附件2： 《仪器分析》教学大纲 I、课程概况 英文名称：Instrumental Analysis 课程类型：专业基础课 先修课程：无机化学、有机化学、分析化学 后续课程：食品理化检验 总学时数： 90学时 理论学时： 50学时 实验学时：40学时 课外实践： 0学时 学 分：5.5学分 适用专业：食品质量与安全 Ⅱ、课程简介 1.课程的目的与任务：《仪器分析》是食品质量与安全、卫生检验与检疫、药 学、中药学等专业的主干课程之一。是测定物质化学组成、状态、结构和进行科 学研究及质量监控的重要手段。通过对课程的学习，使学生掌握常用仪器分析的 方法及其基本原理，掌握常用分析仪器设备的使用并得到较好的基本操作及基本 技能方面的训练，初步具有应用这些方法解决相应问题的能力，熟悉分析领域分 析仪器的各种技术及其发展趋势，为后继课程学习和从事相关分析工作打下坚实 基础。 该课程主要讲授《仪器分析》各种技术的基本原理、仪器的基本结构和操作 注意事项，介绍如何应用这些仪器设备技术解决实际分析问题。在实验教学过程 中给学生安排充裕的动手训练机会，通过学生自带实验样品，增加学生参与实验 的积极性和主动性。 2.教学组织与方法：理论课部分通过多媒体课件结合板书进行大课讲授，采 用讲授法、讨论法、情境教学法和以案例为基础的启发式等多种教学方法进行教 学；分析仪器用图形、图像、动画、音频、视频等进行展示：实验课结合理论知 识，学生通过仪器的操作和分析过程，掌握常用分析仪器设备的使用并得到较好 的基本操作及基本技能方面的训练
3.教学保障： 理论课：多媒体课室； 实验课：紫外-可见分光光度计、红外光谱仪、分子荧光光谱仪、原子吸收光 谱仪、电位计、气相色谱仪、液相色谱仪等仪器及相关实验室 4.教材与教学参考书目、教学网站（要求注明书名、版本、作者、出版社等） ①选用教材：《仪器分析教程》（第二版），叶宪曾张新祥编著，北京大 学出版社。 ②参考书目： 《仪器分析》（第三版），朱明华主编，高等教育出版社。 《仪器分析》（第一版），方惠群，于俊生，史坚主编，科学出版社。 《仪器分析》（第一版），徐秉玖主编，北京医科大学出版社。 ③教学网站：http:/jxzy.gdmc.edu.cn/2jxy/2-jy.phpo Ⅲ、课时分配安排 理论课 序号 讲课内容 课时分配 1 第一章绪论 2 2 第二章光谱分析法导论 2 3 第三章紫外可见分光光度法 4 4 第四章红外光谱法 6 5 第五章分子荧光光谱法 4 6 第六章原子吸收光谱法 4 7 第七章核磁共振波谱法 6 8 第八章质谱分析法 6 9 第九章电化学分析法 4 10 第十章色谱法概论 4 11 第十一章气相色谱法 4 12 第十二章液相色谱法 4 合计 50
实验课 序号 实验内容 实验类型 课时分配 1 实验一 可见分光光度法测定芦丁的含量 验证型 5 2 实验二 差示分光光度法测定高含量镍 验证型 5 3 实验三荧光分光光度法测定维生素B1的含量 验证型 5 4 实验四原子吸收分光光度法测定水中钙、镁的含 验证型 5 量 5 实验五离子选择电极法测定牙膏中氟的含量 综合型 5 6 实验六有机物红外光谱测定及谱图解析 验证型 5 7 实验七气相色谱法测定风油精中薄荷醇的含量 设计型 5 8 实验八液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量 设计型 5 合计 40 注：实验类型分为：验证型、综合型和设计型
V、正文 理论教学大纲 第一章绪论 一、教学要求 (一)掌握分析方法的主要性能指标和常用定量分析方法及其特点 (二)熟悉常用仪器分析方法。。 (三)了解仪器分析的定义、发展及应用。 二、教学内容（重点内容下画实线一、难点内容下画虚线… 即是重点又是难点内容下画双实线 (一)仪器分析的定义、发展及应用。 (二)仪器分析方法：光谱分析法、电分析化学法、分离分析法、质谱分析 法。 (三)分析仪器的组成 (四)分析方法的主要性熊指标：精蜜度、灵敏度、检出限线性范围、.迭 择性 (五)常用定量分析方法：工作曲线法、标准加入法、内标法 第二章光谱分析法导论 一、教学要求 (一)掌握光学分析法及其分类，电磁波的基本性质，仪器分析的性能指标。 (二)熟悉光谱仪的各个部件及作用 (三)了解光谱分析方法的特点，作用和发展趋势。 二、教学内容（重点内容下画实线 、难点内容下画虚线.…、 即是重点又是难点内容下画双实线 (一)光学分析法及其分类 光学分析法定义 发射光谱法，吸收光谱，散射光谱法 (二)电磁辐射的性质
电磁辐射的波动性，电磁辐射的微粒性，电磁波谱 (三)光谱法仪器 光源，单色器，样品容器，检测器，读出器件 第三章紫外可见分光光度法 一、教学要求 (一)了解光的选择性吸收及分子光谱的产生。 (二)了解化合物电子跃迁、生色团、助色团、红移、溶剂效应。 (三)熟悉分子吸收光谱法的特点及应用。 (四)掌握Lamber-Beer Law及其适应性。 (五)了解常用紫外-可见分光光度计的主要结构和工作原理 (六)熟悉显色反应及其影响因素。 (七)掌握吸光度测定误差及测量条件的选择。 (八)掌握常用的定量分析方法。 二、教学内容（重点内容下画实线、 难点内容下画虚线 即是重点又是难点内容下画双实线 (一)光的选择性吸收概念，分子吸收光谱产生过程，有机化合物分子内电子 跃迁类型、红移的概念，溶剂效应，紫外-可见吸收光谱法的应用。 (二)吸收定律(Lamber-Beer Law)、吸光系数及其偏离因素。 (三)单波长、双波长分光光度计的主要结构和工作原理。 (四)显魚尽应及甚影响因素… (五)吸光度测定误差的来源、测量条件的选择。 (六)单组分定量分析方法、多组分定量分析方法。 第四章 红外吸收光谱法 一、教学要求
(一)掌握红外谱图解析的方法、注意事项，官能团区、指纹区、相关峰的 概念。 (二)熟悉分子振动的基本类型，分子振动自由度、分子振动频率的基本概 念 (三)了解傅立叶变换红外光谱仪的结构和工作原理。 二、教学内容（重点内容下画实线、难点内容下画虚线、 即是重点又是难点内容下画双实线 (一)概述 1.红外光区的划分 近红外光区，中红外光区，远红外光区 2.红外光谱法的特点 振动转动光谱 (二)基本原理 1.产生红外吸收的条件 辐射能等于振动跃迁所需能量：偶极矩变化不为零 2.双原子分子的振动 振动频率的计算 3.多原子分子的振动 简正振动的基本形式；振动自由度 4.吸收谱法的强度 5.基团频率 常见官能团的特征频率 (三)红外光谱仪 色散型红外光谱仪，Fourier变换红外光谱仪 (四)试样的处理与制备 红外光谱法对试样的要求；制样方法 第五章分子荧光光谱法 一、教学要求 (一)掌握单线态、单线电子激发态、三线电子激发态的基本概念。 6
(二)掌握去活过程、荧光和磷光的产生过程，荧光光谱、激发光谱。 (三)掌握物质分子结构与荧光的关系。 (四)熟悉环境条件对荧光的影响。 (五)了解常用荧光定量分析方法及测定条件的选择。 二、教学内容（重点内容下画实线一、难点内容下画虚线…、 即是重点又是难点内容下画双实线 (一)原理：单线态、单线电子激发态、三线电子激发态的基本概念。 (二)去活过程、荧光和磷光的产生过程，荧光光谱、激发光谱的概念和两者之 间的关系。 (三)有机化合物分子结构与荧光的关系，环境因素对荧光的影响。 (四)常用荧光定量分析方法及特点，影响荧光测定的因素，荧光分光光度计的 主要结构。 第六章原子吸收光谱法 一、教学要求 (一)掌握能级跃迁及光谱的产生。 (二)了解AAS的特点及用途 (三)了解谱线变宽及谱线轮廓。 (四)熟悉AAS的定量依据。 (五)了解AAS的结构及其影响因素。 (六)熟悉火焰的三种组成及其应用范围。 (七)掌握干扰效应及其排除方法。 (八)掌握测量条件的选择。 (九)了解火焰光谱法及原子发射光谱法。 二、教学内容（重点内容下画实线 一、难点内容下画虚线… 即是重点又是难点内容下画双实线 (一)原子能级及辐射产生：辐射的量子力学性质、核外电子分布、原子能级、 能级跃迁、光谱产生
(二)原子吸收光谱的特点和应用 （三).了解遭线变宽及AAS的定量依据。 (四)AAS的结构及其影响因素：锐线光源、原子化器（火焰原子化器、石墨炉原 子化器、氢化物发生器)、火焰的三种类型（贫焰、化学计量焰、富焰）及其应用。 (五)于扰效应及抑制方法：物理于扰、光谱于扰、背景吸收干扰、化学干扰、 电离干扰。 (六)定量分析方法：标准曲线法、标准加入法、浓度直读法。 (七)AAS在医学检验中的应用。 第七章 核磁共振波谱法 一、教学要求 (一)掌握自旋核在磁场中的行为以及核磁共振的产生，化学位移的产生和 表示方法及核磁共振氢谱一级图谱的解析。 (二)熟悉常见质子的化学位移及影响因素，熟悉用核磁共振波谱法进行结 构鉴定及定量分析。 (三)了解核磁共振波谱仪的类型和仪器各主要部分的构造及作用。 二、教学内容（重点内容下画实线」 一、难点内容下画虚线… 即是重点又是难点内容下画双实线 (一)核磁共振的基本原理 1.自旋核在磁场中的行为 量子力学模型：经典力学模型：能级分布与弛豫过程 2.核磁共振中环境因素的影响 化学位移及影响因素；自旋耦合及自旋分裂 (二)核磁共振波谱仪 仪器基本结构：Fourier变换核磁共振波谱仪 (三)核磁共振波谱法的应用 化合物结构鉴定：定量分析
第八章质谱分析法 一、教学要求 (一)了解质谱分析中的基本概念及其分析过程： (二)了解质谱分析法的分类 (三)熟悉一般质谱仪的构造及其工作原理 (四)熟悉几种质谱电离技术的工作原理及特点 (五)掌握质谱的性能指标 (六)掌握EI源中的各种离子的情况 (七)能够识别简单的谱图 (八)了解GC/MS和LC/MS的分析特点 (九)了解GC/MS和LC/MS的应用前景及现状 二、教学内容（重点内容下画实线一、难点内容下画虚线.… 即是重点又是难点内容下画双实线 (一)质谱的基本概念：质谱图与质谱表 (二)质谱的分类 (三)质谱仪的基本结构、性能指标 (四)进样系统、电离系统、质量分析器、检测器、真空系统 (五)质谱中的主要离子及其裂解类型 （六)质谱分析方法：分子式的确定有机化盒物的结构鉴定，串联质谱简介 (七)GC/MS,LC/MS分析特点、主要的概念 (八)GC/MS,LC/MS的应用 第九章 电分析化学法 一、教学要求 (一)掌握电分析化学的基本概念。 (二)了解电分析化学的分类和特点
(三)掌握金属基指示电极的应用。 (四)熟悉常用指示电极。 (五)掌握膜电位及电位分析法的基本原理。 (六)了解离子选择电极的类型及响应机理。 (七)熟悉离子选择电极的性能参数。 (八)掌握电位分析法的定量分析方法。 (九)了解电位滴定的原理和应用，掌握终点确定方法。 二、教学内容（重点内容下画实线、 难点内容下画虚线.… 即是重点又是难点内容下画双实线 (一)基本术语和概念：化学电池、半反应、双电层、化学电池表达式、Nernst 公式、液接电位、盐桥、平衡电极电位 (二)电分析化学的分类和特点：电位分析法 (三)金属基指云电极：第类电极.第二类电极（参比电极）第三类电极 零类电极 (四)膜电位与离子选择电极：扩散电位、Donnan电位、膜电位，离子选择电 极的作用原理。 (五)离子选择电极的类型及相应机理：玻璃电极、晶体电极、流动载体电极、 敏化电极 (六)离子选择电极的性能参数：检测限与相应斜率选择性系数响应时间 (七)定量分析方法：直接比较法、标准曲线法、标准加入法 (八)电位滴定法：原理和特点、滴定终点的确定、指示电极的选择。 第十章色谱法引论 一、教学要求 (一)掌握相平衡的二个重要参数：分配系数和容量因子；掌握两个色谱理论： 塔板理论和速率理论；掌握分离度的有关概念；掌握色谱的定性和定量方法。 (二)熟悉色谱的常见术语。 10