水分析化学-哈尔滨工业大学属部门哈尔滨工业大学课程名称水分析化学课程层次本科专业分类体系所属一级学科名称工学所属二级学科名称土建类课程负责人黄君礼水分析化学教学设计1、课程名称：（中文）水分析化学（英文）WaterAnalyticChemistry2、课程定位：给水排水工程专业的专业技术基础课，是专业指导委员会指定的十门骨干课程之一，全国统编教材的主编单位和教学基本要求起草单位。本课程在第二学年的第二期开设，教学时数60学时，其中课堂教学40学时，实践教学20学时。在学习本课程前要求学生具有较好的普通化学、有机化学和物理化学基础，通过本课程的学习使学生系统地掌握水质指标分析中的基本概念、基本理论和基本方法，并能熟练解决给水排水工程研究中的水质分析问题。重点强化学生的实验组织和动手能力。为后续水质工程学等课程的学习奠定扎实的水质分析的科学基础。3、课程的主要内容和特色本课程主要内容包括：水质指标体系的建立及在工程研究中的应用，水样的保存及预处理技术，标准溶液的获得，碱度的测定原理及应用，硬度的测定原理及应用，重量分析及氯离子的测定，有机污染物综合指标的测定方法及应用，吸收光谱法原理及应用，电化学分析原理及应用，原子吸收分光光度法原理及应用，气相色谱原理及应用。本课程的特色是建立在传统分析化学基础之上，以水质指标体系为讲授脉络，突出水质指标的工程应用地位，由水质分析技术引出相关的理论内容，最终实践教学效果的“纲举目张”。4、教学设计及教学安排第一次课：上好本课程第一节十分重要。讲清本课程的性质、讲授内容、基本要求及教学定位。请同学们观看水质分析技术发展的多媒体素材。接下来要系统讲授水质指标体系的建立，分类及相关标准。以色度、浊度、总残渣的分析方法为主介绍目视比色法和重量分析的初步知识，其它水质指标讲解概念。第二次课：水质分析方法的选择及评价，重点讲解加标回收率和相对标准偏差在水质分析方法评价中的应用。略讲准确度和精密度之关系。介绍水样的取、存原则及水样预处理方法。作业是查找一篇具有加标回收率和CV内容的分析方法文章。第三次：物质量浓度，基准物质，标准溶液获得，如何标定，浓度的其它表示方法，滴定度Ts/x。基准物质标准溶液准确称量粗称标定非基准物质溶液标准溶液介绍酸、碱概念，重点是共轭酸碱对概念的建立，酸碱强度的表征方法，Ka·Kb=Kw，pKa+pKb=pKw=14。作业是推导HB/B-之间的Ka与Kb之关系。第四次课：区分效应和拉平效应，缓冲溶液理论，酸碱指示剂：pH=pK1±1，重点讲解水中碱度的来源及组成，介绍连续滴定法测定水中碱度。要求学生熟练应用下面图示。作业：教材P79，6-9第五次课：复习配位化学的基础知识，引入乙二胺四乙酸（EDTA），讲授其化学结构，配位特征。介绍影响络合平衡的主要因素，以酸效应为主，讲主体反应、副反应，重点讲解酸效应系数与lgK稳及lgK不稳之间的关系，Fe3+，Al3+，Ca2+，Mg2+被准确滴定的最低pH值，金属指示剂介绍及作用原理。第六次课：重点讲解金属指示剂封闭现象、僵化现象产生的原因，解决措施。介绍三种常用掩敝剂三乙醇胺，NH4F和KCN，EDTA的配制与标定，总硬度的测定原理，暂时硬度与永久硬度之间关系，水垢的形成及去除方法。作用：教材P121，5-8第七次课：沉淀理论，影响沉淀形成的主要因素分析，介绍同离子效应，举CaCO3+Na2CO3作例子，盐效应讲解时复习一下离子强度概念。酸效应和络合剂效应略讲。以水中SO42-测定为例讲授重量分析原理。讲清分步沉淀原理，讨论莫尔法测定水中Cl-时需要注意的几个问题。其它教材上内容要求学生自行阅读。作业：教材P138，2-5第八次课：氧化还原反应特征，影响氧化还原反应速度的因素，判断氧化还原反应完全程度，氧化还原指示剂（自身，专用和试亚铁灵），对比讲解PI和COD，如下图。有机污染物综合指标高锰酸盐指数（PI）化学需氧量（COD）（给水、污染轻）（排水，污染重）80℃-90℃100℃回流氧化能力弱（中间产物）氧化能力强（无中间态）催化剂沉淀掩敝（Cl-）Ag2SO4HgSO4（络合掩敝Cl-）第九次课：碘量法原理、溶解氧、BOD520讲概念，测定方法自学或开放实验时选做。余氯...
