教案 课程名称：仪器分析 授课题目：分子发光分析法 教师姓名：黄琼林 教师职称： 讲师 教研室：仪器分析教研室
教案首页 第1次课 授课时间： 课程名称 仪器分析 年级 专业、层次 授课教师 黄琼林 职称讲师 课型（大、小） 小课 学时2 授课题目（章、节） 荧光分析法 荧光分析法的基本原理 基本教材或主要参考书 仪器分析（北京大学出版社) 仪器分析（武汉大学出版社） 教学目的与要求： 1、了解分子发光的概念。 2、掌握“单重态”、“三重态”的概念，荧光和磷光的产生过程，激发光谱和荧光光谱的概 念及特点。 3、熟悉物质分子结构与荧光的关系。 大体内容与时间安排，教学方法： 内容： 1.概述和荧光的产生 40min 2.激发光谱和荧光光谱，物质分子结构与荧光的关系 40 min 方法：多媒体结合图示、板书、提问说明讲授。 教学重点、难点： 教学重点：荧光、磷光的产生，激发光谱和荧光光谱，物质分子结构与荧光的关系。 教学难点：荧光、磷光的产生，激发光谱和荧光光谱。 教研室审阅意见： 教研室主任签名： 年月日
基本内容 辅助手段和时间 分配 概述：分子发光及分类 动画展示处于激发态 的分子发光过程 5min 第一节 荧光产生的基本原理 用图表先介绍单重态、 1、荧光的产生： 三重态的概念；诱导学 (1)分子的基态、激发态、多重度（单重态，三重态）： 生思考处于激发态分 单重态与三重态的区别： 子的能量转换过程，再 ①电子自旋方向不同 用图表展示：结合图示 ②激发三重态具有较低能级 重点介绍荧光和磷光 (2)激发态分子的能量传递途经 的产生：再用表格对荧 处于激发态的电子，通常以辐射跃迁方式或无辐射跃迁方式再回到基态。 光和磷光的差异进行 辐射跃迁： 对比 1.荧光 35 min 2.磷光 无辐射跃迁： 介绍激发光谱的概念， 1.振动弛豫 引导学生思考激发光 2.内部转移 谱与吸收光谱的关系： 3.系间窜跃 用图示介绍激发光谱 4. 外部转移 和荧光光谱的特点，并 荧光与磷光的差异 结合能量转换图进行 2、激发光谱和荧光光谱： 解释 (1)激发光谱和荧光光谱的概念 20min (2)激发光谱和荧光光谱之间的关系 (3)荧光光谱的特点 结合能量转换图，介绍 3、物质分子结构与荧光的关系 荧光产生的条件，并由 分子产生荧光必须具备两个条件： 此引入量子产率的概 ①分子必须具有与所照射的辐射频率相适应的结构，才能吸收激发光： 念：举例说明不同化学 ②吸收了与其本身特征频率相同的能量之后，必须具有一定的荧光效率（荧 结构具有不同的荧光 光量子产率)。 性能 (1)荧光量子产率 15 min 0=发射荧光量子数/吸收光量子数 φ=荧光强度/吸收光强度 ④与发射荧光的速率常数在所有过程速率常数之和的比值有关 (2)荧光与有机化合物的结构 跃迁类型、共轭效应、刚性平面结构、取代基效应 4、小结 5 min 2
通过本次课的教学，使学生了解： 1. 荧光和磷光的产生过程 2.激发光谱和荧光光谱的概念与特点 3.分子结构与荧光的关系 小 结 单重态、三重态、激发光谱、荧光光谱、荧光量子产率 复习思 物质结构与荧光的关系 考题、 作业题 1、影响荧光强度的外部因素 下次课 预习 2、荧光定量方法、荧光光谱仪 要点 3、荧光分析法的应用 实施 情况及 分析 3
教案首页 第2次课 授课时间： 课程名称 仪器分析 年级 专业、层次 授课教师 黄琼林 职称讲师 课型（大、小） 小课 学时2 授课题目（章、节） 分子荧光分析法 仪器分析（北京大学出版社） 基本教材或主要参考书 仪器分析（武汉大学出版社） 教学目的与要求： 1、熟悉环境对荧光的影响。 2、了解荧光分光光度计的组成 3、掌握荧光定量分析方法及定性分析的应用 大体内容与时间安排，教学方法： 内容： 1.环境对荧光的影响、荧光的焠灭 40 min 2.荧光定量分析方法、荧光分光光度计及荧光光度法应用35min 3小结 5min 方法：多媒体结合图示、板书、提问说明讲授。 教学重点、难点： 教学重点：环境对荧光的影响、荧光的焠灭，定量分析方法。 教学难点：定量分析方法。 教研室审阅意见： 教研室主任签名： 年月日 4
基本内容 辅助手段和时间 分配 第一节 荧光产生的基本原理 4、环境对荧光的影响 通过举例子对比， (1)温度 介绍物质在不同溶剂、 (2)溶剂 温度、PH值情况下的 (3)pH值 荧光性质，加深学生对 这些影响因素的认识 5、荧光的焠灭 25min 荧光烨灭：荧光物质分子与溶剂分子或其它溶质分子的相互作用引起荧光强 度降低的现象 图示、文字解析介绍 荧光烨灭剂 10 min 荧光焠灭的类型 第二节荧光的定量分析 与学生一起进行公式 一、荧光强度与溶液浓度的关系 推导，重点强调线性关 根据比尔定律：A=LglL=elc 1。=l0-l 系只适用于吸光度不 所以：1，=6*10c 大于0.05的稀溶液 1=中e*1a (理论公式) 10 min 有：1f=2.303Φrloe1c 当中：、oe、1固定不变时，荧光强度1与溶液浓度C成正比，可写成： Ie=k c (应用公式) 注意：应用公式只适用于elc≤0.05的稀溶液，对于e1c〉0.05的浓溶液， Ir与c不呈线性关系。 二、定量分析方法 文字、图片解释，公式 1、标准曲线法（外标法）：配制一系列已知浓度的标准溶液，测定其荧光强度， 推导介绍定量分析方 扣除空白后，以荧光强度为纵坐标，标准溶液浓度为横坐标绘制标准曲线。在 法 相同条件下测定样品溶液荧光强度，由标淮准曲线求其浓度。 10 min 2、标准对照法：当荧光强度的标准曲线通过零点，可以选择其线性范围，用 标准对照法进行测定。 计算公式：cx cs.Iro -It )(Irs-Ir) 第三节 荧光分光光度计及荧光光谱法应用 一、荧光分光光度计的结构与主要部件： 1、激发光源 结合紫外-可见分光光 2、滤光片和单色器 度计，介绍荧光分光光 3、检测器 度计的组成：并由其结 4、样品池 构不同，诱导学生思考 二、荧光分析法特点 荧光分析法的特点；举 三、无机化合物的分析 例介绍荧光分析法的 无机化合物中，能直接产生荧光并应用于测定的为数不多，但与有机化合物 应用 生成发荧光的有机配合物后，进行荧光分析的元素达70多种，其中较常采 15min 用荧光法测定的元素有：Be、Al、B、Ga、Se、Mg、Zn、Cd及某些稀土元 素 5
■能够同金属离子形成荧光配合物的有机试剂绝大多数是芳香族化合物， 形成五元环或六元环的螯合物，分子的刚性平面结构增大，变为强荧光 ■ 荧光猝灭法也是荧光分析中经常采用的方法。可采用荧光猝灭法间接测 定的离子有：F-、S2-、Co2+、Ni2+、Cu2+等 四、有机化合物的分析 脂肪族有机化合物的分子结构较为简单，本身能发荧光的很少，一般需要与 某些试剂反应后才能进行荧光分析 芳香族化合物因具有共轭的不饱和体系，多数能发荧光；可直接用荧光法测 定。对于具有致癌活性的多环芳烃一荧光分析法是最主要的测定方法 为提高测定的灵敏度，有时也将芳香族化合物与适当试剂反应之后进行测定 测定结构复杂的大量有机物质，如：各种维生素、叶绿素、氨基酸、蛋白质、 酶和辅酶以及各种药物、毒物和农药等 小结 5 min 6
通过本次课的教学，使学生了解： 1.环境因素对荧光的影响 2.荧光分光光度计的结构，和与紫外-可见分光光度计区别 3.荧光光谱法的应用 小 结 温度、溶剂、pH值、荧光焠灭剂对荧光的影响 复习思 考题、 荧光分析法的应用 作业题 下次 习 要 实施 情况及 分析