《儀器分析》課程教學(xué)大綱

《儀器分析》教學(xué)大綱課程編號(hào)：11200007英文名稱：InstrumentalAnalysis學(xué)分：3學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)，其中理論48學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、無(wú)機(jī)及分析化學(xué)、無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)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)學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院修讀學(xué)期：第5學(xué)期（以1-8學(xué)期為單位填寫）一、課程描述和目標(biāo)儀器分析是測(cè)定物質(zhì)的化學(xué)組成、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)和進(jìn)行科學(xué)研究與質(zhì)量監(jiān)控的重要手段，是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本課程內(nèi)容包括成分分析和結(jié)構(gòu)分析，無(wú)機(jī)分析和有機(jī)分析，是多種儀器分析方法的組合，這些方法已廣泛地應(yīng)用于研究和解決各種化學(xué)理論和實(shí)際問題。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生全面系統(tǒng)地掌握各種分析儀器工作的原理及應(yīng)用方法，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用儀器分析手段解決實(shí)際問題的能力。本課程的教學(xué)總目標(biāo)是培養(yǎng)化學(xué)、醫(yī)學(xué)、食品等相關(guān)領(lǐng)域的分析檢測(cè)人才。具體目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1：專業(yè)知識(shí)方面使學(xué)生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(guò)程有基本的了解。課程目標(biāo)2：專業(yè)能力方面掌握常用分析儀器的基本操作，了解儀器常見故障的判斷和處理，加深對(duì)分析化學(xué)、儀器分析化學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)的理解；能夠理論聯(lián)系實(shí)際，設(shè)計(jì)科學(xué)的物質(zhì)成分和含量分析研究方法。課程目標(biāo)3：綜合能力方面提高學(xué)生觀察、分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，樹立嚴(yán)格的“量”的概念和條件依賴關(guān)系；培養(yǎng)成具有一定創(chuàng)新能力和專業(yè)知識(shí)及技能的高質(zhì)量專門人才。為今后從事化學(xué)、化工方面的工作、研究和教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。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)5-1.能夠選擇和利用基本的實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)技術(shù)工具，結(jié)合適當(dāng)?shù)募夹g(shù)與資源，用于復(fù)雜問題的預(yù)測(cè)與分析。課程目標(biāo)1、2、3H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緒論掌握儀器分析的內(nèi)容，熟悉分類及特點(diǎn)；重、難點(diǎn)：掌握儀器分析在科學(xué)研究中的作用，了解發(fā)展趨勢(shì)。德育元素：培養(yǎng)培養(yǎng)正確的職業(yè)觀及現(xiàn)代分析工匠精神。2講授、演示課程目標(biāo)1、22光譜分析法導(dǎo)論掌握電磁波的性質(zhì)了解光學(xué)分析法概要重、難點(diǎn)：掌握光譜分析儀器德育元素：培養(yǎng)培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)求知精神。4講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、33原子發(fā)射光譜分析掌握原子發(fā)射光譜分析的基本原理及儀器掌握火焰、電及ICP原子化方法掌握光譜定性分析重、難點(diǎn)：掌握光譜定量分析，了解光譜半定量分析德育元素：培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。4講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、34原子吸收光譜分析掌握原子吸收光譜法的基本原理；熟悉原子吸收光譜儀；熟悉原子熒光光譜法。重、難點(diǎn)：掌握標(biāo)準(zhǔn)曲線法及標(biāo)準(zhǔn)加入法等定量分析法，熟悉靈敏度和檢測(cè)限；德育元素：培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)、節(jié)約地球資源的環(huán)保意識(shí)。3講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、35紫外-可見分子吸收光譜法了解分子光譜；掌握紫外吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；掌握紫外-可見分光光度計(jì)，了解單光束、雙光束光譜儀，熟悉二極管陳列檢測(cè)器；重、難點(diǎn)：了解特點(diǎn)和應(yīng)用（有機(jī)化合物的鑒定，定量分析法）。德育元素：培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)進(jìn)取的科學(xué)作風(fēng)。3講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、36紅外吸收光譜分析掌握紅外吸收光譜的基本原理；掌握紅外吸收光譜的產(chǎn)生條件，了解分子振動(dòng)的形式及方程式；掌握官能團(tuán)的特征頻率，熟悉影響特征頻率的因素；熟悉紅外分光光度計(jì)；重、難點(diǎn)：熟悉樣品的處理，掌握定性及結(jié)構(gòu)分析，了解定量分析。德育元素：培養(yǎng)學(xué)生“誠(chéng)信”的核心價(jià)值觀。3講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、37核磁共振波譜分析掌握核磁共振的基本原理，熟悉原子核的自旋，掌握核磁共振和馳豫；熟悉核磁共振儀的結(jié)構(gòu)，了解主要部件；掌握化學(xué)位移，熟悉影響化學(xué)位移的因素和核磁共振譜；了解其在結(jié)構(gòu)鑒定方面的應(yīng)用；了解13C核磁共振譜。重、難點(diǎn)：掌握自旋偶合和自旋分裂，了解偶合常數(shù)，了解復(fù)雜圖譜的簡(jiǎn)化；德育元素：培養(yǎng)學(xué)生熱愛專業(yè)，積極解決問題的專業(yè)素質(zhì)。3講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、38電分析化學(xué)導(dǎo)論掌握化學(xué)電池，電解池重、難點(diǎn)：掌握電極電位德育元素：引導(dǎo)大學(xué)生切實(shí)增強(qiáng)民族復(fù)興“中國(guó)夢(mèng)”的歷史使命感和奮斗精神。2講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、39電位分析法了解電化學(xué)分析法分類，掌握電位法基本原理；掌握溶液pH值的測(cè)定；熟悉離子選擇性電極的種類，了解其特性參數(shù)；熟悉影響測(cè)定的因素；掌握離子選擇性電極的特點(diǎn)，了解應(yīng)用。重、難點(diǎn)：熟悉測(cè)定離子活度的方法，熟悉儀器，掌握工作曲線法、標(biāo)準(zhǔn)加入法等定量方法，了解格式作圖法；德育元素：培養(yǎng)學(xué)生形成優(yōu)秀的職業(yè)品德。3講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、310伏安分析法和極譜法掌握極譜分析法的基本原理；掌握半波電位；熟悉干擾及消除，掌握殘余電流和遷移電流，了解極大，掌握氧波及氫波；掌握極譜催化波；熟悉單掃描極譜；了解方波極譜及脈沖極譜；掌握溶出伏安法；了解單指示電極安培滴定；熟悉雙指示電極電位滴定。重、難點(diǎn)：掌握擴(kuò)散電流公式——定量分析方法；德育元素：培養(yǎng)學(xué)生為社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展而服務(wù)社會(huì)的意愿。3講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、311電解和庫(kù)侖法掌握電解分析的基本原理重、難點(diǎn)：掌握控制電流及控制電位電解法；掌握庫(kù)侖法德育元素：培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和使命感、激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)情懷。2講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、312色譜法導(dǎo)論了解分離分析方法掌握色譜法的基本原理掌握速率理論和塔板理論掌握色譜基本分離方程重、難點(diǎn)：掌握色譜定性、定量分析德育元素：培養(yǎng)辯證唯物主義和理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)精神和素養(yǎng)4講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、313氣相色譜法熟悉氣相色譜法的分類，掌握氣相色譜法的流出曲線及基本原理；熟悉氣相色譜的流程，掌握氣相色譜儀；熟悉載體、固定相等的選擇，掌握溫度等操作條件選擇；熟悉熱導(dǎo)、氫焰、電子捕獲氣相色譜檢測(cè)器，了解氮磷、火焰光度檢測(cè)器的特性；熟悉保留值法定性分析，掌握保留指數(shù)法；重、難點(diǎn)：熟悉校正因子，了解歸一化法，掌握外標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)法。德育元素：培養(yǎng)學(xué)生作為分析檢測(cè)工作者的社會(huì)責(zé)任感和使命感4講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、314高效液相色譜法了解高效液相色譜法的特點(diǎn)；熟悉高效液相色譜儀；了解高效液相色譜法的液固色譜、液液色譜和離子交換色譜分離方式，掌握鍵合相色譜和離子對(duì)色譜，熟悉離子色譜法和凝膠色譜；重、難點(diǎn)：掌握色譜方法的選擇，熟悉其應(yīng)用。德育元素：培養(yǎng)學(xué)生形成良好的人文科學(xué)素養(yǎng)。4講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、315質(zhì)譜分析掌握質(zhì)譜分析的基本原理；掌握質(zhì)譜儀的樣品導(dǎo)入系統(tǒng)，熟悉離子源和離子分離器的工作原理，了解質(zhì)譜檢測(cè)器；掌握分子量的測(cè)定，熟悉分子式的測(cè)定和化合物的鑒定；了解聯(lián)用技術(shù)（GC-MC，HPLC-MS）。重、難點(diǎn)：掌握分子離子峰和同位素峰，熟悉碎片離子峰，了解重排離子峰和亞穩(wěn)離子峰；德育元素：培養(yǎng)學(xué)生執(zhí)著鉆研的精神，了解科學(xué)發(fā)展的規(guī)律。4講授、討論、演示、發(fā)現(xiàn)、練習(xí)課程目標(biāo)1、2、3合計(jì)48四、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，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（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核采用過(guò)程性和結(jié)果性相結(jié)合的方式，總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試（閉卷）成績(jī)兩部分組成，具體計(jì)算方法如下：總評(píng)成績(jī)=平時(shí)成績(jī)（40%）+期末成績(jī)（60%）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)4（分值）課程目標(biāo)5（分值）合計(jì)1平時(shí)作業(yè)10101000302課堂表現(xiàn)43300103期末考試2020200060課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值34333300100（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。能夠利用理論知識(shí)識(shí)別、分析儀器分析領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題。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。能夠較好利用理論知識(shí)識(shí)別、分析儀器分析相關(guān)專業(yè)問題。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。利用理論知識(shí)對(duì)儀器分析相關(guān)專業(yè)問題有一定的識(shí)別、分析。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。不能利用理論知識(shí)對(duì)儀器分析相關(guān)專業(yè)問題進(jìn)行識(shí)別、分析。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）。3.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)雜問題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計(jì)相應(yīng)評(píng)分