《仪器分析2》课程教学大纲.docx

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1、仪器分析2教学大纲一、课程基本信息课程名称仪器分析Instrumental Analysis课程编码SCC822411030开课院部理学院课程团队（未设置）学分3.0课内学时48讲授48实验|0上机0|实践0|课外学时48适用专业本研一体化班”匕学化工类）授课语言中文先修课程无机及分析化学（2-1）、无机及分析化学实聆（2-1）,大学物理（27）、无机及分析化学（2-2）,无机及分析化学实验（2-2）、大学物理 （2-2）、大学物理实胎、有机化学、有机化学实聆课程简介（必修）（课程简介.）仪器分析是研究用现代仪器测定物质的化学组成、化学结构和某些化学平衡常数, 电极过程的原理及方法的一门课 程

2、，它综合应用高等数学、物理学、无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、结构化学、光学、电子学等多学科的基础知识，将各物 理员与物质的性质、含量、结构相关联,达到对物质定性、定量、结构分析的目的。仪器分析是化学相关专业必修的重要专业基础课程C通过本课程的学习,使学生掌握常用仪器分析方法（电化学分析、光学分析、色谱分析等）的测定原理、定量方法和基本计算,能 正确选择分析方法和解析谱图、正确解释实聆现象和处理实验数据。养成严逢求实的科学作风,并使学生对新产生和发展中的新技术、新 方法有所了解,为解决生产、科研中的实际问题打下理论与技能基础。(Course inlroduct ion.) inslru

3、mental analysis is a course that studies the principles and methods of measuring the chemical composition, chemical structure and some chemical equilibrium constants of substances and electrode processes with modern instruments, it comprehensively applies the basic knowledge of advanced mathematics,

4、 physics, inorganic chemistry, analytical chemistry, organic chemistry, physical chemistry, structural chemistry, optics, electronics and other disciplines, and combines the properties of various physical quantities and substances, content and structure are related to achieve ihe purpose of quali ta

5、t ive, quant ilat ive and structural analysis of substances. Instrumental Analysis is an important compulsory professional basic course for chemistry related majors.Through the study of this course, students can master the measurement principle, quantitative method and basic calculation of common in

6、strumental analysis methods (Electrochemical analysis, optical analysis, chromatographic analysis, etc.), can correctly select analysis methods and analyze spectrograms, correctly explain experimental phenomena and process experimental data. Develop a rigorous and realistic scientific style, and ena

7、b1e students to understand new technologies and new methods in new generation and development, and lay a theoretical and technical6M2期末考试40%（见试卷评分标准）7M3平时作业及翻转课堂PPL30%A-按时提交作业,基本知识点理解无误。B-按时提交作业，基本知识点理解存在少信错误.8M3随堂测验 及章节综 合性测验30%A-按时、正确;B-按时、少量错误;C-不按时、大量错误：（按得分等级来描述）9M3期末考试40%（见试卷评分标准）10M4小论文30%按综合

8、能力评分标准11M4期末考试30%（见试卷评分标准）12M4翻转课堂 汇报（代 表性发 言）20%按综合表现评分13M4开放的、 自组织性 考试平台 建设20%按问题的高阶性情况评分14M5课堂表 现、讨论 课发言30%发言表现15M5翻转课欢 汇报（代 表性发 言）40%按综合表现评分16M5开放的、自组织性30%自评与互评考试平台 建设17M6考勤40%A-缺勤2次以内。B缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。18M6课堂表 现、讨论 课发言30%听讲专注情况19M6翻转课堂 汇报（代 表性发 言）30%表现与学习态度评分等级说明：A, B, C, D, E=90-100,80-89,70-7

9、9,60-69,0-59 ： A, B, C, D=90-100,75-89,60-74,0-59: A, B, C=90-100,75-89,60-74,0-59; A, B=80-100,0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书现代仪器分析，袁存光，化学工业出版社，2012.10, ISBN:9787U22148292. （*主教材）2图书仪器分析（第二版）,刘志广，大连理工大学出版社，2004.08, ISBN:9787561126186.3MOOC仪器分析在线开放课程,天津大学,智栽树.4网络视频1仪器分析，云课堂.foundation for solving practi

10、cal problems in production and scientific research.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要月R指标点任务自选1Ml目标1 :能掌握常用仪器分析方法、基本原理是2M2目标2 ：能掌握各种分析仪器的构成和工作原理是3M3目标3：能掌握各种定性、定用及结构分析方法等应用是4M4目标4 ：能综合运用所学知识解决复杂分析测试问题是5M5目标5 ：能与小组成员开展讨论、拥有一定答辩能力是6M6目标6 ：能保障课程正常秩序（政治层面、课堂保障层面.非学生能力层面）三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课

11、外学时课外环节1第1章第1堂绪论本章重点难点：仪器分析方法的分类、特点及应用，仪器分析 实脸基本知识。Ml21. 11.1结论仪器分析的定义及其分类。仪器分析方法的特点和应用范围： 仪器分析在生产、科研中的作用及其发展趋势。学习和应用仪 器分析的方法。Ml1讲授1自学资料3第2章第2至分光光度 法本章重点、难点 物质对光的选择性吸收、光的吸收基本定律一 一朗伯一比尔定律、偏离比耳定律的原因，分光光度计的组成 及各部分的作用.显色反应及显色条件的选择,吸光度测量条 件的选择：波长、参比溶液、吸光度读数范围，应用：标准曲 线法、示差法、多组分测定、酸碱商解常数的测定/42.12.1吸光光度法基 本

12、原理物质对光的选择性吸收、朗伯比尔定律、偏离比尔定律的原因Ml3/2讲授、讨 论3/2作业52.22.2分光光度计光源、分光系统、吸收池、检测括、显示、记录与处理系统M21/2讲授1/2作业62.32. 3显色反应及显 色条件的选择显色反应的选择、显色条件、显色剂、三元络合物M31讲授1作业72.42. 1吸光度测量条件的选择入射光波长、参比溶液、吸光度读数范围M32/3讲授、讨 论2/3作业82.52.5吸光光度法的 应用标准曲线法、示差法、多组分分析、酸碱离解常数的测定M64/3讲授、讨 论4/3作业9第3章第3章紫外光谱 法本章重点难点：有机化合物的电子光谱及影响因素、紫外光谱 仪特点、

13、应用：定性、定量分析Ml/103.13.1有机化合物的 电子光谱及影响因 素有机物分子轨道成铤原理及电子跃迁类型。各类有机化合物的 紫外光谱、影响因素.Ml3/2讲授、讨 论3/2作业113.23.2紫外光谱仪仪器构成及特点，与分光光度计的不同、新型仪器M21/2讲授1/2作业123.33.3应用定性分析、官能团鉴定、双波长光度法、导数光谱法、物理化 学常数测定M51讲授、讨 论I作业13第4章第4亲红外光谱 法及拉曼光谱简介本章重点难点：红外吸收光谱的基本原理，各类有机化合物的 特征吸收峰及特征峰位移的影响因素。红外光谱图解析./!/144.14.1红外吸收光谱 的基本原理双原子分子振动光谱

14、：经典力学及量子力学的处理,振动能级 与吸收峰位的关系。振动光谱的选律，多原子分子的振动光 潜：振动类型；振动自由度与峰数；基频峰、倍频峰、组频 峰、相关峰Ml2讲授2作业、讨 论154.24. 2影响特征峰位 移的因素诱导效应，共短效应，氢键效应和溶剂的影响。M31/2讲授、讨 论1/2作业164.34.3各类有机化合 物的特征吸收峰烷烧、烯煌、快煌、芳煌、鞍基化合物（醇和酚）、醮、璇基化 合物（酮、醛、酸、酯）、月青类的主要吸收峰特征M31讲授1作业174.44.4谱图解析官能团与指纹区。不饱和度计算。谱图解析的一段程序及示 例。M12讲授、讨 论2作业184.54.5红外光谱仪光源，单色

15、器，检测器。付立叶变换红外光谱仪的原理及操M21/2讲授1/2作业作。试样准备。194.64.6拉曼光谱法简介拉曼光谱产生的基本原理、拉曼光谱仪、应用（与红外光谱比 较）M42讲授2作业20第5章第5章分子荧光 法本章重点难点：分子荧光的产生、荧光光谱、荧光产率与分子 结构的关系、影响荧光强度的环境因素、仪器、应用/215. 15.1分子荧光与磷 光的产生及光谱分子荧光产生过程、光谱的类型及基本特征Ml1讲授讨论1作业22、5.25.2荧光的产率 与强度荧光的产率与分子结构的关系、影响荧光强度的环境因素Ml1讲授、讨 论1作业235.35. 3分子荧光仪器 及方法应用仪器结构、工作原理.方法应

16、用M21讲授1作业24第6章第6至电位分析 法本章重点难点：电位学分析法的基本原理、影响因素；潮子选 择性电极的测量原理及其分析技术；电位分析的误差及其抑制 措施；针对具体样品正确的选择电位分析方法和设计实验方 案。/256. 16. 1基本原理电极电位、电池电动势与离子浓度的关系Nernsl方程。电位分 析法分类。Ml2/3讲授、讨 论2/3作业266.26.2参比电极和指 示电极.参比电极条件、常用参比电极；指示电极条件、常用指示电 极。M22/3讲授、讨 论2/3作业276.36.3玻璃电极法测 定溶液的间值pH值的实用定义。玻璃电极的构造及测量溶液pH值的基本原 理；玻璃电极的特点及影

17、响川值测量的因素。标准缓冲溶液。 pH计的原理、构造；定位和温度校正的设置及其对PH值测定 的影响。M21讲授、讨 论1作业286.46.4离子选择性电极离子选择电极构造。膜电位的产生机理及其与离子活度的关 系，电池电动势与响应离子活度的关系.离子选择性电极的种类和性能：固体膜电极、液体膜电 极、气敏电极、酶电极及其它类型电极*。M34/3讲授、讨 论4/3作业、自 学资料离子选择性电极的选择性:选择性系数Ki jpot及其应用. 离子选择性系数的测定的三种常用方法。296.56.5电位分析的测 定方法直接电位法：工作曲线法，标准加入法，Gran作图法。电位滴定法：电位滴定类型（酸碱滴定、氧化

18、还原滴定、 沉淀滴定等）。确定滴定终点的方法（45切线法、一次微商 法、二次微商法、线性滴定法。M42/3讲授2/3自学资料306.66.6电位分析方法 的误差影响电池电动势测量的因素（溶液的川值、温度和组成,被测 离子浓度范围、搅拌时间、电位平衡时间等）。直接电位法的测 量误差及减免方法。电位计的高阻抗设置原理。M-11/3讲授1/3作业316.76.7电位分析法应用应用实例M51/3讲授1/3自学资料32笫7章第7章板谱及伏安分析法电解液内电荷的传递方式。极港定量分析基础尤考维奇方程 式、影响因素及其干扰电流的消除，极谱定性分析的基础-简单 离子极谱波方程、影响因素及其应用。现代极谱分析法

19、、催化 极漕法。循环伏安法，溶出伏安法。/337. 17.1基本原理极语法与伏安法.极谱装置与测定过程.滴汞电极的优、缺 点。电解液内电荷的传递方式。极谱分析条件的选择。极谱波 （残余电流.扩散电流，极限扩散电流，半波电位）。Ml3/2讲授、讨 论3/2自学资料347.27. 2极谱定量分析 基引尤考维奇扩散电流方程式。彩响扩散电流的因素：扩散电流常 数.毛细管常数、电流常数。干扰电流（残余电流、迁移电 流、极大.氧波、氢波、前波和费波）及其消除方法。底液的 选择。波高测量与定量分析方法。Ml3/2讲授3/2作业、自 学资料357.37.3极谱波定性分析基础极谱波分类（可逆波与不可逆波，还原波

20、与氧化波.简单金属 离子极谱波、络合物极冷波,有机物极谱波）。简单金属褐子可逆极谱波方程.极谱波方程应用：对数分 析求半波电位和电子转移数，判断电极反应的可逆性。半波电 位及其影响因素。M31讲授、讨 论1作业、自 学资料367.47.4现代极谱分析 法简介单扫描极谱法、交流极谱法、方波极谱法、脉冲极谱法、交流 示波极谱法、催化极谱法M24/3讲授4/3自学资料377.57.5伏安分析法伏安分析法仪器（电化学工作站）、电池、循环伏安法、溶出伏 安法M22/3讲授、讨 论2/3作业、自 学资料38第8章第8堂原子发射 光谱法本箪重点难点：原子发射光谱法基本原理。元素的光谱性质与 元素周期表的关系

21、。原子发射光谱仪.发射光谱定性与定量分 析。/398. 18.1原子发射光谱 法基本原理原子发射光谱的产生（基态原子、激发态原子、激发电位、电 离电位）,原子线、离子线，共振线、主共振线，灵敏线、分析 线，自吸现象。Ml2/3讲授2/3自学奥科-1084.28.2元素的光谱性 质元素的光谱性质与元素周期表的关系Ml2/3讲授2/3自学资料418.38.3发射光谱分析 仪器光源（电强、电火花、等离子体、激光），光谱仪，测量设备 （映谱仪等）.光电直读光谱仪,样品导入方法。M21讲授1自学资料428.48.4发射光谱定性 分析与定量分析灵敏线、最灵敏线、最后线、分析线。分析线的选择。指定成 份分析

22、，全分析。灵敏度标记。定量分析。Ml2/3讲授、讨 论2/3作业、自 学资料43第9章第9素原子吸收 光谱法本章重点难点：基态原子数与原子化温度的关系（玻尔兹曼方 程）及其影响原子吸收的因素。积分吸收、峰值吸收测量及其 影响因素。原子吸收定量分析的干扰及其抑制。/449.19.1原子吸收光谱 法基本原理某态原子数与原子化温度、原子总数的关系：玻尔兹曼方程 式。吸收线轮廓和谱线宽度。共振线,中心频率与半宽度，谱 线变宽的原因。积分吸收和蜂值吸收。实现峰值吸收测量的条件.降值吸 收与基态原子数、被测元素浓度的关系。/1讲授、讨 论1作业、自 学资料459.29. 2定量分析方法比较法，标准曲线法，

23、标准加入法（一次标加和连续标加）M31/2讲授1/2作业469.39. 3原子吸收分光锐线光源。火焰原子化器。石墨炉原子化器。冷原子化和加热M23/2讲授3/2作业、自光度计原子化装置单色器与检测显示系统学资料479.49.4干扰及其抑制光谱干扰，物理干扰，分子吸收干扰，化学干扰。消电离剂， 释放剂,保护剂M43/2讲授3/2作业、自 学资料489.59.5仪器参数的选 择分析线、灯电流、火焰类型、燃烧器高度、狭缝宽度等的选择M41讲授1自学资料499.69.6原子吸收光谱 仪的性能参数灵敏度和检测限（仪器验收案例）M21/2讲授1/2作业、自 学资料50第10 章第10景气相色谱法本章重点难

24、点：气相色谱分析流程。气相色谱分析的基本理论- 热力学（塔板理论）、动力学（速率理论）。气相色谱法的分离 原理。气相色谱法分离及操作条件的选择。气相色谱检测器、 选择及箕使用条件。毛细管色谱法。色谱的定性、定量分析方 法。1/!/5110. 110.1色谱法概述色谱法及其分类。气相色谱法特点及其分析流程（裁气、进 样、分离、温控与枪测处理等系统）。色谱流出曲线及有关术 语。特点及应用.：.Ml3/2讲授、讨 论3/2作业、自 学资料5210.210.2色谱分离原 理色谱分离过程、塔板理论、速率理论、分离度Ml1讲授i作业、自 学资料5310.310.3定性分析标准物对照（保留值、增加峰高法、相

25、对保留值）、仪器联用M31/2讲授、讨 论1/2作业5410.410.4定量分析峰面积的测0。定H校正因子。定0方法（归一化法、内标 法、外标法等）M31讲授1作业、自 学资料5510.510.5气相色谱固 定相气固色谱固定相、气液色谱固定相（担体、固定液选择）。固定 液的分类方法。毛细管色谱Ml1/2讲授1/2自学资料5610.610.6气相色谱检测器检测器的性能指标，TCD、FID等几种常用枪测器的结构、性能 和使用条件，M41讲授1作业、自 学资料5711. 111.1液相色谱仪流程及重要部件M22/3讲授2/3自学资料5810.710. 7气相色谱操载气流速、柱湿、柱长与柱内径、气化温

26、度、进样时间与进样M41讲授、讨1作业、自作条件的选择量等的选择.，论学资料5910.810.8气相色谱法 应用在石油、化工、环境、材料、航天等领域的应用案例M51/2讲授1/2自学资料6011.3H.3液相色潜流 动相、选择及应用流动相选择、前处理、梯度洗提、应用案例M42/3讲授2/3作业、自 学资料6111.2H.2主要分商类 型主要分离类型及相应的固定相M32/3讲授2/3自学资料62第11 章第11莹高效液相 色谱法概述本章重点难点：分离原理、仪器、流动相、固定相、检测器、 应用/四、老核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业 及翻转课 堂即t1 .每周布置2-3道题目，平均每次

27、课1道题以上。2 .每章按要求做一个PPL3 .成绩采用百分制,根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。总成绩加权。4 .考核学生对各仪器分析方法基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,题型主要有简 答、结构推断、计算题。10%2随堂测脸 及莹节综 合性性睑1 .每次课后进行殖堂测缝，多为客观题,考查对知识点的记忆与理解。2 .每章结束后进行亲节综合性测试.多为简答或计算题,考查知识综合运用能力。3 .成绩采用百分制,根据实畛完成情况评分。由考试平台自行评分。10%3小论文1 .本课程要求根据课程学习内容和科研实践，自己选择一个仪器分析研究课题.通过资料调

28、研，写出一个综述并提出改 进设想，或设计一个新的研究计划和实验方案，2 .根据综合能力评价标准进行评分。10%4考勤随机点名、刷卡点名等5%5课堂表 现、讨论 课发言随机检查学生上课精神状态、提问回答问题情况、讨论课主动发言情况5%6期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。40%2.主要考核学生对仪器分析基本知识的掌握情况，学生综合运用所学知识分析问遨、解决问题的能力.题型主要有简答 题、结构推断题、计算题等。7翻转课堂 汇报（代 表性发 言）1 .主要内容是公式推导、计算题、定性定量分析方法、结构推断。一般安排5次翻转课.2 .成绩采用百分制,根据专业性、能力进行评价。学

29、生互评与教肺评讲、评分同步进行。3 .汇报人根据约定可代表一个班或代表一个学习组，要求集体讨论制作即t并推举代表。10%8开放的、 自组织性 考试平台 建设1 .每人自拟至少一个高阶性问题并自己组织答案.引导学生对学习内容深入思考并提出问题，改变教师提问学生作答 的传统模式。2 .成绩采用百分制，根据相应能力评价标准评分.3 .根据问题的高阶性、自评、互评，推出优秀的问题进入题库展示。10%五、|1分细嘱序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业及翻转课堂ppi30%A-按时提交作业，各分析方法基本知识点理解无误.，8-按时提交作业，各分析方法基本知识点理解存在少量错误。2Ml随堂测验 及章节综 合性测验40%A-按时答施、理解无误。B-按时答施、少量错误。 c-未按时答题,错误较多。3Ml相转课堂 汇报（代 表性发 言）30%A-准备充分、结果正确、表达流畅，B-较好.C-蛟差。4M2平时作业 及翻转课 堂ppt30%A-按时提交作业，基本知识点理解无误。B-按时提交作业，基本知识点理解存在少量偌误。5M2随堂测验 及章节综 合性测验30%A-按时、准确:B-按时、少量错误:C-不按时、错误较多：（按得分等级来描述）