第一章引言preface教学目的和要求：1、了解仪器分析任务、作用。2、了解仪器分析的发展及发展趋势。3、掌握仪器分析法的分类。讲授内容提要：S1-1仪器分析法简介$1-2仪器分析法分类、作用$1-3仪器分析法发展概况教学重点：分类、发展概况解决方法：课后布置学生查阅文献资料并进行归纳总结教学时数：2学时教学方法：讲授第一节概述generalization概述generalization分析化学是研究获取物质的组成、形态、结构等信息及其相关理论的科学；分析化学是化学中的信息科学：分析化学是人们用来认识、解剖自然的重要手段之一；分析化学的发展促进了分析科学的建立；分析化学的发展过程是人们从化学的角度认识世界、解释世界的过程；20世纪40年代前：分析化学=化学分析：越来越多的问题化学分析不能解决：快速、实时检测方法？痕量分析方法？结构确定？二、仪器分析的发展和作用roleanddevelopmentofinstrumentanalysis20世纪40年代后：仪器分析的大发展时期，确立了仪器分析的地位：原因：（1）物理学+电子技术+精密仪器制造技术的发展：（2）社会发展的迫切需要（发展动力连续化大生产）：分析化学=化学分析+仪器分析：仪器分析：通过最佳的物理方法获取尽可能多的化学信息分析化学（仪器分析）三要素分析化学八面体数学理论技术无机化学有机化学自动化学分析化学对象物理化学F物理学技术与分析仪器发明发展相关的诺贝尔奖荣获者编号年份获奖者获奖项目11901年Rontgen.Wilhelm Conrad首次发现了X射线的存在21901年Van'tHoff,Jacobus Henricus发现了化学动力学的法则及溶液渗透压1902年对电解理论的贡献Arrhenius,Svante August1906年Thomson,SirJosephJohn对气体电导率的理论研究及实验工作1907Michelson,AlbertAbraham首先制造了光学精密仪器及对天体所作的光谱研究561914年Von Laue, Max发现结晶体X射线的衍射1915年Bragg.SirWilliamHenry及Bragg,共同采用×射线技术对晶体结构的分析Sir William Lawrence81917年Barkla,CharlesGlover发现了各种元家×射线辐射的不同91922年Francis William发明了质谱技术可以用来测定同位款101923年发明了有机物质的微量分析Pregl,Fritz111924年EinthoveWillem发现了心电图机制12年Siegbehn,Karl Manne Georg在×射线的仪器方面的发现及研究1924131926年The (Theodor)采用超离心机研究分散体系vedberg,141930年RarSirChandrasekharaVenkata发现了拉受效应151939年ErmesttOrlando发明并发展了回旋加连器161944年Rabi,用共振方法记录了原子核的磁性Isidor Isaac
第一章 引 言 preface 教学目的和要求： 1、了解仪器分析任务、作用。 2、了解仪器分析的发展及发展趋势。 3、掌握仪器分析法的分类。 讲授内容提要： §1-1 仪器分析法简介 §1-2 仪器分析法分类、作用 §1-3 仪器分析法发展概况 教学重点：分类、发展概况 解决方法：课后布置学生查阅文献资料并进行归纳总结 教学时数：2 学时 教学方法：讲授 第一节 概 述 generalization 一、 概述 generalization 分析化学是研究获取物质的组成、形态、结构等信息及其相关理论的科学；分析化学是化学中的信息科学；分析化 学是人们用来认识、解剖自然的重要手段之一； 分析化学的发展促进了分析科学的建立; 分析化学的发展过程是人们从化学的角度认识世界、解释世界的过程； 20 世纪 40 年代前：分析化学=化学分析； 越来越多的问题化学分析不能解决： 快速、实时检测方法？ 痕量分析方法？结构确定？ 二、仪器分析的发展和作用 role and development of instrument analysis 20 世纪 40 年代后：仪器分析的大发展时期，确立了仪器分析的地位； 原因：（1）物理学+电子技术+精密仪器制造技术的发展；（2）社会发展的迫切需要（发展动力连续化大生产）； 分析化学 = 化学分析+仪器分析； 仪器分析：通过最佳的物理方法获取尽可能多的化学信息 分析化学（仪器分析）三要素 分析化学八面体 理论 对象 技术 生产 科学 技术
151939年发明并发展了回旋加速器1tOrlande161944年Rabi,Isidor Isaa用共振方法记录了原子核的磁性171948年Tiselius,采用电泳及吸附分析法发现了血浆蛋白质的性质Arme WilhelmKaurin18Bloch,Felix及Purcell,EdwardMills1952年发展了核磁共振的精细测量方法191952年Martin,Archer John Porter及Synge,发明了分配色谱法Richard LaurerenceMillington201953年Zermike,Frits (Frederik)发明了相差显微镜211959年HeyrJaroslav首先发展了极谱法rsky,221979年Cormack,Allan M.及Hounsfield发明计算机控制扫描层析诊断法（CT）Sir Godfrey N.231981年Siegbahn,KaiM发展了高分辨电子光谱法241981年Bloembergen，Nicolaas及Schawlow,发展了激光光谱学Arthur L251982年Klug.SirAa对晶体电子显微镜的发展261986年Binnig,Gerd及RohrerHeinrich扫措健道显微镜的创制者271991对高分辨核磁共振方法的发展RichardRngt弟一卫以硫刀刀犬与还classificationanddevelopmentofinstrumentanalysis一、仪器分析的发展过程developingprocessofinstrumentanalysis分析化学的三个发展阶段，三次变革。阶段一：16世纪，天平的出现。分析化学具有了科学的内涵：20世纪初，依据溶液中四大反应平衡理论，形成分析化分析化学的第一次变革：学的理论基础。分析化学由一门操作技术变成一门科学：20世纪40年代前，化学分析占主导地位，仪器分析种类少和精度低：阶段二：20世纪40年代后，仪器分析的大发展时期。仪器分析使分析速度加快，促进化学工业发展；化学分析与仪器分析并重，仪器分析自动化程度低；为什么出现在这一时期？一系列重大科学发现，为仪器分析的建立和发展奠定基础。（1）BlochF和Purcel1EM：建立了核磁共振测定方法：诺贝尔化学奖1952年：（2）MartinAJP和SyngeRLM：建立了气相色谱分析法：诺贝尔化学奖1952年：（3）HeyrovskyJ，建立极谱分析法，诺贝尔化学奖1959年仪器分析的发展引发了分析化学的第二次变革。阶段三：八十年代初，以计算机应用为标志的分析化学第三次变革。（1）计算机控制的分析数据采集与处理：实现分析过程的连续、快速、实时、智能：促进化学计量学的建立。（2）化学计量学：利用数学、统计学的方法设计选择最佳分析条件，获得最大程度的化学信息。：化学信息学：化学信息处理、查询、挖掘、优化等。（3）以计算机为基础的新仪器的傅里叶变换红外：色-质联用仪。出现：二、仪器分析方法的分类classificationofinstrumentanalyticalmethod质谱分析法面电化学分析法光分析法仪器分析热分析法厂色谱分析法分析仪器联用技术电化学分析方法的分类classificationofelectrochemicalanalysis电导分析法T电位分析法电解分析法电化学分析法库仑分析法电泳分析法I极谱与伏安分析法
第二节 仪器分析分类与进展 classification and development of instrument analysis 一、仪器分析的发展过程 developing process of instrument analysis 分析化学的三个发展阶段，三次变革。 阶段一： 16 世纪，天平的出现。分析化学具有了科学的内涵； 20 世纪初，依据溶液中四大反应平衡理论，形成分析化 学的理论基础。分析化学由一门操作技术变成一门科学； 分析化学的第一次变革； 20 世纪 40 年代前，化学分析占 主导地位，仪器分析种类少和精度低； 阶段二：20 世纪 40 年代后，仪器分析的大发展时期。仪器分析使分析速度加快，促进化学工业发展； 化学分析与仪器分 析并重，仪器分析自动化程度低； 为什么出现在这一时期？一系列重大科学发现，为仪器分析的建立和发展奠定基础。 （1）Bloch F 和 Purcell E M； 建立了核磁共振测定方法；诺贝尔化学奖 1952 年； （2）Martin A J P 和 Synge R L M；建立了气相色谱分析法；诺贝尔 化学奖 1952 年； （3）Heyrovsky J，建立极谱分析法，诺贝尔化学奖 1959 年 仪器分析的发展引发了分析化学的第二次变革。 阶段三：八十年代初，以计算机应用为标志的分析化学第三次变革。 （1）计算机控制的分析数据采集与处理： 实现分析 过程的连续、快速、实时、智能； 促进化学计量学的建立。 （2）化学计量学：利用数学、统计学的方法设计选择最佳分 析条件，获得最大程度的化学信息。 化学信息学：化学信息处理、查询、挖掘、优化等。（3）以计算机为基础的新仪器的 出现： 傅里叶变换红外；色-质联用仪。 二、仪器分析方法的分类 classification of instrument analytical method 电化学分析方法的分类 classification of electrochemical analysis 仪器分析 电化学分析法 光分析法 色谱分析法 热分析法 分析仪器联用技术 质谱分析法 电化学分析法 电位分析法 电解分析法 电泳分析法 库仑分析法 极谱与伏安分析法 电导分析法
色谱分析方法的分类classificationofchromatographicanalysis超临界色谱T气相色谱薄层色谱色谱分析法激光色谱液相色谱几电色谱光分析方法的分类classificationofelectrochemicalanalysis紫外可见法T原子吸收法红外法光分析法核磁法1原子发射法荧光法其他分析方法的分类classificationofelectrochemicalanalysis热分析法↑联用技术质谱分析法其他分析法三，仪器分析应用领域applicationfieldsofinstrumentanalysis社会：体育（兴奋剂）、生活产品质量（鱼生物芯片新原理新仪器生物分析新鲜度、食品添加剂、农药残留量）、环境质量（污化学计量学自动化微化小新技术染实时检测）、法庭化学（DNA技术，物证）个个环境分析在线分析化学：新化合物的结构表征：分子层次上的过程分析分析方法：原位分析分析化学表面分析生命科学：DNA测序：活体检测：实时分析主要发展趋向大分子表征环境科学：环境监测：污染物分析：活体分析材料科学：新材料，结构与性能：化学图象接口药物：天然药物的有效成分与结构，构效关M无损分析分高技术教育系研究：传感器周定化定性单细胞分析仪器和计算机外层空间探索：微型、高效、自动、智能化联用技术仪器研制。单分子单聚集体分析（其它科技领域）仪器分析的发展方向：微型、高效自动智能第三节课程主要内容与学习方法 main content and learning methods of the course
色谱分析方法的分类 classification of chromatographic analysis 光分析方法的分类 classification of electrochemical analysis 其他分析方法的分类 classification of electrochemical analysis 三、仪器分析应用领域 application fields of instrument analysis 社会：体育（兴奋剂）、生活产品质量（鱼 新鲜度、食品添加剂、农药残留量）、环境质量（污 染实时检测）、法庭化学（DNA 技术，物证） 化学：新化合物的结构表征；分子层次上的 分析方法； 生命科学：DNA 测序；活体检测； 环境科学：环境监测；污染物分析； 材料科学：新材料，结构与性能； 药物：天然药物的有效成分与结构，构效关 系研究； 外层空间探索：微型、高效、自动、智能化 仪器研制。 仪器分析的发展方向：微型、高效 自动 智能 第三节 课程主要内容与学习方法 main content and learning methods of the course 色谱分析 法 气相色谱 法 薄层色谱 法 液相色谱 法 激光色谱 法 电色谱 法 超临界色谱 法 光分析法 原子吸收法 红外法 原子发射法 核磁法 荧光法 紫外可见法 其他分析法 质谱分析法 联用技术 热分析法
一、课程主要内容maincontentof thecourse十二章内容，包括仪器分析方法原理、仪器结构、操作条件选择、应用：四大类：光分析法、电分析法、色谱分析法、其他分析法：无机物分析：有机物分析：化合物结构分析：特点：内容繁多、各成体系：每类方法有其特点、内在规律、应用范围：二、课程性质与目标propertyandgoalofthecourse1.课程性质仪器分析：化学+物理学+电子技术+计算机（综合性学科）基础课：化学专业：应用化学：生物化学：环境化学等专业的基础课：2.课程目标培养两类人才：分析仪器的熟练应用者一一解决问题：创新型人才一一发现问题，开拓新领域：例：分析仪器在C60的发现中的作用：(3）学（1）掌握常用仪器分析方法原理、应用，熟悉仪器结构：（2）使学习者具备选择适宜的分析方法的能力：习创新思维方式。三、课程的学习方法learning量ethodofthecourse1.抓住主线特点一一原理一一用途：重点在原理2.归纳共性与个性色谱法：共性：复杂混合物分离分析个性：流动相-原理-对象3.处理好整体与局部分析仪器一一结构流程一一关键部件4.勤书山无路勤为径！四、参考资料references1.学习软件《分析化学网络课程》国家新世纪网络课程建设工程项目：大连理工大学研制《分析化学电子教案》高教出版社出版：大连理工大学研制《仪器分析电子教案》高教出版社出版：大连理工大学研制《基础仪器分析虚拟实验室》高教出版社出版：大连理工大学研制《现代仪器分析虚拟实验室》高教出版社出版：大连理工大学研制2.参考书《仪器分析》北京大学出版社，北京大学《仪器分析》高等教育出版社1990年，赵藻藩等《仪器分析》（第三版）高等教育出版社2000年，朱明华《仪器分析原理》方惠群等：南京大学出版社1994(Principlesofinstrumental analysis》SkoogDASaundersCollegePublishing,2ed1980《仪器分析》北京大学出版社，ChristianGD，王镇浦译《仪器分析》清华大学出版社，1991年，邓勃等《仪器分析手册》化学工业出版社1997年，朱良菏，《仪器分析解题指南与习题》高教出版社1998年，施荫玉等《分析化学学习指导》大连理工大学出版社2002年，刘志广《principlesof instrumental analysis),4ed,Barcourt BraceCollegePublishers,SkoogDA,1992《ModernOpticalMethodsofAnalysis》,McGraw-Hill,SkoogDA;1975电化学分析参考书(1)《电化学分析导论》，科学出版社，高小霞等，1986(2)《电化学分析》，中国科大出版社，蒲国刚等，1993(3)《电分析化学》，北师大出版社，李启隆等，1995(4)《近代分析化学》，高等教育出版社，朱明华等，1991色谱分析参考书(1)《近代色谱分析》国防工业出版社1998，傅若农等著：(2)《气相色谱分析原理与技术》，化学工业出版社，孙传经等，1985(3)《高压液相色谱法》，原子能出版社，金恒亮等，1987
一、课程主要内容 main content of the course 十二章内容，包括仪器分析方法原理、仪器结构、操作条件选择、应用； 四大类：光分析法、电分析法、色谱分析法、其他分析法； 无机物分析；有机物分析；化合物结构分析； 特点：内容繁多、各成体系；每类方法有其特点、内在规律、应用范围； 二、课程性质与目标 property and goal of the course 1. 课程性质 仪器分析：化学+物理学+电子技术+计算机 (综合性学科) 基础课：化学专业；应用化学；生物化学；环境化学等专业的基础课； 2. 课程目标 培养两类人才：分析仪器的熟练应用者——解决问题；创新型人才——发现问题，开拓新领域； 例：分析仪器在 C60 的发现中的作用； (1 ) 掌握常用仪器分析方法原理、应用，熟悉仪器结构； (2 ) 使学习者具备选择适宜的分析方法的能力； (3 ) 学 习创新思维方式。 三、课程的学习方法 learning method of the course 1. 抓住主线 特点——原理——用途；重点在原理 2. 归纳共性与个性 色谱法：共性：复杂混合物分离分析 个性：流动相-原理-对象 3. 处理好整体与局部 分析仪器——结构流程——关键部件 4. 勤 书山无路勤为径！ 四、参考资料 references 1.学习软件 《分析化学网络课程》 国家新世纪网络课程建设工程项目；大连理工大学研制 《分析化学电子教案》 高教出版社出版；大连理工大学研制 《仪器分析电子教案》 高教出版社出版；大连理工大学研制 《基础仪器分析虚拟实验室》 高教出版社出版；大连理工大学研制 《现代仪器分析虚拟实验室》 高教出版社出版；大连理工大学研制 2.参考书 《仪器分析》 北京大学出版社，北京大学 《仪器分析》 高等教育出版社 1990 年，赵藻藩等 《仪器分析》（第三版） 高等教育出版社 2000 年，朱明华 《仪器分析原理》方惠群等； 南京大学出版社 1994 《Principles of instrumental analysis》 Skoog D A Saunders College Publishing,2ed 1980 《仪器分析》 北京大学出版社，Christian G D，王镇浦译 《仪器分析》 清华大学出版社，1991 年,邓勃等 《仪器分析手册》化学工业出版社 1997 年，朱良漪， 《仪器分析解题指南与习题》高教出版社 1998 年，施荫玉等 《分析化学学习指导》大连理工大学出版社 2002 年，刘志广 《principles of instrumental analysis》，4ed, Barcourt Brace College Publishers, Skoog D A ,1992 《Modern Optical Methods of Analysis》，McGraw- Hill, Skoog D A ;1975 电化学分析参考书 (1) 《电化学分析导论》，科学出版社，高小霞等，1986 (2) 《电化学分析》，中国科大出版社，蒲国刚等，1993 (3) 《电分析化学》，北师大出版社，李启隆等，1995 (4) 《近代分析化学》，高等教育出版社，朱明华等，1991 色谱分析参考书 (1) 《近代色谱分析》国防工业出版社 1998，傅若农等著； (2) 《气相色谱分析原理与技术》，化学工业出版社，孙传经等，1985 (3) 《高压液相色谱法》，原子能出版社，金恒亮等，1987
(4)《毛细管色谱法》，化学工业出版社，孙传经等，1991光谱分析参考书(1)《光谱导论》石油大学出版社1992，李新安等译：(2)《近代原子光谱分析》，辽宁大学出版社，马成龙等，1989(3)《光谱解析法在有机化学中的应用》，科学出版社，洪海上，1981：(4)《有机化合物结构鉴定与有机波谱学》，清华大学出版社，宁永成，1989；《有机化合物波谱分析》，人民卫生出版社，姚新生等，1981(5)
(4) 《毛细管色谱法》，化学工业出版社，孙传经等，1991 光谱分析参考书 (1) 《光谱导论》石油大学出版社 1992，李新安等译； (2) 《近代原子光谱分析》，辽宁大学出版社，马成龙等，1989 (3) 《光谱解析法在有机化学中的应用》，科学出版社，洪海上，1981； (4) 《有机化合物结构鉴定与有机波谱学》，清华大学出版社，宁永成，1989； (5)《有机化合物波谱分析》，人民卫生出版社，姚新生等，1981