現(xiàn)代儀器分析研究生課程教學(xué)大綱.doc

1、現(xiàn)代儀器分析課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：010220英文名稱：modern instrumental analysis一、課程說明1. 課程類別學(xué)位基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、非學(xué)位選修課2. 適應(yīng)專業(yè)及課程性質(zhì)化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)、無機(jī)化學(xué)專業(yè)、環(huán)境工程（理）專業(yè)，必修 環(huán)境工程專業(yè)，選修3. 課程目的 現(xiàn)代儀器分析是分析化學(xué)最為重要的組成部分，是化學(xué)和相關(guān)專業(yè)的主干課程，也是分析化學(xué)的發(fā)展方向。本課程涉及的分析方法是根據(jù)物質(zhì)的光、電、聲、磁、熱等物理和化學(xué)特性對(duì)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、信息進(jìn)行表征和測量，是學(xué)生必須掌握的現(xiàn)代分析技術(shù)。它對(duì)于學(xué)生的知識(shí)、能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提高起著至關(guān)重要的作用。本課程的教學(xué)目

2、的是使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，牢固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，對(duì)各儀器分析方法的應(yīng)用對(duì)象及分析過程要有基本的了解。此外，通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生熟悉各種儀器分析方法的特點(diǎn)及應(yīng)用，培養(yǎng)他們分析問題和解決問題的能力。4. 學(xué)分與學(xué)時(shí)學(xué)分1.5，學(xué)時(shí)30 5. 建議先修課程無機(jī)化學(xué)、化學(xué)分析、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等6. 推薦教材或參考書目推薦教材：（1）儀器分析（第二版）. 劉志廣 主編. 高等教育出版社. 2007年（本書是教育部普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材）參考書目：（1）現(xiàn)代儀器分析（第二版）. 劉約權(quán) 主編. 高等教育出版社. 2006年（2）儀器分析（第三版

3、）. 朱明華 編. 高等教育出版社. 2000年（3）分析化學(xué)（第五版）（下冊(cè)）. 武漢大學(xué) 主編.高等教育出版社. 2007年（4）分析化學(xué)教程. 李克安 主編. 北京大學(xué)出版社. 2005年（5）儀器分析.方惠群 等編.科學(xué)出版社. 2002年（6）儀器分析學(xué)習(xí)指導(dǎo). 方惠群 等編.科學(xué)出版社. 2004年（7） skoog d a. principles of instrumental analysis.4ed. barcourt brace college publishers. 19927. 教學(xué)方法與手段以重點(diǎn)講授、指導(dǎo)自學(xué)與閱讀的方式，采用多媒體教學(xué)手段，靈活運(yùn)用啟發(fā)式、分析式、

4、討論式和演示式等多種教學(xué)方法進(jìn)行授課。在教學(xué)過程中應(yīng)注意理論聯(lián)系實(shí)際，既要系統(tǒng)而透徹地闡述各類儀器分析方法的基本原理，又要較好地反映該方法的發(fā)展歷程和近年來研究的新成就。同時(shí)，注意建立好本課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，處理好其重點(diǎn)與難點(diǎn)。在教學(xué)過程中要注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力以及科學(xué)思維方式的訓(xùn)練。8. 考核及成績?cè)u(píng)定考核方式：考試成績?cè)u(píng)定：考試課（1）平時(shí)成績占30%，形式有：考勤、課堂回答問題、作業(yè)等（2）考試成績占70%，形式有：期末考試9. 課外自學(xué)要求（1）學(xué)生應(yīng)按照大綱的要求進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)；（2）結(jié)合各章的內(nèi)容，自學(xué)指定的參考書，以加深和拓展所學(xué)知識(shí)；（3）做好各章知識(shí)點(diǎn)

5、的歸納和總結(jié)；（4）對(duì)帶的章節(jié)根據(jù)自身需要選學(xué)；（5）按時(shí)完成作業(yè)。二、課程教學(xué)基本內(nèi)容及要求第一章 緒論 基本內(nèi)容： （1）概述（儀器分析的研究內(nèi)容、目的和任務(wù)；儀器分析發(fā)展簡史；儀器分析的地位和作用；學(xué)習(xí)方法簡介。）（2）計(jì)算機(jī)與儀器分析（3）分析儀器的信息評(píng)價(jià)與處理基本要求： （1）了解儀器分析的研究內(nèi)容以及當(dāng)前儀器分析的地位和作用（2）了解儀器分析的發(fā)展簡史和學(xué)習(xí)方法（3）了解計(jì)算機(jī)應(yīng)用與儀器分析之間的關(guān)系（4）了解分析儀器的信息評(píng)價(jià)與處理的方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)： （1）儀器分析的研究內(nèi)容、目的和任務(wù)（2）分析儀器的信息評(píng)價(jià)與處理的方法第二章 電化學(xué)分析法 基本內(nèi)容： （1）電化學(xué)分析法

6、概述（2）電位分析法（3）電重量與庫侖法（4）伏安法（5）電化學(xué)分析專題基本要求： （1）了解電化學(xué)分析方法的分類及特點(diǎn)（2）掌握電極電位、電池電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生、表示方法，會(huì)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算（3）了解五類電極的特點(diǎn)及應(yīng)用（4）掌握離子選擇性電極的分類方法及響應(yīng)機(jī)理，了解電位滴定法的原理及應(yīng)用；掌握電位分析對(duì)電位儀、測定液的要求以及定量分析方法（5）理解極化與過電位的產(chǎn)生，熟悉法拉第定律；掌握控制電位、控制電位電解及庫侖分析法的原理及特點(diǎn)；了解庫侖滴定及汞陰極電解分離的應(yīng)用（6）掌握普通極譜法的基本理論（擴(kuò)散電流理論，干擾電流的產(chǎn)生及消除方法，尤考維奇方程式）；掌握極譜定量分析方法；熟悉極譜波的類型并

7、了解各極譜波的方程式；熟悉極譜催化波和絡(luò)合物吸附波；掌握循環(huán)伏安法和脈沖極譜法的基本原理；掌握溶出伏安法的原理和特點(diǎn)；了解有機(jī)化合物的極譜性質(zhì)（7）了解微與超微電極、化學(xué)修飾電極、電化學(xué)生物傳感器的特點(diǎn)與應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)： （1）ph玻璃電極，單晶電極（f電極）（2）電解分析、庫侖分析原理（3）普通極譜法的基本理論（4）循環(huán)伏安法和脈沖極譜法的基本原理（5）溶出伏安法的原理和特點(diǎn)第三章 色譜理論基礎(chǔ)與氣相色譜法基本內(nèi)容： （1）色譜法概述（2）色譜理論基礎(chǔ)（3）氣相色譜儀（4）氣相色譜分離與操作條件的選擇（5）色譜定性、定量方法（6）氣相色譜應(yīng)用技術(shù)基本要求： （1）掌握gc法原理、基本理論

8、、特點(diǎn)（2）了解氣相色譜儀器組成、氣相色譜法的優(yōu)點(diǎn)及適用范圍（3）掌握各種保留值概念，理解塔板理論、速率理論、分離度（4）掌握固定相及重要操作條件選擇的原則（5）掌握常用檢測器（特別是熱導(dǎo)池監(jiān)測器和氫火焰原子化檢測器）原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍（6）熟練掌握氣相色譜常用定性分析和定量分析方法及其優(yōu)缺點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)： （1）gc法原理與基本理論（2）塔板高度，理論（有效）塔板數(shù)、范氏方程、分離度等概念（3）固定液、檢測器及色譜分離操作條件的選擇（4）定量校正因子的物理意義，外標(biāo)法，內(nèi)標(biāo)法和歸一化法等定量分析方法第四章 液相色譜和超臨界流體色譜法 基本內(nèi)容： （1）高效液相色譜的特性（2）高效液相色

9、譜儀（3）液相色譜的固定相與流動(dòng)相（4）液相色譜中的主要分離類型（5）液相色譜分析條件的選擇（6）高效液相色譜法的應(yīng)用（7）離子色譜法（8）超臨界流體色譜法基本要求： （1）理解高效液相色譜法原理，掌握什么是正相色譜，反相色譜（2）了解高效液相色譜法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用適用范圍（與氣相色譜法進(jìn)行比較）（3）了解高效液相色譜儀器的基本結(jié)構(gòu)，理解高效液相色譜儀的高壓輸液系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)（4）理解高效液相色譜法各種固定相及流動(dòng)相，掌握根據(jù)物質(zhì)極性來選擇流動(dòng)相（5）掌握各種分離方式的原理、適用的分析對(duì)象及選擇原則（6）理解液相色譜的柱效與哪些因素有關(guān)（7）理解離子色譜法和超臨界流體色譜法的

10、原理教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)： （1）高效液相色譜儀的四大系統(tǒng)，講清影響液相色譜柱效的因素（2）高效液相色譜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（3）分配色譜和化學(xué)鍵合相色譜（4）液相色譜分析條件的選擇第五章 毛細(xì)管電泳 基本內(nèi)容： （1）毛細(xì)管電泳的基本原理（2）毛細(xì)管電泳儀（3）毛細(xì)管電泳的分離模式（4）影響分辨率的因素及操作條件選擇（5）毛細(xì)管電泳的應(yīng)用基本要求： （1）掌握毛細(xì)管電泳的基本原理（2）了解高效毛細(xì)管電泳儀的基本結(jié)構(gòu)（3）理解高效毛細(xì)管電泳分離模式及其應(yīng)用（4）理解影響高效毛細(xì)管電泳分辨率的因素（5）掌握高效毛細(xì)管電泳操作條件選擇教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)： （1）毛細(xì)管電泳的基

11、本原理（2）高效毛細(xì)管電泳操作條件選擇第六章 原子光譜法 基本內(nèi)容： （1）原子發(fā)射光譜法（2）原子吸收光譜法（3）原子熒光光譜法 基本要求： （1）理解經(jīng)典光源和新型光源icp的區(qū)別和特點(diǎn)（2）掌握原子發(fā)射光譜法的基本原理（3）掌握原子發(fā)射光譜法的定性分析方法和定量分析中的內(nèi)標(biāo)法（4）掌握原子吸收光譜法的基本原理、原子吸收分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)（特別是光源）（5）理解原子吸收中的譜線變寬的原因，了解峰值吸收與積分吸收的關(guān)系（6）了解火焰原子化（火焰的種類）和無火焰原子化的基本過程（7）了解原子吸收分光光度分析中干擾及其消除（重點(diǎn)是化學(xué)干擾和氘燈和塞曼效應(yīng)背景校正的光譜干擾）（8）熟練掌握原子吸

12、收分光光度法的定量分析方法（標(biāo)準(zhǔn)加入法）（9）掌握原子熒光光譜法的基本原理教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)： （1）原子發(fā)射光譜法的基本原理（2）原子發(fā)射光譜法的定性分析方法和定量分析中的內(nèi)標(biāo)法（3）原子吸收光譜法的基本原理（4）原子吸收分光光度法的定量分析方法（5）掌握原子熒光光譜法的基本原理（6）原子熒光與原子吸收在儀器、操作方法等方面的相同點(diǎn)及不同點(diǎn)第七章 x射線光譜和表面分析法 基本內(nèi)容： （1）x射線熒光光譜法（2）x射線衍射法（3）光電子能譜與光探針分析法（4）電子能譜與電子探針分析法（5）離子散射能譜法與離子探針基本要求： （1）掌握x射線熒光光譜法的原理、方法（2）掌握x射線衍射法的基本原理和方

13、法（3）理解光電子能譜與光探針分析法（4）了解電子能譜與電子探針分析法（5）了解離子散射能譜法與離子探針教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)： （1）x射線熒光光譜法的原理（2）x射線衍射法的基本原理第八章 分子發(fā)光分析法 基本內(nèi)容： （1）分子熒光法（2）分子磷光法（3）化學(xué)發(fā)光分析 基本要求： （1）理解熒光與磷光的產(chǎn)生過程（2）掌握熒光光譜的基本特征（3）掌握熒光的產(chǎn)率與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系（4）了解影響熒光強(qiáng)度的因素（5）熟悉磷光的測量（6）了解分子磷光法的應(yīng)用（7）掌握化學(xué)發(fā)光分析基本原理（8）了解化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的類型（9）了解化學(xué)發(fā)光分析法的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)： （1）熒光光譜的基本特征（2）熒光的產(chǎn)率與分子結(jié)

14、構(gòu)的關(guān)系（3）化學(xué)發(fā)光分析基本原理與應(yīng)用第九章 紫外吸收光譜法 基本內(nèi)容： （1）紫外吸收光譜分析法基礎(chǔ)（2）紫外-可見分光光度計(jì)（3）吸收帶類型與溶劑效應(yīng)（4）典型有機(jī)化合物紫外吸收光譜（5）紫外吸收光譜在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用基本要求： （1）理解紫外-可見吸收光譜的產(chǎn)生（2）掌握光吸收定律（3）理解紫外-可見分光光度計(jì)基本組成和分光光度計(jì)的類型（4）掌握電子躍遷和吸收帶類型（5）理解紫外-可見吸收光譜常用術(shù)語（6）了解溶劑對(duì)紫外-可見吸收光譜的影響（7）掌握典型有機(jī)化合物的紫外吸收光譜（8）熟練掌握紫外吸收光譜在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)： （1）紫外-可見吸收光譜的產(chǎn)

15、生與光吸收定律（2）電子躍遷和吸收帶類型（3）典型有機(jī)化合物的紫外吸收光譜（4）紫外吸收光譜對(duì)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析第十章 紅外吸收光譜和激光拉曼光譜法 基本內(nèi)容： （1）紅外光譜法基礎(chǔ)（2）紅外光譜儀（3）紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系（4）紅外吸收光譜的應(yīng)用（5）激光拉曼光譜法基本要求： （1）掌握紅外光譜產(chǎn)生條件（2）了解分子振動(dòng)和振動(dòng)頻率（3）理解分子中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式（4）掌握基團(tuán)特征振動(dòng)頻率（5）了解紅外光譜儀的類型與結(jié)構(gòu)（6）掌握紅外光譜分析的制樣方法（7）掌握典型有機(jī)化合物的紅外光譜（8）了解影響頻率位移的因素（9）掌握紅外譜圖解析的一般步驟（10）理解激光拉曼光譜原理（11）了解激光

16、拉曼光譜分析法的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)： （1）紅外光譜產(chǎn)生條件（2）基團(tuán)特征振動(dòng)頻率（3）典型有機(jī)化合物的紅外光譜（4）紅外譜圖解析步驟第十一章 核磁共振波譜法 基本內(nèi)容： （1）核磁共振基本原理（2）核磁共振波譜儀（3）1h核磁共振波譜（4）13c核磁共振波譜（5）二維核磁共振波譜基本要求： （1）掌握核磁共振原理，理解原子核的自旋、核磁共振現(xiàn)象、飽和與弛豫（2）了解核磁共振譜儀、傅里葉變換核磁共振波譜儀、超導(dǎo)核磁共振波譜儀（3）掌握化學(xué)位移及其影響因素（4）理解自旋-自旋偶合與偶合常數(shù)（5）掌握1h 核磁共振波譜的應(yīng)用（6）了解13c譜的特點(diǎn)、13c譜標(biāo)識(shí)技術(shù)（7）理解握13c 譜的化學(xué)位移

17、及13c 的應(yīng)用（8）了解二維核磁共振波譜教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)： （1）核磁共振原理（2）化學(xué)位移及其影響因素（3）1h 核磁共振波譜的應(yīng)用第十二章 質(zhì)譜法 基本內(nèi)容： （1）質(zhì)譜儀的類型及構(gòu)成（2）質(zhì)譜中的各種離子（3）有機(jī)化合物的電子轟擊質(zhì)譜圖（4）ei質(zhì)譜圖解析與化合物結(jié)構(gòu)鑒定基本要求： （1）了解質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)與類型（2）掌握質(zhì)譜分析原理及質(zhì)譜性能指標(biāo)（3）理解主要離子源（4）了解質(zhì)譜聯(lián)用儀器（5）掌握分子離子和準(zhǔn)分子離子、多電荷離子、同位素離子和碎片離子的特征（6）掌握各類有機(jī)化合物的電子轟擊質(zhì)譜圖（7）學(xué)會(huì)質(zhì)譜圖解析與化合物結(jié)構(gòu)鑒定，掌握譜圖解析的一般方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)： （1）質(zhì)譜分析原理及質(zhì)譜性能指標(biāo)（2）分子離子和準(zhǔn)分子離子、多電荷離子、同位素離子和碎片離子的特征（3）各類有機(jī)化合物的電子轟擊質(zhì)譜圖（4）質(zhì)譜圖解析與化合物結(jié)構(gòu)鑒定第十三章 流動(dòng)注射分析與微流控芯片基本內(nèi)容： （1）流動(dòng)注射分析（2）微流控分析芯片基本要求： （1）理解流動(dòng)注射分析的基本原理（2）了解流動(dòng)注射分析儀器裝置及應(yīng)用技術(shù)（3）了解微流控芯片的基本方法與技術(shù)教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)： （1）流