《仪器分析》课程教学大纲 课程名称:仪器分析 课程类别:专业主干课 适用专业:化学 考核方式:考试 总学时、学分:48学时3学分 一、课程教学目的 仪器分析是化学学科的一个重要分支,它是以物质的物理和物理 化学性质为基础建立起来的一种分析方法。利用较特殊的仪器,对物 质进行定性分析,定量分析,形态分析及结构分析。它具有测定快速、 灵敏、准确和自动化程度高等特点,它是分析化学的发展方向。 仪器分析是化学专业必修的基础课程之一。仪器分析的主要任务 是介绍常用的仪器分析方法,介绍这些分析方法的基本原理、基本概 念和典型仪器的结构与性质,利用这些仪器完成定性、定量、定结构 的分析任务,为今后开展科学研究和实际样品测量打下牢固的基础。 二、课程教学要求 本课程是建立在无机化学、分析化学、有机化学、高等数学、物 理学及计算机基础上的后续课程,它以仪器分析的基本原理、仪器的 装置、分析性能和分析应用为基本结构,内容包含光谱分析、电化学 分析和色谱分析。 执行本大纲应注意的问题: 1、注意讲清本课程中的基本概念和基本理论,在保持课程的科 学性及系统性的基础上,应突出重点、难,点,并努力反映本学科的新 成就。 2、教学过程中要充分利用微视频、直观教具如仪器装置、图表
《仪器分析》课程教学大纲 课程名称: 仪器分析 课程类别:专业主干课 适用专业: 化学 考核方式:考试 总学时、学分: 48 学时 3 学分 一、 课程教学目的 仪器分析是化学学科的一个重要分支,它是以物质的物理和物理 化学性质为基础建立起来的一种分析方法。利用较特殊的仪器,对物 质进行定性分析,定量分析,形态分析及结构分析。它具有测定快速、 灵敏、准确和自动化程度高等特点,它是分析化学的发展方向。 仪器分析是化学专业必修的基础课程之一。仪器分析的主要任务 是介绍常用的仪器分析方法,介绍这些分析方法的基本原理、基本概 念和典型仪器的结构与性质,利用这些仪器完成定性、定量、定结构 的分析任务,为今后开展科学研究和实际样品测量打下牢固的基础。 二、 课程教学要求 本课程是建立在无机化学、分析化学、有机化学、高等数学、物 理学及计算机基础上的后续课程,它以仪器分析的基本原理、仪器的 装置、分析性能和分析应用为基本结构,内容包含光谱分析、电化学 分析和色谱分析。 执行本大纲应注意的问题: 1、注意讲清本课程中的基本概念和基本理论,在保持课程的科 学性及系统性的基础上,应突出重点、难点,并努力反映本学科的新 成就。 2、教学过程中要充分利用微视频、直观教具如仪器装置、图表
幻灯及录像和计算机辅助教学软件等。 3、因学时有限,而内容较多,因此有一部分内容要求学生自学。 学生自学部位不占总学时,但仍然是大纲要求掌握内容。学生自学部 分,采用由教师提示,学生课后自学并提出问题,老师课后解答的方 式; 4、必要时对重点章节,可在讲授基础上,引导学生查阅资料,并 进行课后学习兴趣小组讨论,写出读书报告,以培养学生综合分析问 题的能力。 三、先修课程 《无机化学》 《分析化学》 《有机化学》 《高等化学》 《物理学》 《计算机学》 四、 课程教学重、难点 分析仪器的原理及应用 五、课程教学方法与教学手段 1、课堂讲授和讨论相结合,充分调动学生的积极性,深入浅出, 使抽象难学的理论变的简单具体化。 2、通过阅读主要参考书目、网上查询、资料整理和专题讨论,加 深对分析化学基本原理的了解,并掌握该学科的发展动态
幻灯及录像和计算机辅助教学软件等。 3、因学时有限,而内容较多,因此有一部分内容要求学生自学。 学生自学部位不占总学时,但仍然是大纲要求掌握内容。学生自学部 分,采用由教师提示,学生课后自学并提出问题,老师课后解答的方 式; 4、必要时对重点章节,可在讲授基础上,引导学生查阅资料,并 进行课后学习兴趣小组讨论,写出读书报告,以培养学生综合分析问 题的能力。 三、 先修课程 《无机化学》 《分析化学》 《有机化学》 《高等化学》 《物理学》 《计算机学》 四、 课程教学重、难点 分析仪器的原理及应用 五、 课程教学方法与教学手段 1、课堂讲授和讨论相结合,充分调动学生的积极性,深入浅出, 使抽象难学的理论变的简单具体化。 2、通过阅读主要参考书目、网上查询、资料整理和专题讨论,加 深对分析化学基本原理的了解,并掌握该学科的发展动态
3、借助实验课的学习,使学生掌握光谱、电化学、色谱分析方法 的基本实验技能,学会初步解决实际问题的能力。 4、充分利用网络教学资源,将多媒体课件与板书有机结合。 六、课程教学内容 第一章绪论(2学时) 1.教学内容 (1)仪器分析和化学分析: (2)仪器分析方法一光学分析法,电化学分析法,色谱法,其它仪器分析方法: (3)仪器分析的发展概况。 2.重、难点提示 仪器分析方法分类。 第二章光谱分析法导论(2学时) 1.教学内容 (1)电磁辐射的波动性 (2)辐射的量子力学性质 (3)光学分析仪器 2.重、难点提示 重点:(1)原子光谱、分子光谱及光谱分析法的分类 (2)光源、单色器、检测器原理 难点:光栅分光原理 第三章原子发射光谱法(6学时) 1.教学内容 (1)原子发射光谱法的基本原理:原子发射光谱的产生:谱线的强度。 (2)原子发射光谱仪器:激发光源:光谱仪。 (3)原子发射光谱分析方法:定性分析:半定量分析:定量分析。 2.重、难点提示 重点:原子发射光谱法的基本原理
3、借助实验课的学习,使学生掌握光谱、电化学、色谱分析方法 的基本实验技能,学会初步解决实际问题的能力。 4、充分利用网络教学资源,将多媒体课件与板书有机结合。 六、 课程教学内容 第一章 绪论(2 学时) 1.教学内容 (1) 仪器分析和化学分析; (2) 仪器分析方法——光学分析法,电化学分析法,色谱法,其它仪器分析方法; (3) 仪器分析的发展概况。 2.重、难点提示 仪器分析方法分类。 第二章 光谱分析法导论(2 学时) 1.教学内容 (1) 电磁辐射的波动性 (2) 辐射的量子力学性质 (3) 光学分析仪器 2.重、难点提示 重点:(1) 原子光谱、分子光谱及光谱分析法的分类 (2) 光源、单色器、检测器原理 难点:光栅分光原理 第三章 原子发射光谱法(6 学时) 1.教学内容 (1) 原子发射光谱法的基本原理:原子发射光谱的产生;谱线的强度。 (2) 原子发射光谱仪器:激发光源;光谱仪。 (3) 原子发射光谱分析方法:定性分析;半定量分析;定量分析。 2.重、难点提示 重点:原子发射光谱法的基本原理
难点:(1)光谱项 (2)内标法原理及公式 第四章原子吸收与原子荧光光谱法(5学时) 1.教学内容 (1)原子吸收光谱法的原理 (2)原子吸收光谱仪器 (3)原子吸收光谱法的干扰及其抑制 (4)原子吸收光谱定量分析 (⑤)原子吸收光谱法的应用 (6)原子荧光光谱法 2.重、难点提示 重点:(1)原子吸收光谱法的原理 (2)原子吸收光谱法的干扰及其抑制 难点:灵敏度和检出限 第五章紫外可见吸收光谱法(4学时) 1.教学内容 (1)紫外-可见吸收光谱 (2)有机化合物的紫外.可见吸收光谱 (3)无机化合物的吸收光谱 (4)紫外可见分光光度计 (⑤)紫外可见吸收光谱法的应用 2.重、难点提示 重点:紫外可见吸收光谱与分子结构的关系 难点:最大吸收波长的计算 第六章分子发光-荧光、磷光和化学发光(5学时) 1.教学内容 (1)荧光分析法 (2)磷光分析法和化学发光分析法的基本原理 (3)分析仪器及应用
难点:(1) 光谱项 (2) 内标法原理及公式 第四章 原子吸收与原子荧光光谱法(5 学时) 1.教学内容 (1) 原子吸收光谱法的原理 (2) 原子吸收光谱仪器 (3) 原子吸收光谱法的干扰及其抑制 (4) 原子吸收光谱定量分析 (5) 原子吸收光谱法的应用 (6) 原子荧光光谱法 2.重、难点提示 重点:(1) 原子吸收光谱法的原理 (2) 原子吸收光谱法的干扰及其抑制 难点:灵敏度和检出限 第五章 紫外-可见吸收光谱法(4 学时) 1.教学内容 (1) 紫外-可见吸收光谱 (2) 有机化合物的紫外-可见吸收光谱 (3) 无机化合物的吸收光谱 (4) 紫外可见分光光度计 (5) 紫外-可见吸收光谱法的应用 2.重、难点提示 重点:紫外可见吸收光谱与分子结构的关系 难点:最大吸收波长的计算 第六章 分子发光--荧光、磷光和化学发光(5 学时) 1.教学内容 (1) 荧光分析法 (2) 磷光分析法和化学发光分析法的基本原理 (3) 分析仪器及应用
2.重、难点提示 重点:(1)荧光效率及影响因素 (2)溶液强度与溶液浓度的关系及定量分析方法。 难点:()荧光的产生 (2)影响荧光效率的因素 第七章电化学分析法导论(2学时) 1.教学内容 (1)电化学分析方法分类 (2)化学电池:原电池;电解池:电池的表示方法 (3)电极电位与液体接界电位:电极电位:液体接界电位:极化电位 (4)电极的种类:根据电极的组成分类:根据电极所起的作用分类 2.重、难点提示 重点:(1)液体接界电位 (2)极化电位 难点:极化电位 第八章电位分析法(4学时) 1.教学内容 ()离子选择性电极的分类及响应原理:离子选择性电极分类:玻璃电极:晶体膜电极: 液膜电极 (2)离子选择性电极的性能参数:电位选择系数:线性范围和检测线 (3)测定离子活(浓)度的方法:浓度和活度:标准曲线法:标准加入法:测量误差 (4)电位滴定法:方法原理:确定滴定终点的方法:指示电极的选择 2.重、难点提示 重点:(1)掌握玻璃电极及晶体膜电极的响应原理、特性 (2)掌握离子活度的测定方法 (3)掌握电位滴定法 难点:(1)响应原理 (2)离子活度的测定方法 (3)电位滴定法
2.重、难点提示 重点:(1) 荧光效率及影响因素 (2)溶液强度与溶液浓度的关系及定量分析方法。 难点:(1) 荧光的产生 (2) 影响荧光效率的因素 第七章 电化学分析法导论(2 学时) 1.教学内容 (1) 电化学分析方法分类 (2) 化学电池:原电池;电解池;电池的表示方法 (3) 电极电位与液体接界电位:电极电位;液体接界电位;极化电位 (4) 电极的种类:根据电极的组成分类;根据电极所起的作用分类 2.重、难点提示 重点:(1) 液体接界电位 (2) 极化电位 难点:极化电位 第八章 电位分析法(4 学时) 1.教学内容 (1) 离子选择性电极的分类及响应原理:离子选择性电极分类;玻璃电极;晶体膜电极; 液膜电极 (2) 离子选择性电极的性能参数:电位选择系数;线性范围和检测线 (3) 测定离子活(浓)度的方法:浓度和活度;标准曲线法;标准加入法;测量误差 (4) 电位滴定法:方法原理;确定滴定终点的方法;指示电极的选择 2.重、难点提示 重点:(1) 掌握玻璃电极及晶体膜电极的响应原理、特性 (2) 掌握离子活度的测定方法 (3) 掌握电位滴定法 难点:(1) 响应原理 (2) 离子活度的测定方法 (3) 电位滴定法
第九章极谱分析法(5学时) 1.教学内容 (1)极谱分析法概述 (2)极谱分析法的基本原理 (3)极谱定量分析 (4)极谱波的种类及极谱波方程式 (⑤)极谱定量分析方法 (6)极谱催化波 (7)单扫描极谱法 (8)循环伏安法 (9)脉冲极谱法 (10)溶出伏安法。 2.重、难点提示 重点:(1)极谱分析法的基本原理 (2)极谱定量分析 (3)极谱波的种类及极谱波方程式 (4)干扰电流及消除方法 难点:(1)极谱定量分析 (2)极谱波方程式 (3)干扰电流及消除方法 第十章色谱分析法导论(5学时) 1.教学内容 (1)概述色谱分析法 (2)色谱分析法的分类 (3)色谱分离过程及有关术语 (4)色谱理论基础:塔板理论:速率理论;色谱基本分离方程:色谱定性和定量分析 2.重、难点提示 重点:色谱分离基本方程 难点:塔板理论和速率理论
第九章 极谱分析法(5 学时) 1.教学内容 (1) 极谱分析法概述 (2) 极谱分析法的基本原理 (3) 极谱定量分析 (4) 极谱波的种类及极谱波方程式 (5) 极谱定量分析方法 (6) 极谱催化波 (7) 单扫描极谱法 (8) 循环伏安法 (9) 脉冲极谱法 (10) 溶出伏安法。 2.重、难点提示 重点:(1) 极谱分析法的基本原理 (2) 极谱定量分析 (3) 极谱波的种类及极谱波方程式 (4) 干扰电流及消除方法 难点:(1) 极谱定量分析 (2) 极谱波方程式 (3) 干扰电流及消除方法 第十章 色谱分析法导论(5 学时) 1.教学内容 (1) 概述色谱分析法 (2) 色谱分析法的分类 (3) 色谱分离过程及有关术语 (4) 色谱理论基础:塔板理论;速率理论;色谱基本分离方程;色谱定性和定量分析 2.重、难点提示 重点:色谱分离基本方程 难点:塔板理论和速率理论
第十一章气相色谱法(4学时) 1.教学内容 (1)气相色谱法的特点 (2)色谱分析仪气路系统 (3)进样系统 (4)分离系统 (⑤)温度控制系统 (6)检测记录系统 (7)气相色谱流动相与固定相 (8)气相色谱检测器 (9)定性与定量分析 (10)色谱分析操作条件的选择, (11)气相色谱法的应用 2.重、难点提示 重点:色谱仪器及固定相的选择 难点:气相色谱条件的选择及实际应用 第十二章高效液相色谱法(4学时) 1.教学内容 (1)高效液相色谱法的特点 (2)高效液相色谱仪器 (3)高效液相色谱的分离系统 (4)高效液相色谱的类型:液-固吸附色谱:液-液分配色谱:化学键合相色谱:离子交 换色谱:离子色谱:凝胶色谱 2.重、难点提示 重点:(1)色谱仪器及固定相和流动相的选择 (2)高效液相色谱法和气相色谱法的比较 难点:操作条件的选择及实际应用 七、学时分配
第十一章 气相色谱法(4 学时) 1.教学内容 (1) 气相色谱法的特点 (2) 色谱分析仪气路系统 (3) 进样系统 (4) 分离系统 (5) 温度控制系统 (6) 检测记录系统 (7) 气相色谱流动相与固定相 (8) 气相色谱检测器 (9) 定性与定量分析 (10) 色谱分析操作条件的选择, (11) 气相色谱法的应用 2.重、难点提示 重点:色谱仪器及固定相的选择 难点:气相色谱条件的选择及实际应用 第十二章 高效液相色谱法(4 学时) 1.教学内容 (1) 高效液相色谱法的特点 (2) 高效液相色谱仪器 (3) 高效液相色谱的分离系统 (4) 高效液相色谱的类型:液-固吸附色谱;液-液分配色谱;化学键合相色谱;离子交 换色谱;离子色谱;凝胶色谱 2.重、难点提示 重点:(1) 色谱仪器及固定相和流动相的选择 (2) 高效液相色谱法和气相色谱法的比较 难点:操作条件的选择及实际应用 七、学时分配
章目 教学内容 理论教学学时 绪论 2 光谱分析法导论 2 三 原子发射光谱法 6」 四 原子吸收与原子荧光光谱法 5 五 紫外-可见吸收光谱法 4 六 分子发光一荧光、磷光和化学发光分析法 6 七 电化学分析法导论 电位分析法 4 九 极谱分析法 5 十 色谱分析法导论 5 十一 气相色谱法 4」 十二 高效液相色谱法 4 总计 48 八、课程考核方式 1.考核方式:笔试 2.成绩构成:闭卷考试+平时成绩 九、选用教材和参考书目 教材: 《分析化学(下册)》(第四版),华中师范大学,陕西师范大学,东北师范大学, 华南师范大学,北京师范大学,西南大学编,高等教育出版社,2011年。 参考书: [1]《分析化学(仪器分析部分)》(第三版),曾永准编,高等教育出版社,2011 年 [2]《仪器分析》,赵藻藩等编,高等教育出版社,1990年: [3]《仪器分析》,朱明华编,高等教育出版社,1983年: [4]《21世纪的分析化学》,汪尔康等编,科学出版社,1999年: [5]《电分析化学基础》,Paul M S.Monk著,朱俊杰罗鲲潘宏程译,化学工 业,2011: [6]《电分析化学原理》(第二版),吴守国,袁倬斌编,中国科学技术大学出版 社,2012年: [7]《化学与人类》,刘旦初编,复旦大学出版社,2007年:
章目 教学内容 理论教学学时 一 绪论 2 二 光谱分析法导论 2 三 原子发射光谱法 6 四 原子吸收与原子荧光光谱法 5 五 紫外-可见吸收光谱法 4 六 分子发光--荧光、磷光和化学发光分析法 5 七 电化学分析法导论 2 八 电位分析法 4 九 极谱分析法 5 十 色谱分析法导论 5 十一 气相色谱法 4 十二 高效液相色谱法 4 总计 48 八、课程考核方式 1. 考核方式:笔试 2. 成绩构成:闭卷考试+平时成绩 九、选用教材和参考书目 教材: 《分析化学(下册)》(第四版),华中师范大学,陕西师范大学,东北师范大学, 华南师范大学,北京师范大学,西南大学编,高等教育出版社,2011 年。 参考书: [1]《分析化学(仪器分析部分)》(第三版),曾永淮编,高等教育出版社,2011 年; [2]《仪器分析》,赵藻藩等编,高等教育出版社,1990 年; [3]《仪器分析》,朱明华编,高等教育出版社,1983 年; [4]《21 世纪的分析化学》,汪尔康等编,科学出版社,1999 年; [5]《电分析化学基础》,Paul M S.Monk 著,朱俊杰 罗鲲 潘宏程译,化学工 业,2011; [6]《电分析化学原理》(第二版),吴守国,袁倬斌编,中国科学技术大学出版 社,2012 年; [7]《化学与人类》,刘旦初编,复旦大学出版社,2007 年;
[8]Fundamentals of Analytical Chemistry,Ninth edition.Douglas A Skoog,Donald M.West,F. James Holler,Stanley R.Crouch.2014
[8]Fundamentals of Analytical Chemistry, Ninth edition. Douglas A Skoog, Donald M. West, F. James Holler, Stanley R. Crouch. 2014