《仪器分析》教学大纲 课程名称:仪器分析 课程类别(必修/选修):选修 课程英文名称:Instrumental Analysis 总学时/周学时/学分:48/3/3 其中实验/实晚学时:12 先修课程:高等数学、无机化学、有机化学、分析化学 后续课程支撑:物理化学、高分子化学、精细有机合成与单元反应 授课时间:1-16周,星期三8-10,星期五5-7节 授课地点:理论课在松山湖校区6A202,实验课在12E303 授课对象:20应化、化卓1、2班 开课学院:化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称:周亚民/副教授 答疑时间、地点与方式: 1.课堂:每次上课的课前、课间和课后进行答疑: 2.课外:可直接到12E实验办公室进行答疑: 3.线上:建立微信课程群,实施线上答疑。 课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它() 使用教材: 1.《仪器分析》,胡坪,北京:高等教育出版社,2020年第5版: 2.《仪器分析实验》(第四版),胡坪,高等教育出版社,2016。 敦学参考资料: 1.《分析化学(下)》,武汉大学主编,高等教育出版社,2015年第5版: 2.《分析化学》,湖南大学组编,科学出版社,2016年第3版。 课程简介:
1 《仪器分析》教学大纲 课程名称:仪器分析 课程类别(必修/选修):选修 课程英文名称:Instrumental Analysis 总学时/周学时/学分:48/3/3 其中实验/实践学时:12 先修课程:高等数学、无机化学、有机化学、分析化学 后续课程支撑:物理化学、高分子化学、精细有机合成与单元反应 授课时间:1-16 周,星期三 8-10,星期五 5-7 节 授课地点:理论课在松山湖校区 6A202,实验课在 12E303 授课对象:20 应化、化卓 1、2 班 开课学院:化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称:周亚民/副教授 答疑时间、地点与方式: 1.课堂:每次上课的课前、课间和课后进行答疑; 2.课外:可直接到 12E 实验办公室进行答疑; 3.线上:建立微信课程群,实施线上答疑。 课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它( ) 使用教材: 1. 《仪器分析》,胡坪,北京:高等教育出版社, 2020 年第 5 版; 2. 《仪器分析实验》(第四版),胡坪,高等教育出版社,2016。 教学参考资料: 1. 《分析化学(下)》,武汉大学主编,高等教育出版社, 2015 年第 5 版; 2. 《分析化学》,湖南大学组编,科学出版社, 2016 年第 3 版。 课程简介:
本课程是应用化学专业的专业必修课程,一门重要的学科基础课。本课程的教学目的是使学生掌握现代分析仪器的理论基础、仪器的基本结构、重 要分析条件的选择、主要的分析方法、数据处理及其分析结果表达。开设本课程,旨在使学生全面系统地了解现代仪器分析方法,同时通过配套的实验 教学,培养并提高学生的动手能力及分析、解决问题的能力。使学生在今后的工作中,了解现代化分析检测手段在化学、材料、环境、食品、生物制品、 药品科研等实际生产工作中的应用。 课程教学目标及对单业要求指标点的支撑: 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 单业要求 目标1:通过学习理解色谱法、电化学分析法、光谱分析 13掌握各化学学科中的基本概念、原 具备从事化学化工领域工作所需的自然科学、工 法的基本原理及仪器构造,了解相应仪器分析方法的基本 理和方法,能够将所学知识用于解决化 程基础和专业知识,能够用于解决复杂工程问题 知识和特点: 学领域复杂问题 目标2:运用仪器分析中各类分析方法的基本原理、基本 理论、实验技术和应用条件,能够针对不同的检测对象和 23能够针对一个复杂系统或者过程选 2能够运用数学、自然科学和化学学科等领域的基 检测体系提出合理的分析检测方法:培养学生熟练进行仪 择一种相关数学模型,并进行严谨推 本原理,识别和表达化学领域相关的工程与设计问 器分析中相关的计算和数据统计处理的能力:培养学生的 理,给出结论 题,并通过文献研究分析以获得有效结论 仪器分析方法学验证,分析方法评价的能力和基本方法: 目标3:能够综合分析不同样品检测中的实际问题,设计 出测定该对象的实验方案(方案中包括从样品采集、预处 41能够设计针对化学工程问题的解决 理、实施分析及给出正确监测结果的每一步的具体操作及 4能够采用科学方法对化学领域工程问题进行研究 方案,能够设计相关实验和方案以获得 有关注意事项)。通过有代表性实验项目的操作及结果处 和分析,包括设计实验、处理与解释数据得到合理 和实现分析数据采集、数据处理、生产 理、分析,进一步理解常见仪器分析方法的基本原理知识, 有效的结论 流程 掌握相关仪器的操作、样品的前处理方法、数据的处理及 分析方法: 目标4:培养和提高学生的动手能力,培养学生严谨的科72能针对实际的精细化工、能源利用7能够理解和评价化学化工相关问题的解决方案对
2 本课程是应用化学专业的专业必修课程,一门重要的学科基础课。本课程的教学目的是使学生掌握现代分析仪器的理论基础、仪器的基本结构、重 要分析条件的选择、主要的分析方法、数据处理及其分析结果表达。开设本课程,旨在使学生全面系统地了解现代仪器分析方法,同时通过配套的实验 教学,培养并提高学生的动手能力及分析、解决问题的能力。使学生在今后的工作中,了解现代化分析检测手段在化学、材料、环境、食品、生物制品、 药品科研等实际生产工作中的应用。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑: 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1:通过学习理解色谱法、电化学分析法、光谱分析 法的基本原理及仪器构造,了解相应仪器分析方法的基本 知识和特点; 1-3 掌握各化学学科中的基本概念、原 理和方法,能够将所学知识用于解决化 学领域复杂问题 1 具备从事化学化工领域工作所需的自然科学、工 程基础和专业知识,能够用于解决复杂工程问题 目标 2:运用仪器分析中各类分析方法的基本原理、基本 理论、实验技术和应用条件,能够针对不同的检测对象和 检测体系提出合理的分析检测方法;培养学生熟练进行仪 器分析中相关的计算和数据统计处理的能力;培养学生的 仪器分析方法学验证,分析方法评价的能力和基本方法; 2-3 能够针对一个复杂系统或者过程选 择一种相关数学模型,并进行严谨推 理,给出结论 2 能够运用数学、自然科学和化学学科等领域的基 本原理,识别和表达化学领域相关的工程与设计问 题,并通过文献研究分析以获得有效结论 目标 3:能够综合分析不同样品检测中的实际问题,设计 出测定该对象的实验方案(方案中包括从样品采集、预处 理、实施分析及给出正确监测结果的每一步的具体操作及 有关注意事项)。通过有代表性实验项目的操作及结果处 理、分析,进一步理解常见仪器分析方法的基本原理知识, 掌握相关仪器的操作、样品的前处理方法、数据的处理及 分析方法; 4-1 能够设计针对化学工程问题的解决 方案,能够设计相关实验和方案以获得 和实现分析数据采集、数据处理、生产 流程 4 能够采用科学方法对化学领域工程问题进行研究 和分析,包括设计实验、处理与解释数据得到合理 有效的结论 目标 4:培养和提高学生的动手能力,培养学生严谨的科 7-2 能针对实际的精细化工、能源利用 7 能够理解和评价化学化工相关问题的解决方案对
学态度和初步的综合科学研究能力,通过用理论分析解决 等方面,分析研究项目对环境、人类生 环境和社会可持续发展的影响 问题的过程,培养学生辩证唯物主义的思想方法。了解仪 存、社会发展产生的可能影响和损害 器分析对经济、社会发展的影响,理解学生应具备职业及 伦理规范 理论教学进程表 散学模式 授课教 学时 敕学内容(重点、难点、课程思政融入 周次 救学主题 支排课 师 点) (线上/混合式 教学方法 作业安排 程目标 /线下 重点:气相色谱的基本原理、仪器结构: 难点:色谱法理论(塔板理论、热力学 线上讲授 仪器分析引言、气 P60:20,21,25, 目标一 1,2 周亚民 6 理论): 线上 与小组讨 相色谱分析 29,30 论 目标四 课程思政融入点:以疫情检测对社会的 影响为主题,展开讨论。 重点:高效液相色谱的特点、理论: 难点:液相色谱固定相及其分类: 线上讲授 P107:1,2,3,5, 3 高效液相色谱分析 周亚民 线上 和小组讨 > 目标二 课程思政融入点:中药科学量化与色谱 论 分析展开讨论。 重点:电位分析法理论(能斯特方程) 线上讲授 电位分析法 周亚民 线上 P144:10,11,12, 目标一 4 难点:选择性离子电极的理论基础 与小组讨 14 目标二 课程思政融入点:F离子选择电极与我国 论 3
3 学态度和初步的综合科学研究能力,通过用理论分析解决 问题的过程,培养学生辩证唯物主义的思想方法。了解仪 器分析对经济、社会发展的影响,理解学生应具备职业及 伦理规范 等方面,分析研究项目对环境、人类生 存、社会发展产生的可能影响和损害 环境和社会可持续发展的影响 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容(重点、难点、课程思政融入 点) 教学模式 (线上/混合式 /线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1,2 仪器分析引言、气 相色谱分析 周亚民 6 重点:气相色谱的基本原理、仪器结构; 难点:色谱法理论(塔板理论、热力学 理论); 课程思政融入点:以疫情检测对社会的 影响为主题,展开讨论。 线上 线上讲授 与小组讨 论 P60:20,21, 25, 29,30 目标一 目标四 3 高效液相色谱分析 周亚民 3 重点:高效液相色谱的特点、理论; 难点:液相色谱固定相及其分类; 课程思政融入点:中药科学量化与色谱 分析展开讨论。 线上 线上讲授 和小组讨 论 P107:1,2,3,5, 7 目标二 4 电位分析法 周亚民 3 重点:电位分析法理论(能斯特方程) 难点:选择性离子电极的理论基础 课程思政融入点:F 离子选择电极与我国 线上 线上讲授 与小组讨 论 P144:10,11,12, 14 目标一 目标二
传感器方面介绍。 重点:极谱法基础基本理论(尤考维奇 5 伏安分析法 周亚民 方程) 线上 线上讲授 P177:14,15,16 目标二 难点:各种伏安法的改进方法及其依据 重点:库仑法理论(法拉第定律),库 线上讲授 库仑分析法 周亚民 仑滴定基本原理 P191:3,7,9, 6 线上 与小组讨 目标二 难点:无 论 0 重点:原子发射光谱法的原理,光谱仪 器 目标一 7 原子发射光谱分析 周亚民 线下 课堂讲授 P213:1,3,8,11 难点:光谱仪器及其特点、定性定量分 目标二 析 重点:原子吸收光谱法的原理、仪器结 构 P255:1,4,10, 原子吸收光谱分析 周亚民 3 线上 讲授 13 目标二 难点:干扰因素,扣背景原理 重点:有机物与无机物的紫外吸收光谱 紫外吸收光谱分析 周亚民 线下 难点:无 课堂讲授 P273:1,2,3 目标二 重点:红外吸收光谱的基础理论 10 红外吸收光谱分析 周亚民 2 线下 P311:5,6,10 课堂讲授 目标二 难点:红外图谱解释 11 核磁共振波谱分析 周亚民 3 重点:方法基本原理、仪器及种类 线下 课堂讲授 P383:8,9 目标一
4 传感器方面介绍。 5 伏安分析法 周亚民 3 重点:极谱法基础基本理论(尤考维奇 方程) 难点:各种伏安法的改进方法及其依据 线上 线上讲授 P177:14,15,16 目标二 6 库仑分析法 周亚民 3 重点:库仑法理论(法拉第定律),库 仑滴定基本原理 难点:无 线上 线上讲授 与小组讨 论 P191:3,7 ,9, 10 目标二 7 原子发射光谱分析 周亚民 3 重点:原子发射光谱法的原理,光谱仪 器 难点:光谱仪器及其特点、定性定量分 析 线下 课堂讲授 P213:1,3,8,11 目标一 目标二 8 原子吸收光谱分析 周亚民 3 重点:原子吸收光谱法的原理、仪器结 构 难点:干扰因素,扣背景原理 线上 讲授 P255:1,4,10, 13 目标二 9 紫外吸收光谱分析 周亚民 3 重点:有机物与无机物的紫外吸收光谱 难点:无 线下 课堂讲授 P273:1,2,3 目标二 10 红外吸收光谱分析 周亚民 3 重点:红外吸收光谱的基础理论 难点:红外图谱解释 线下 课堂讲授 P311:5,6,10 目标二 11 核磁共振波谱分析 周亚民 3 重点:方法基本原理、仪器及种类 线下 课堂讲授 P383:8,9 目标一
难点:定性方法、图谱解释 目标二 重点:方法基本原理、仪器 12 质谱分析3 周亚民 3 难点:定性方法、图谱解释 线下 课堂讲授 P418:1,9,10. 目标三 课程思政融入点:东莞与中国散列中子 源国家科学城 合计 36 实践散学进程表 项目类型(验证综合 敦学 支排课 周次 实验项目名称 授课数师 学时 教学内容(重点、难点、课程思政融入点) 设计) 方式 程目标 乙酸正丁酯中杂质的气 重点:气相色谱仪器操作、参数设定 实验室分组实 相色谱分析(内标法) 周亚民 4 综合 目标三 难点:内标法的应用 验 电位法测定-离子的含 重点:电位分析原理 实验室分组实 量 周亚民 4 验证 目标三 难点:数据处理 验 苯甲酸红外吸收光增的 重点:压片法的操作 实验室分组实 测绘-一KBr压片法制样 周亚民 4 综合 目标三 难点:红外光谱的解释 验 合计 12 课程考核 支撑毕业要 评价依据及成绩比例(%) 课程目标 考核内容 权重(%) 求指标点 作业 实验 考试 出勒 5
5 难点:定性方法、图谱解释 目标二 12 质谱分析 3 周亚民 3 重点:方法基本原理、仪器 难点:定性方法、图谱解释 课程思政融入点:东莞与中国散列中子 源国家科学城 线下 课堂讲授 P418:1,9,10。 目标三 合计 36 实践教学进程表 周次 实验项目名称 授课教师 学时 教学内容(重点、难点、课程思政融入点) 项目类型(验证/综合 /设计) 教学 方式 支撑课 程目标 乙酸正丁酯中杂质的气 相色谱分析(内标法) 周亚民 4 重点:气相色谱仪器操作、参数设定 难点:内标法的应用 综合 实验室分组实 验 目标三 电位法测定 F-离子的含 量 周亚民 4 重点:电位分析原理 难点:数据处理 验证 实验室分组实 验 目标三 苯甲酸红外吸收光谱的 测绘--KBr 压片法制样 周亚民 4 重点:压片法的操作 难点:红外光谱的解释 综合 实验室分组实 验 目标三 合计 12 课程考核 课程目标 支撑毕业要 求指标点 考核内容 评价依据及成绩比例(%) 权重(%) 作业 实验 考试 出勤
1. 分析法的基本原理 目标一 1-3 5 0 20 0 25 2. 仪器构造与组成 1. 仪器分析中相关的计算 目标二 2.3 5 10 30 10 55 2. 和数据统计处理的能力 1. 分析过程优化 目标三 4-1 0 0 10 0 分析过程干扰排除 10 2. 1. 分析技术联用 目标四 7-2 0 0 10 0 10 2. 仪器分析工具化应用 总计 10 10 70 10 100 备注:)根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定,广课3次(或6课时)学生不得参加该课程的期终考核。2)各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间:2022年2月25日 系(部)审查意见: 我系课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查,同意执行。 系(部)主任签名: 手 日期:2022年2月22日 6
6 目标一 1-3 1. 分析法的基本原理 2. 仪器构造与组成 5 0 20 0 25 目标二 2-3 1. 仪器分析中相关的计算 2. 和数据统计处理的能力 5 10 30 10 55 目标三 4-1 1. 分析过程优化 2. 分析过程干扰排除 0 0 10 0 10 目标四 7-2 1. 分析技术联用 2. 仪器分析工具化应用 0 0 10 0 10 总计 10 10 70 10 100 备注:1)根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定:旷课 3 次(或 6 课时)学生不得参加该课程的期终考核。2)各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间:2022 年 2 月 25 日 系(部)审查意见: 我系课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查,同意执行。 系(部)主任签名: 日期:2022 年 2 月 22 日
附录:各类考核评分标准表 作业评分标准 评分标准 观测点 90-100 80-89 60-79 0-59 基本概念学握程度 概念比较清楚,作业比较认真, 概念基本清楚,答题基本正 概念不太清楚,答题错误 概念清楚,答题正确。 (权重0.3) 答题比较正确。 确。 较多。 解决问题的方案正确性 概念比较清楚,作业比较认真, 概念基本清楚,答题基本正 概念不太清楚,答题错误 解题思路清晰,计算正确 (权重0.4) 答题比较正确。 确。 较多。 作业完成态度 按时完成,书写较为一般, 未交作业或后期补交,不 按时完成,书写工整、清晰, 按时完成,书写清晰,主要符号、 部分符号、单位按照规范执 能辨识,符号、单位等不 (权重0.3) 符号、单位等按规范要求执行 单位按照规范执行 行 按照规范执行 实验评分标准 评分标准 观测点 90-100 80-89 60-79 0-59 预习报告 按时完成,内容完整、正确, 按时完成,内容基本完整,书写 延时完成,内容基本完整, 未提交或后期补交,内容 (权重0.2) 字迹清晰工整 清晰 能够辨识 不完整,不能辨识 7
7 附录:各类考核评分标准表 作业评分标准 观测点 评分标准 90-100 80-89 60-79 0-59 基本概念掌握程度 (权重 0.3) 概念清楚,答题正确。 概念比较清楚,作业比较认真, 答题比较正确。 概念基本清楚,答题基本正 确。 概念不太清楚,答题错误 较多。 解决问题的方案正确性 (权重 0.4) 解题思路清晰,计算正确 概念比较清楚,作业比较认真, 答题比较正确。 概念基本清楚,答题基本正 确。 概念不太清楚,答题错误 较多。 作业完成态度 (权重 0.3) 按时完成,书写工整、清晰, 符号、单位等按规范要求执行 按时完成,书写清晰,主要符号、 单位按照规范执行 按时完成,书写较为一般, 部分符号、单位按照规范执 行 未交作业或后期补交,不 能辨识,符号、单位等不 按照规范执行 实验评分标准 观测点 评分标准 90-100 80-89 60-79 0-59 预习报告 (权重 0.2) 按时完成,内容完整、正确, 字迹清晰工整 按时完成,内容基本完整,书写 清晰 延时完成,内容基本完整, 能够辨识 未提交或后期补交,内容 不完整,不能辨识
实验操作 能按要求较完整完成操作,实验 基本能按要求进行操作,实 操作不规范,实验步骤不 操作规范,步骤合理清晰,在 过程安排较为合理,在规定时间 验部分步骤安排不合理,完 合理,未在规定的时间内 (权重0.2) 规定的时间完成实验 完成实验 成实验时间稍为滞后 完成实验 未提交或后期补交,内容 按时完成,内容部分欠缺, 按时完成,内容全面,字迹清 按时完成,内容基本完整,能够 不完整,不能辨识,数据 实验报告 但能够辨识,数据记录、处 晰、工整,数据记录、处理、 辨识,数据记录、处理、计算、 记录、处理、计算、作图 理、计算、作图出现部分错 (权重0.6) 计算、作图正确,对实验结果 作图基本正确,对实验结果分析 出现大部分错误,未对实 误,对实验结果分析出现部 分析合理 基本合理 验结果进行分析或分析基 分错误 本全部错误
8 实验操作 (权重 0.2) 操作规范,步骤合理清晰,在 规定的时间完成实验 能按要求较完整完成操作,实验 过程安排较为合理,在规定时间 完成实验 基本能按要求进行操作,实 验部分步骤安排不合理,完 成实验时间稍为滞后 操作不规范,实验步骤不 合理,未在规定的时间内 完成实验 实验报告 (权重 0.6) 按时完成,内容全面,字迹清 晰、工整,数据记录、处理、 计算、作图正确,对实验结果 分析合理 按时完成,内容基本完整,能够 辨识,数据记录、处理、计算、 作图基本正确,对实验结果分析 基本合理 按时完成,内容部分欠缺, 但能够辨识,数据记录、处 理、计算、作图出现部分错 误,对实验结果分析出现部 分错误 未提交或后期补交,内容 不完整,不能辨识,数据 记录、处理、计算、作图 出现大部分错误,未对实 验结果进行分析或分析基 本全部错误