《仪器分析1》课程教学大纲.docx

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1、仪器分析1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SCC822411025开课院部理学院课程团队仪器分析学分2.5课内学时40讲授40实验。上机0实践0课外学时40适用专业应用化学授课语言中文先修课程高等数学(2-1).无机及分析化学、无机及分析化学实验(2-1).高等数学(2-2).大学物理(2-1)、无机及分析化学实验(2-2)、有机 化学、有机化学实验、无机及分析化学(2-2).无机及分析化学实验(3-3).大学物理(2-2)、有机化学(2-2).有机化学实验(2-2).物理化学(2-1).物理化学实验(2-1).物理化学(2-2).物理

2、化学实验(2-2)课程简介 (必修)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常数、电极过程的原理及方法的一门课程，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，将各物理量与物质的性质、含 量、结构相关联，达到对物质定性、定量、结构分析的目的。仪器分析是应用化学专业必修的专业技术基础课，是研究物质组成和结构信 息的重要现代分析手段，是应用化学专业从事科研和生产工作必须掌握的专业技术。通过本课程的学习，使学生掌握现代仪器分析方法的 基本原理、测量方法及仪器构造和操作技术，并初步具有应用现代仪器分析方法解决有关化

3、学产品和材料的成份、结构及与之相关的性能 分析等方面问题的能力。Instrumental Analysis is a course that studies the principles and methods of measuring the chemical composition, chemical structure and some chemical constants of substances and electrode processes with modern instruments. It comprehensively applies advanced mathemati

4、cs, physics, inorganic chemistry, analytical chemistry, organic chemistry, physical chemistry, structural chemistry, optics, electronics and other multi-disciplinary basic knowledge, each physical quantity is associated with the nature, content and structure of matter, to achieve the purpose of qual

5、itative, quantitative and structural analysis of substances. Instrumental Analysis is a compulsory professional and technical Basic Course for applied chemistry major, an important modern analysis method for studying material composition and structural information, and a professional technology that

6、 applied chemistry major must master in scientific research and production. Through the study of this course, students can master the basic principles, measurement methods, instrument structure and operation technology of modern instrument analysis methods, and initially has the ability to apply mod

7、ern instrumental analysis methods to solve the problems related to the composition, structure and relatedperformance analysis of chemical products and materials.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毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：掌握仪器分析的基本概念、方法、原理及应用是5. 12M2目标2 ： 了解常用的仪器分析方法及仪器是5. 1三、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 学时教学方式课外

8、学时课外环节1第一章第一章绪论本章重点难点：仪器分析方法的分类、特点及应用Ml, M22讲授、讨 论/2第二章第二章光学分析 法导论电磁辐射的基本特征。电磁波谱区域的划分及其相应的光学分 析方法。光学光谱分类概述。Ml, M21讲授/讨论1自学/作业3第三章第三章紫外-可见 吸收光谱法本章重点难点：吸收光谱、光吸收基本定律、摩尔吸光系数及 其影响因素。定量分析的条件及测定方法。各类有机化合物的 紫外光谱特征、影响因素。简单不饱和有机化合物最大吸收波 长的计算及应用。/43. 13. 1有机化合物的 电子光谱电子跃迁类型及吸收带。电子跃迁与吸收波长的关系。物质对 光的选择性吸收，光与颜色之间的互

9、补关系，吸收光谱。Ml1讲授/讨论1自学/作业53.23. 2光吸收基本定 律朗伯-比耳定律，吸光系数，摩尔吸光系数及其与定量测定灵敏 度的关系，摩尔吸光系数的计算，吸光度的加和性。朗伯-比耳 定律的使用条件及偏离原因。Ml1讲授/讨论1自学/作业63.33. 3紫外-可见光 谱仪器光源，单色器，吸收池，检测系统。Ml, M21讲授/讨论1自学/作业73.43.4定量测定的条 件选择显色反应及显色条件的选择。仪器测量条件的选择。入射光波 长选择。参比溶液作用与选择。吸光度读数范围及光度分析误Ml, M21讲授/讨论1自学/作业差。干扰及其消除。83.53. 5定量分析的测 定方法标准曲线法。双

10、波长法、多组份同时测定、双波长分光光度 法、导数光谱法。Ml, M21讲授/讨论1自学/作业93.63. 6各类有机化合 物的紫外光谱K带、R带和B带及其各带的特点。红移，蓝移和生色团、助色 团。各类有机化合物的电子光谱特征。Ml1讲授/讨论1自学作业103. 73. 7影响紫外吸收 峰位移的因素共匏效应，取代基效应，溶剂效应，空间效应。Ml1讲授/讨论1自学/作业113.83. 8不饱和有机化 合物最大吸收波长 的计算规则链状共匏烯燃、单环共貌烯泾、稠环共匏烯燃等。Ml1讲授/讨论1自学/作业123.93. 9紫外-可见光 谱法的应用定性分析，氢键强度计算，摩尔质量测定，平衡常数的测定， 官

11、能团推断，定量测定。M1,M21讲授/讨论1自学/作业13第四章第四章红外光谱 法本章重点难点：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频率。多原子分子的振动光谱：振动类型；多 原子分子的振动光谱：振动类型；振动自由度与峰数；基频 峰、倍频峰、组频峰、相关峰。Ml1讲授/讨论1自学/作业154.24. 2影响特征峰位 移的因素诱导效应，共匏效应，氢键效应和溶剂的影响。Ml1讲授/讨论1自学/作业164.34. 3各类有机化合 物的特征吸收峰烷烧、烯烧、快烧、芳烧、羟基化合物（醇和酚）、

12、酸、以基化 合物（酮、醛、酸、酯）的主要吸收峰特征。Ml2讲授/讨论2自学/作业174.44. 4谱图解析官能团与指纹区。不饱和度计算。谱图解析的一般程序及示 例。Ml1讲授/讨论1自学/作业184.54. 5仪器装置光源，单色器，检测器。傅里叶变换红外光谱仪。制样方法。Ml, M21讲授/讨论1自学/作业19第五章第五章原子发射 光谱法本章重点难点：原子发射光谱法基本原理。兀素的光谱性质与 元素周期表的关系。发射光谱定性与定量分析。/205. 15.1原子发射光谱原子发射光谱的产生（基态原子、激发态原子、激发电位、电Ml1讲授/讨论1自学/作业法基本原理离电位），原子线、离子线，共振线、主共

13、振线，灵敏线、分析 线，自吸现象。215.25. 2兀素的光谱性 质与元素周期表的 关系元素的光谱性质与元素周期表的关系。Ml0.5讲授/讨论0. 5自学/作业225.35. 3发射光谱分析 仪器光源（电弧、电火花、等离子体、激光），光谱仪。Ml, M20.5讲授/讨论0.5自学/作业235.45. 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，全分析。灵敏度标记。定量分析。Ml, M21讲授/讨论1自学/作业24TrA- 、弟八早第六章原子吸收 光谱法本章重点难点：基态原子数与原子化温度的关系及其影响原子 吸收的因素。峰值吸收测量及其影响因素

14、。原子吸收定量分析 的干扰及其抑制。/256. 16.1原子吸收光谱 法的分析过程和特 点原子吸收光谱法的分析过程和特点Ml, M20.5讲授/讨论0.5自学/作业266.26. 2原子吸收光谱 法基本原理基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。峰值吸收。峰值吸收测量的条件。峰值吸收与基态 原子数、被测元素浓度的关系。Ml1讲授/讨论1自学/作业276.36.3定量分析方法标准曲线法，标准加入法（一次标加和连续标加）。Ml, M21讲授/讨论1自学/作业286.46. 4原了吸收分光 光度计锐线光源。火焰原子化

15、器。石墨炉原子化器。冷原子化和加热 原子化装置。单色器与检测显示系统。Ml, M21讲授/讨论1自学/作业296.56. 5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。Ml, M20.5讲授/讨论0.5自学/作业306. 66. 6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。Ml, M20.5讲授/讨论0.5自学/作业316.76.7原子吸收光谱原子吸收光谱法的灵敏度（特征浓度和特征质量），检测限Ml0.5讲授/讨论0.5自学/作业法的灵敏度和检测 限32第七章第七章电化学分 析法导论化学电池与电极基本知识；电化学分析法的范

16、畴、分类及应 用。Ml, M20.5讲授/讨论0.5自学/作业33第八章第八章电位分析 法本章重点难点：电位学分析法的基本原理、影响因素；离子选 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。/348. 18. 1基本原理电极电位、电池电动势与离子浓度的关系-Nernst方程；实验 装置；实验特点。Ml, M20.5讲授/讨论0.5自学/作业358.28. 2离子选择性电 极离子选择性电极的结构及分类；膜电位的产生机理及其与离子 活度的关系；川电极的构造、响应机理、特点、校正及使用方 法；离子选择性电极的选择性系数。Ml, M22讲授/讨论2自学/作业368.38. 3电位分析

17、的测 定方法直接电位分析法：直接比较法；标准曲线法；标准加入法；直 接电位法测定的影响因素。电位滴定法：电位滴定法的特点； 电位滴定装置与滴定曲线；滴定终点的确定方式。Ml, M21讲授/讨论1自学/作业37第九章第九章极谱和伏 安分析法本章重点难点：极谱定量分析基础-尤考维奇方程式、影响因素 及其干扰电流的消除。循环伏安法。/389. 19. 1基本原理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）Ml, M21讲授/讨论1自学/作业399.29. 2极谱定量分析 基础尤考维奇扩散电流方程式。影响扩

18、散电流的因素：毛细管常 数、滴汞电极电位、溶液温度、溶液组分与扩散系数。干扰电 流（残余电流、迁移电流、极大，氧波、氢波）及其消除方 法。底液的选择。Ml2讲授/讨论2自学/作业409.39. 3新的极谱分析 法简介溶出伏安法。循环伏安法。Ml, M21讲授/讨论1自学/作业41第十章第十章气相色谱分本章重点难点：色谱图，色谱分离原理，塔板理论，速率理/析法论，分离度。气相色谱仪的基本构造，气相色谱固定相，气相 色谱检测器，气相色谱法分离及操作条件的选择。4210. 110.1色谱分析法 概述色谱的发展、定义、分类、特点和应用。Ml, M20.5讲授/讨论0.5自学/作业4310.210.2色

19、谱图及常 用术语色谱图（流出曲线），基线、峰高、区域宽度、保留时间、死时 间、调整保留时间、保留体积、死体积、调整保留体积、相对 保留值、分配系数、分配比。Ml1讲授/讨论1自学/作业4410.310. 3色谱法基本 理论塔板理论，速率理论，影响柱效的因素。分离度的定义和公 式。Ml1讲授/讨论1自学/作业4510.410. 4气相色谱仪载气系统，进样系统，分离系统，检测系统，温控系统。Ml, M20.5讲授/讨论0. 5自学/作业4610.510. 5气相色谱固 定相固定相，固定液，固定液的基本要求和选择原则。Ml0.5讲授/讨论0.5自学/作业4710.610. 6气相色谱检 测器检测器的

20、分类，热导检测器、氢火焰离子化检测器。Ml, M20.5讲授/讨论0.5自学/作业4810.710. 7气相色谱条 件的选择固定相的选择，柱长和柱径的选择，载气和流速的选择，柱温 的选择，进样条件的选择，检测器的选择。Ml, M21讲授/讨论1自学/作业4910.810. 8气相色谱的 定性和定量分析定性分析：纯物质对照定性，相对保留值定性；定量分析：相 对校正因子，归一化法，内标法，外标法。Ml, M21讲授/讨论1自学/作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1考勤随机点名、刷卡点名等5%2课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况5%3在线测试利用云课堂平台每周发布当周主要知识点

21、测试题，督促学生自主学习和巩固基础知识。10%4平时作业1 .每周布置2-3道题目，平均每次课1道题以上。2 .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。3 .考核学生对仪器分析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为简答论述和 计算题。10%5大作业1 .本课程要求利用所学仪器分析方法解决实际问题，为生产实际遇到的分析问题提供分析方案。2 .根据方法选择的合理性和分析方案的准确性评分。20%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。2 .主要考核学生对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

22、、解决问题的能力，题型主要有 填空题、简答题、谱图解析题、计算题等。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml考勤5%A-全勤，无迟到早退。B-全勤或有故缺勤数小于3次，迟到早退小于3次。C-全勤或有故缺勤小于5次，迟到早退小于5次。D-无故缺勤或有故缺勤大于5次，迟到早退大于5次。2Ml课堂表现5%按答题和讨论情况进行评分，计分标准如下：对于普通答题，所有学生都要参加：题目作答正确且迅速 （前30名）计1.2分，题目作答正确但耗时较长计1.0分，题目作答错误计0.3分，题目未作答计0.0分；对于点答和抢答题：点到或抢到题目的学生作答正确计L0分，作答错误计0.0分；对于讨论

23、题目： 参与讨论即计1. 0分。最终每个学生课堂表现得分二该生答题总分/最图答题总分X 100。3Ml在线测试10%A-按时完成测试，基本准确无误。B-按时完成测试，存在少量错误。C-偶尔未按时完成测试，或测试结果存在较多错误。D-经常不按时完成测试，且存在大量错误。4Ml平时作业10%A-按时提交作业，作业基本准确无误。B-按时提交作业，作业存在少量错误。c-偶尔未按时提交作业，或作业存在较多错误。D-经常不按时提交作业，且作业存在大量错误。5Ml大作业20%A-论文综述全面，结构严谨，逻辑性强，文字表达准确流畅；课件制作质量优，讲解清楚；回答问题准 确。B-论文综述比较全面，结构基本合理，

24、逻辑性较好，文字表达准确通顺；课件制作质量良，讲解较清楚； 回答问题基本准确。c-论文综述不够全面，结构存在不合理之处，有一定的逻辑，文字表达基本清楚；课件制作质量中，讲解有不清楚之处；回答问题存在少量错误。D-论文综述严重片面，结构不合理，逻辑性差，文字表达不清楚；课件制作质量差，讲解混乱；回答问题 存在大量错误。6Ml期末考试50%评分标准参考试卷的评分标准。7M2考勤5%A-全勤,无迟到早退。B-全勤或有故缺勤数小于3次，迟到早退小于3次。C-全勤或有故缺勤小于5次，迟到早退小于5次。D-无故缺勤或有故缺勤大于5次，迟到早退大于5次。8M2课堂表现5%按答题和讨论情况进行评分，计分标准如

25、下：对于普通答题，所有学生都要参加：题目作答正确且迅速 （前30名）计1.2分，题目作答正确但耗时较长计1.0分，题目作答错误计0.3分，题目未作答计0.0分；对于点答和抢答题：点到或抢到题目的学生作答正确计L0分，作答错误计so分；对于讨论题目： 参与讨论即计L0分。最终每个学生课堂表现得分二该生答题总分/最高答题总分X 100。9M2在线测试10%A-按时完成测试，基本准确无误。B-按时完成测试，存在少量错误。C-偶尔未按时完成测试，或测试结果存在较多错误。D-经常不按时完成测试，且存在大量错误。10M2平时作业10%A-按时提交作业，作业基本准确无误。B-按时提交作业，作业存在少量错误。

26、c-偶尔未按时提交作业，或作业存在较多错误。D-经常不按时提交作业，且作业存在大量错误。11M2大作业20%A-论文综述全面，结构严谨，逻辑性强，文字表达准确流畅；课件制作质量优，讲解清楚；回答问题准 确。B-论文综述比较全面，结构基本合理，逻辑性较好，文字表达准确通顺；课件制作质量良，讲解较清楚； 回答问题基本准确。c-论文综述不够全面，结构存在不合理之处，有一定的逻辑，文字表达基本清楚；课件制作质量中，讲解 有不清楚之处；回答问题存在少量错误。D-论文综述严重片面，结构不合理，逻辑性差，文字表达不清楚；课件制作质量差，讲解混乱；回答问题 存在大量错误。12M2期末考试50%评分标准参考试卷的评分标准。评分等级说明：A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 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; M, N = 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1现代仪器分析，袁存光等，化学工业出版社，2012, ISBN: 978-7-122-14829-2. （*主教材）