儀器分析教學(xué)大綱[共9頁]

1、 儀器分析教學(xué)大綱一、課程基本信息開課單位：化學(xué)與化工學(xué)院課程名稱：儀器分析課程編號：082009英文名稱：Instrumental analysis課程類型：學(xué)科基礎(chǔ)課總 學(xué) 時：51 理論學(xué)時： 51 實(shí)驗(yàn)學(xué)時： 課外學(xué)時：學(xué) 分：3開設(shè)專業(yè)：化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、材料化學(xué)、制藥工程先修課程：分析化學(xué)二、課程任務(wù)目標(biāo)(一) 課程任務(wù)儀器分析課程是在學(xué)生具備了一定的無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)理論知識基礎(chǔ)上開設(shè)的一門專業(yè)技術(shù)課。其任務(wù)是依據(jù)物質(zhì)的物理及物理化學(xué)性質(zhì)，采用精密儀器設(shè)備得到分析數(shù)據(jù)，鑒定物質(zhì)體系的化學(xué)組成、測定其中有關(guān)成分的含量和確定體系中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，解決物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)問題

2、。(二) 課程目標(biāo)在學(xué)完本課程之后，學(xué)生能夠：1. 掌握各類儀器分析方法的基本原理以及儀器的各重要組成部分。2. 了解各儀器分析方法的應(yīng)用對象及分析的基本過程。3. 初步了解當(dāng)今世界各類分析儀器、分析方法及發(fā)展趨勢，為今后的工作及更深一步地學(xué)習(xí)作必要的鋪墊。三、教學(xué)內(nèi)容和要求第一章 緒論教學(xué)目的與要求：讓學(xué)生掌握儀器分析與化學(xué)分析的區(qū)別、儀器分析的分類、特點(diǎn)與作用，了解儀器分析的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。通過相關(guān)實(shí)例的講授，讓學(xué)生了解本課程在科研、生產(chǎn)中的重要作用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。教學(xué)的基本內(nèi)容：1.1 分析化學(xué)中的儀器分析方法1.2 儀器分析方法的分類1.3 儀器分析的特點(diǎn)1.4 儀器分析

3、的發(fā)展趨勢教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：儀器分析的分類、特點(diǎn)與發(fā)展趨勢。第二章 光學(xué)分析法導(dǎo)論教學(xué)目的與要求：光學(xué)分析法是儀器分析的主要組成部分。通過本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握電磁輻射及其性質(zhì)，電磁波譜、電磁輻射與物質(zhì)的相互作用、原子光譜與分子光譜、光學(xué)分析法的分類等光分析基本知識，為后續(xù)有關(guān)光學(xué)分析方法的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。教學(xué)的基本內(nèi)容：2.1 電磁輻射的基本性質(zhì)2.2 光學(xué)分析法的分類2.3 光譜法儀器教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1. 教學(xué)重點(diǎn)：（1）電磁輻射與物質(zhì)的相互作用（發(fā)射、吸收、散射等）及電磁波譜；（2）光學(xué)分析法分類。2. 教學(xué)難點(diǎn)：描述電磁輻射性質(zhì)的有關(guān)參數(shù)（周期、波長、頻率、波數(shù)、波速、光子能量等）的涵義、

4、區(qū)別及相互關(guān)系。第三章 原子發(fā)射光譜法教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握原子發(fā)射光譜法（AES）的基本原理、基本儀器，以及光譜定性、半定量及定量分析的方法和應(yīng)用。教學(xué)的基本內(nèi)容：3.1 概述3.2 原子光譜基礎(chǔ)3.3 原子發(fā)射光譜儀器3.4 原子發(fā)射光譜分析方法3.5 分析應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1. 教學(xué)重點(diǎn)：（1）原子發(fā)射光譜法的基本原理（Schiebe-Lomakin公式、內(nèi)標(biāo)法、ICP-AES等）；（2）激發(fā)光源的選擇。2. 教學(xué)難點(diǎn)：（1）譜線強(qiáng)度等概念；（2）ICP-AES工作原理；（3）激發(fā)光源的選擇；（4）光柵攝譜儀的光學(xué)特性（色散率、分辨率、閃耀波長）。第四章 原子吸收光

5、譜法教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握原子吸收光譜法（AAS）的基本原理、儀器裝置及光譜定量分析方法。教學(xué)的基本內(nèi)容：4.1 概述4.2 原子吸收光譜法基本原理4.3 原子吸收光譜儀4.4 干擾及消除方法4.5 分析方法4.6 原子熒光光譜法*教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1. 教學(xué)重點(diǎn)：AAS基本原理及特點(diǎn)。2. 教學(xué)難點(diǎn)：（1）峰值吸收測量法；（2）譜線的自然寬度及影響譜線變寬的因素；（3）原子吸收光譜儀的組成；（4）背景吸收與氘燈背景校正法；（5）靈敏度、檢出限的涵義及兩者的區(qū)別第五章 紫外-可見吸收光譜法教學(xué)目的與要求：掌握紫外-可見（UV-Vis）吸收光譜的產(chǎn)生、UV-Vis分光光度計(jì)（包

6、括單光束、雙光束、雙波長）的工作原理和UV吸收光譜法在有機(jī)物定性、定量及結(jié)構(gòu)分析中的基本應(yīng)用。教學(xué)的基本內(nèi)容：5.1 UV-Vis吸收光譜法概述5.2紫外-可見分光光度計(jì)5.3紫外-可見吸收光譜法的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1. 教學(xué)重點(diǎn)：（1）有機(jī)物的UV-Vis吸收光譜；（2）UV吸收光譜對具有共軛體系的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)分析；2. 教學(xué)難點(diǎn)：（1）有機(jī)物的UV-Vis吸收光譜；（2）UV吸收光譜對有機(jī)物的結(jié)構(gòu)分析。第六章 紅外光譜法教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握紅外光譜法（IR）的基本原理與特點(diǎn)，熟悉紅外光譜與有機(jī)物官能團(tuán)及結(jié)構(gòu)關(guān)系的一般規(guī)律，了解紅外圖譜結(jié)構(gòu)解析的一般步驟和方法。教學(xué)的

7、基本內(nèi)容：6.1 概述6.2 紅外光譜法基本原理6.3 紅外光譜儀6.4 紅外光譜法中試樣的制備6.5 紅外光譜法的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):1. 教學(xué)重點(diǎn)：（1）IR光譜法基本原理；（2）IR光譜與有機(jī)物官能團(tuán)及結(jié)構(gòu)關(guān)系的一般規(guī)律以及圖譜解析的一般步驟和方法。2. 教學(xué)難點(diǎn)：同上。第七章 分析發(fā)光分析法（自學(xué)）第八章 核磁共振波譜法（自學(xué)）第九章 電分析化學(xué)法導(dǎo)論教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解電化學(xué)電池的組成及表示形式，理解液體接界電位的產(chǎn)生機(jī)理，理解電極電位的測定及表示形式，了解一般電極反應(yīng)過程，理解電極的極化和超電位，了解電極的種類。教學(xué)的基本內(nèi)容：9.1 電化學(xué)電池9.2 液體接

8、界電位與鹽橋9.3 電極電位9.4 一般電極反應(yīng)過程9.5 電極的極化和超電位9.6 電極的類型重點(diǎn)和難點(diǎn)：電池的表示方法、液體接界電位的產(chǎn)生。第十章 電位分析法教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握離子選擇電極（ISE）的類型與響應(yīng)機(jī)理、ISE電位法的基本原理及其應(yīng)用。教學(xué)的基本內(nèi)容：10.1 概述10.2 離子選擇性電極10.3 ISE的性能參數(shù)10.4 直接電位法10.5 電位滴定法10.6 電位分析法的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)：ISE的類型與響應(yīng)機(jī)理，ISE電位法的基本原理，參比電極和指示電極，膜電位，pH值的測定，離子選擇性電極的選擇性系數(shù)，定量分析方法。教學(xué)難點(diǎn)：膜電位，選擇性系數(shù)。第十一

9、章 電解和庫侖分析法教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握庫侖分析法的基本原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用。教學(xué)的基本內(nèi)容：11.1 概述11.2 電解分析法的基本原理11.3 電解分析法及其應(yīng)用11.4 庫侖分析法的基本原理11.5 庫侖分析法及應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1. 教學(xué)重點(diǎn)：庫侖分析法基本原理、特點(diǎn)與應(yīng)用。2. 教學(xué)難點(diǎn)：控制電位庫侖分析中三電極系統(tǒng)的作用。第十二章 伏安法與極譜法教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握普通極譜法和一些近代伏安與極譜分析方法（如單掃描極譜法、循環(huán)伏安法、脈沖極譜法、極譜催化波、溶出伏安法等）的基本原理、特點(diǎn)與應(yīng)用。教學(xué)的基本內(nèi)容：12.1 直流極譜法的基本原理

10、12.2 擴(kuò)散電流理論12.3 干擾電流及其消除方法12.4 極譜定量分析法12.5 極譜波與極譜波方程12.6 脈沖極譜法12.7 伏安法教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1. 教學(xué)重點(diǎn)：普通極譜法及一些近代伏安和極譜分析方法的基本原理、特點(diǎn)與應(yīng)用。2. 教學(xué)難點(diǎn)：一些近代伏安和極譜分析方法（單掃描極譜法、循環(huán)伏安法、脈沖極譜法、極譜催化波、溶出伏安法等）的基本原理。第十三章 電分析化學(xué)的新進(jìn)展（自學(xué)）第十四章 色譜分析法導(dǎo)論教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解色譜法的分類，理解色譜法的基本術(shù)語，掌握色譜法的基本理論以及掌握色譜分離優(yōu)化的條件選擇。教學(xué)的基本內(nèi)容：14.1 概述14.2 色譜法基本概念和

11、術(shù)語14.3 色譜法基本理論14.4 色譜分離優(yōu)化14.5 色譜法重要關(guān)系式小結(jié)14.6 色譜定性和定量分析教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1. 教學(xué)重點(diǎn)：色譜法基本概念和相關(guān)術(shù)語，色譜法的基本理論，色譜分離優(yōu)化的相關(guān)知識。2. 教學(xué)難點(diǎn)：踏板理論和速率理論，分離度及分離性能的優(yōu)化。第十五章 氣相色譜法教學(xué)目的與要求：氣相色譜法（GC）是一種分離分析技術(shù)。通過本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握GC法原理、基本理論、特點(diǎn)及常見的定性、定量分析方法，熟悉固定液、檢測器及色譜分離操作條件的選擇等知識。教學(xué)的基本內(nèi)容：15.1 氣相色譜儀15.2 氣相色譜檢測器15.3 氣相色譜固定相15.4 氣相色譜條件的選擇15.5 毛細(xì)管

12、柱氣相色譜法教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1. 教學(xué)重點(diǎn)：（1）GC法原理與基本理論；（2）固定液、檢測器及色譜分離操作條件的選擇。2教學(xué)難點(diǎn)：GC法基本理論及相關(guān)計(jì)算。第十六章 高效液相色譜法教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握高效液相色譜法（HPLC）的基本原理、不同類型的分離方法（分配色譜、化學(xué)鍵合相色譜、離子交換色譜、排阻色譜等）的工作原理、特點(diǎn)與應(yīng)用。教學(xué)的基本內(nèi)容：16.1 概述16.2 高效液相色譜儀16.3 液固色譜法16.4 液液色譜法16.5 化學(xué)鍵合相色譜法16.6 離子交換色譜法16.7 排阻色譜法16.8 色譜分離方法的選擇16.9 毛細(xì)管電泳教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1. 教學(xué)重點(diǎn)：

13、HPLC法基本原理及不同類型的分離方法的工作原理、特點(diǎn)與應(yīng)用。2. 教學(xué)難點(diǎn)：（1）化學(xué)鍵合相色譜的分離原理；（2）梯度洗脫等概念。第十七章 質(zhì)譜法（自學(xué)）第十八章 其他儀器分析法（自學(xué)）四、學(xué)時分配章 次各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配小計(jì)講授實(shí)驗(yàn)上機(jī)習(xí)題討論課外備 注第一章 緒論1第二章 光學(xué)分析法導(dǎo)論2第三章 原子發(fā)射光譜法6第四章 原子吸收光譜法4第五章 紫外-可見吸收光譜法4第六章 紅外光譜法6第九章 電分析化學(xué)法導(dǎo)論3第十章 電位分析法6第十一章 電解與庫侖分析法3第十二章 伏安法與極譜法6第十四章 色譜分析法導(dǎo)論6第十五章 氣相色譜法3第十六章 高效液相色譜法3共計(jì)51五、考核說明本課程的考核方法：閉卷考試。成績評定方法：10作業(yè) + 20期中考試成績 + 70期末考試成績。六、主要教材及教學(xué)參考書目(一) 主要教材： 分析化學(xué)（儀器分析部分）第三版，曾泳淮編，北京師范大學(xué)，高等教育出版社，2010年。(二) 主要參考書目：1 趙藻藩等編，儀器分析，高