will not be permitted to those who miss the midterms or the final. Do not take this course if you have a class/activity schedule that is in some way in conflict with our class and exam schedules. Students should present records of clinic visits for missing the exam due to illness. |
3. |
二次期中考 |
58% |
The better mid-term performance weights 34% and the other weights 24%.
Make-up exams will not be permitted to those who miss the midterms or the final. Do not take this course if you have a class/activity schedule that is in some way in conflict with our class and exam schedules. Students should present records of clinic visits for missing the exam due to illness. Calculators used in the exam cannot contain any dictionary function. Cell phones and any other communication devices should be kept away from the exam. Anyone who only sits in the class is not allowed to take the midterm or the final. Additional bonus grades will be given on class notes for students with semester grades on the pass-fail border. |
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