《波譜分析》課程教學(xué)大綱

《波譜分析》教學(xué)大綱課程編號(hào)：11230023英文名稱：SpectroscopicAnalysis學(xué)分：2學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)，其中理論32學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：無(wú)機(jī)化學(xué)1、無(wú)機(jī)化學(xué)2、分析化學(xué)、儀器分析、儀器分析實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)1、有機(jī)化學(xué)2、物理化學(xué)1、物理化學(xué)2課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程授課對(duì)象：應(yīng)用化學(xué)專業(yè)（中本一體化）學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院修讀學(xué)期：第6學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)波譜分析主要是以光學(xué)理論為基礎(chǔ)，以物質(zhì)與光相互作用為條件，建立物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與電磁輻射之間的相互關(guān)系，從而進(jìn)行物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與鑒定。本課程的主要任務(wù)是系統(tǒng)地學(xué)習(xí)紫外光譜、紅外光譜與拉曼、核磁共振及質(zhì)譜的產(chǎn)生原理及其在化合物結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用。通過(guò)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠掌握各種波譜產(chǎn)生的原理、譜圖與化合物結(jié)構(gòu)的關(guān)系、譜圖的解析方法，并運(yùn)用波譜分析手段解決實(shí)際問(wèn)題。為學(xué)生學(xué)習(xí)其它有關(guān)專業(yè)課程以及畢業(yè)后從事應(yīng)用化學(xué)生產(chǎn)與研究工作打下必要的基礎(chǔ)。具體目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1：學(xué)生將熟練掌握波譜分析法的基本原理、實(shí)驗(yàn)測(cè)定技術(shù)、譜圖解析基本程序，能夠用用波譜分析和工程科學(xué)的基本原理，進(jìn)行未知化合物進(jìn)行定性結(jié)構(gòu)分析與表達(dá)。課程目標(biāo)2：學(xué)生能夠基于波譜分析的科學(xué)原理和譜圖解析的基本技巧，對(duì)較為復(fù)雜的未知化合物的譜圖進(jìn)行合理結(jié)構(gòu)解析和鑒定，并通過(guò)紅外與拉曼吸收光譜、紫外和可見(jiàn)吸收光譜、核磁共振波譜和質(zhì)譜等信息綜合得到合理有效的結(jié)論。課程目標(biāo)3：學(xué)生將系統(tǒng)地掌握波譜分析的基本方法和技術(shù)，選擇合適波譜分析手段對(duì)未知化合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效解析與鑒定，并能夠理解譜學(xué)信息與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)2-1.能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，進(jìn)行復(fù)雜專業(yè)問(wèn)題的識(shí)別、分析與表達(dá)。課程目標(biāo)1M指標(biāo)點(diǎn)4-2.能夠基于化學(xué)和化工等相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)原理，采用科學(xué)方法對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行研究，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果或數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論。課程目標(biāo)2H指標(biāo)點(diǎn)5-2.能夠選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備或方法，對(duì)系統(tǒng)問(wèn)題或技術(shù)解決方案進(jìn)行必要的預(yù)測(cè)，并能夠理解預(yù)測(cè)與實(shí)際現(xiàn)象之間的差異。課程目標(biāo)3M三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1（一）電磁輻射與譜學(xué)基礎(chǔ)掌握分子內(nèi)部能級(jí)與分子光譜之間的關(guān)系；了解分子光譜的基本特征。重點(diǎn)：分子內(nèi)部能級(jí)與分子光譜之間的關(guān)系。德育元素：養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，獨(dú)立完成作業(yè)。2集中講授課程目標(biāo)1、22（二）紅外與拉曼光譜熟悉紅外吸收光譜產(chǎn)生基本原理；掌握常見(jiàn)官能團(tuán)的紅外光譜特征基團(tuán)吸收頻率以及影響因素；熟悉紅外光譜鑒別苯環(huán)、烯烴等取代異構(gòu)體的方法，利用紅外光譜解析簡(jiǎn)單化合物的結(jié)構(gòu)；了解紅外光譜的實(shí)驗(yàn)技術(shù)；拉曼光譜產(chǎn)生的基本原理。重點(diǎn)：紅外吸收光譜產(chǎn)生基本原理；常見(jiàn)官能團(tuán)的紅外光譜特征基團(tuán)吸收頻率以及影響因素；簡(jiǎn)單化合物的結(jié)構(gòu)解析。難點(diǎn)：紅外譜圖的峰數(shù)、峰位和峰強(qiáng)。德育元素：培養(yǎng)不怕困難的科學(xué)研究精神。8集中講授課程目標(biāo)1、2、33（三）紫外和可見(jiàn)吸收光譜了解影響紫外吸收光譜吸收位置和強(qiáng)度的因素。重點(diǎn)：紫外吸收光譜的基本原理和影響紫外吸收光譜吸收位置和強(qiáng)度的因素。德育元素：實(shí)事求是的科研作風(fēng)和團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。2集中講授課程目標(biāo)1、2、34（四）核磁共振掌握化學(xué)位移的概念、影響因素及幾種常見(jiàn)氫核、碳核的化學(xué)位移數(shù)值；掌握利用質(zhì)子化學(xué)位移、積分面積確定分子結(jié)構(gòu)，進(jìn)行1HNMR譜圖解析；氫譜的裂分以及13CNMR譜圖解析；熟悉核磁共振的概念、產(chǎn)生核磁共振的基本條件；了解核磁共振波譜基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)和13CNMR常用的各種去偶方法。重點(diǎn)：化學(xué)位移以及影響因素；1HNMR和13CNMR譜圖的解析。難點(diǎn)：一級(jí)譜中核與核之間的自旋——偶合作用及由此產(chǎn)生的裂分現(xiàn)象。德育元素：養(yǎng)成唯真求實(shí)、尊重?cái)?shù)據(jù)、嚴(yán)謹(jǐn)理性的工匠品質(zhì)。8集中講授、案例教學(xué)課程目標(biāo)1、2、35（五）質(zhì)譜掌握質(zhì)譜的基本原理；掌握質(zhì)譜解析的一般程序，能運(yùn)用開(kāi)裂規(guī)律和質(zhì)譜數(shù)據(jù)，熟練地解析一些主要化合物的質(zhì)譜圖；掌握常見(jiàn)陽(yáng)離子的裂解機(jī)理；熟悉質(zhì)譜中的離子峰類型，掌握識(shí)別分子離子峰并根據(jù)同位素峰確定分子式；離子的斷裂機(jī)理和影響因素；了解常見(jiàn)有機(jī)化合物的質(zhì)譜圖、質(zhì)譜計(jì)及色-質(zhì)連用技術(shù)。重點(diǎn)：主要離子峰的類型和質(zhì)譜裂解的反應(yīng)機(jī)理；利用同位素峰確定化合物的分子式；分子離子峰的識(shí)別；譜圖的解析。難點(diǎn)：離子的斷裂機(jī)理和影響因素和陽(yáng)離子的開(kāi)裂類型。德育元素：愛(ài)黨，愛(ài)國(guó)，愛(ài)校，堅(jiān)決維護(hù)黨和國(guó)家的利益。8集中講授、、案例教學(xué)課程目標(biāo)1、2、36（六）譜圖綜合解析掌握化合物結(jié)構(gòu)分析的一般程序；利用綜合波譜知識(shí)進(jìn)行未知化合物的結(jié)構(gòu)分析；熟悉各中譜學(xué)手段之間的相互聯(lián)系。重點(diǎn)：譜圖綜合解析的程序和化合物的結(jié)構(gòu)分析。難點(diǎn)：譜圖的綜合解析。德育元素：努力學(xué)習(xí)，立志報(bào)效祖國(guó)。4集中講授、、案例教學(xué)課程目標(biāo)1、2、3合計(jì)32四、課程教學(xué)方法集中講授的教學(xué)方式。課堂以多媒體演示講授為主，輔以課堂討論和提問(wèn)，并結(jié)合課前預(yù)習(xí)、課后作業(yè)、課后復(fù)習(xí)與答疑等方式。在教學(xué)方法上，注重啟發(fā)式教學(xué)和互動(dòng)式教學(xué)，采用舉例、對(duì)比、推理和歸納等方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，理解和掌握知識(shí)要點(diǎn)。五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核本課程推行多元評(píng)價(jià)，突出“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向”，評(píng)價(jià)和考核方式具體詳見(jiàn)下表。（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)、章節(jié)測(cè)試、期末考核組成，均按百分制計(jì)分，其中期末考核成績(jī)占60%、平時(shí)作業(yè)成績(jī)占10%、課堂表現(xiàn)占10%、章節(jié)測(cè)試成績(jī)占20%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）課程目標(biāo)（分值）課程目標(biāo)（分值）合計(jì)1平時(shí)作業(yè)0100102課堂表現(xiàn)550103章節(jié)測(cè)試5510204期末考試20202060課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值304030100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)成績(jī)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)按時(shí)完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握到位。按時(shí)完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握較到位。延時(shí)完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握基本到位。不交和補(bǔ)交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握有偏差。2.章節(jié)測(cè)試與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)測(cè)試根據(jù)測(cè)試題目及評(píng)分標(biāo)注進(jìn)行打分（百分制），在學(xué)習(xí)通線上進(jìn)行章節(jié)測(cè)試，題型主要采用選擇、填空、判斷題等。3.課堂表現(xiàn)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分課堂考勤、互動(dòng)、提問(wèn)等1、能提前10分鐘到達(dá)教室，不早退；2、課堂積極參與討論，師生互動(dòng)良好；3、基本知識(shí)點(diǎn)和原理理解、掌握到位；4、能夠利用波譜分析知識(shí)分析實(shí)際相關(guān)專業(yè)問(wèn)題。1、能提前5分鐘到達(dá)教室，不早退；2、課堂參與討論，師生有互動(dòng)；3、理解基本知識(shí)點(diǎn)和原理；4、能夠較好利用波譜分析知識(shí)分析實(shí)際相關(guān)專業(yè)問(wèn)題。1、踩點(diǎn)到達(dá)教室，有早退現(xiàn)象；2、課堂討論參與度不高，參與師生互動(dòng)較少；3、基本理解基本知識(shí)點(diǎn)和原理；4、利用波譜分析知識(shí)對(duì)相關(guān)專業(yè)問(wèn)題有一定的分析與討論。1、不能按時(shí)達(dá)教室，有早退現(xiàn)象；2、課堂不參與討論，缺少師生互動(dòng)；3、不能掌握基本知識(shí)點(diǎn)和原理。4、難以利用波譜分析知識(shí)對(duì)相關(guān)專業(yè)問(wèn)題有一定的分析與討論。4.期末試卷考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)期末考核試題，綜合檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程相關(guān)知識(shí)的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計(jì)相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。采取閉卷考試形式，題型主要采用選擇、問(wèn)答題、結(jié)構(gòu)解析、綜合圖譜解析等。卷面成績(jī)采用百分制評(píng)分，比例換算。六、教材與參考書（一）推薦