仪器分析-李瑾

1、中国海洋大学本科生课程大纲课程名称仪器分析 (Instrumental Analysis)课程代码084114301361课程属性专业知识课时/学分32/2课程性质选修实践学时0责任教师李瑾，王艳，石金辉课外学时0课程属性：&业知识，课程性质：选修一、课程介绍1. 课程描述仪器分析课程是针对环境工程专业学生开设的专业选修课程，是一门理论性 与应用性均较强的课程。课程内容包括色谱分析法和光学分析法等常用的仪器分析方 法，是开展环境污染控制，污染修复，环境质量评价，环境管理，环境监测，以及废 弃物减量化、资源化、清洁生产等环境工程研究不可缺少的基础和技术手段，是环 境监测、环境质量评价、海洋环境调

2、查等专业核心课程的先修课程。Instrumental analysis is an elective course for undergraduate students majoring in Environmental Engineering The course content includes chromatographic analysis, optical analysis and other common instrumental analysis methods. It is an indispensable basis and technical means for envir

3、onmental engineering research such as environmental pollution controL pollution remediation, environmental quality assessment, environmental management, environmental monitoring, waste reduction, recycling and cleaner production It is a prerequisite course for core courses such as environmental moni

4、toring, environmental quality assessment and marine environmental survey.2. 设计思路仪器分析是分析环境样品的化学组成、含量、状态和进行环境科学研究与质 量监控的重要技术手段。因此，在课程内容的安排上主要针对H前环境问题的研究常 用的仪器分析方法，教学内容相应地包括色谱分析法和光学分析法两个部分。教学重 点从仪器分析方法的基础性、实用性和前沿性三个方面考虑。在色谱分析法适当圧缩 了气相色谱分析内容，强化色谱基本理论和高效液相色谱法，并用适当篇幅介绍高效 毛细管电泳法这一新的分离分析技术。在光学分析法中突出前沿性，削减了实

5、际应用 日趋减少的经典发射光谱的内容，增加电感耦合等离子体发射光谱内容。在教学内容 上不仅考虑仪器分析发展的潮流，还注意密切联系生产、科研实际，并注重学生应用 仪器分析技术解决实际问题能力的培养。3. 课程与其他课程的关系先修课程：无机及分析化学并行课程：仪器分析实验后置课程：环境监测。本课程是这门学科专业课程的技术支撑课程。环境监测 中关于大气、水和土壤中污染物的监测需要用到色谱、电化学和光谱等众多的仪器分 析方法和技术，是仪器分析课程中教学的重点内容。二、课程目标本课程的LI标是培养学生运用各种现代仪器分析方法解决环境样品定性、定量分 析问题的能力，为学生进行环境学科专业课程的学习打下良好

6、的基础，也为学生日后 从事环境科学及工程的研究和应用铺垫良好的理论和实验技能的基础。通过本课程的 理论教学，使学生具备以下知识和能力：课程LI标1：掌握各种现代仪器分析方法的原理，了解分析仪器的结构，掌握各种 仪器分析方法的特点、应用范围及局限性；课程口标2：掌握各种仪器的分析步骤和数据处理方法，初步具备应用仪器分析技 术解决实际环境问题的能力。三、学习要求本课程是后续专业核心课程环境监测的基础，只有扎实地掌握各种仪器分析 方法，才能灵活的运用分析技术手段实施环境监测。为此，学生必须：(1) 按时上课，认真听讲，积极参与课堂讨论，完成随堂练习和单元测试。本课 程包含较多的随堂练习、讨论、测验等

7、课堂活动，课堂表现、单元测验成绩和出勤率 是成绩考核的组成部分。(2) 课后认真复习所学内容，按时完成课后作业。这些作业要求学生按书面形式 提交，延期提交作业成绩减半。课后及时复习并完成作业，有助于巩固所学知识，达 到切实掌握各种仪器分析方法的基本原理、应用范圉、仪器结构、操作技术和数据处 理方法，并能运用所学方法初步解决实际环境问题的教学U标。四.教学内容序号专题 或主题计划 课时主要内容概述实验实践 内容 或课外练习等1绪论1仪器分析与化学分析的关系；各种仪器分析方 法简介；仪器分析发展的三次变革：与化学分 析相比较仪器分析的特点；对目标物选择合适 的分析方法需考虑的几个方面问题。2气相色

8、 谱分析5色谱法的起源；色谱法的常用术语：色谱分析 的理论基础，塔板理论和速率理论：色谱分离 条件的选择原则；气相色谱常用的固定相及其 选择原则习题 2.3, 2.4,2.20,2.21,2.13,2.25,2.263气相色谱仪的基本结构：常用气相色谱检测器 的工作原理、基本结构.特点和应用范围；评 价检测器性能好坏的指标；色谱定性.定量分 析的原理：常用的色谱定性、定量分析方法的 优缺点和适用范围习题 2.22,2.23,2.24, 2.27, 2.30,2.321毛细管柱气相色谱法：气相色谱分析的特点及 应用范围。毛细管柱的种类、特点和毛细管气 相色谱法的特点；毛细管柱的气相色谱系统与 填

9、充柱色谱系统的异同：气相色谱分析的特点 及其应用范围习题 2.16,2.183高效液 相色谱 分析3高效液相色谱法的发展历史和特点：影响色谱 峰扩展的因素以及提高液相色谱分离效能的途 径：高效液相色谱法的主耍类型及其分离原理.应用范围习题 3.2, 3.3,3.4, 3.53液相色谱各种不同类型方法所常用的固定相及 其特点；液相色谱法对流动相的基本要求；不 同色谱分离方法选择流动相的原则：高效液相 色谱仪的基本结构；高圧输液泵、梯度洗脱装 置、进样装置以及色谱柱的结构和特点；高效 液相色谱分离类型的选择策略；高效液相色谱 法应用实例习题 3.6, 3.8, 3.92毛细管电泳仪的结构：毛细管电

10、泳的分离机理； 毛细管电泳法的特点和分类习题304原子发 射光谱 法2原子发射光谱分析的基本原理；原子发射光谱 光源的种类，不同光源的工作原理、特点和应 用范围；光谱仪的工作原理；光谱分析的观测 设备习题7.21光谱定性分析的依据：元素的灵敏线、最后线 和分析线：定性分析方法；定性分析实验操作 技术；发射光谱定量分析的基本关系式；内标 法定量分析的基本关系式；定量分析的三标准 试样法；光谱半定量分析方法；原子发射光谱 分析的特点和应用习题 7.4, 7.6, 7.852原子吸收光谱的工作原理；原子吸收光谱法的习题&2原子吸 收光谱 分析特点；原子吸收光谱的产生和轮廓：影响原子 吸收谱线轮廓的因

11、素：原子吸收光谱的测量方 法和基本关系式；原子吸收分光光度计的基本 结构和特点：原子吸收分光光度计对光源的要 求：空心阴极灯的结构和工作原理：原子化器 的作用和原子化方法：火焰原子化器的装置、 火焰的种类和特点；无火焰原子化器的结构、 程序升温过程和特点：原子吸收分光光度计的 光学系统和检测系统1原子吸收光谱法中的干扰及其抑制方法；原子 吸收光谱的定量分析方法；分析条件的选择原 贝IJ;分析方法的灵敏度和检出限的计算；原子 吸收光谱分析法的特点及其应用习题 8.4, 8.7,&126紫外吸 收光谱 分析2分子吸收光谱概述；产生有机化合物紫外可见 吸收光谱的跃迁类型和相应的波长范圉；紫外 吸收光

12、谱中的基本术语：不同类型有机化合物 的紫外吸收光谱；无机化合物的紫外及可见光 吸收光谱：溶剂对紫外吸收光谱的影响；紫外 及可见分光光度计的基本结构；紫外吸收光谱 的定性和定量分析的应用习题 9.7, 9.8, 9.97红外吸 收光谱 分析3红外吸收光谱分析概述：红外吸收光谱的产生 条件；分子的振动方程：分子的振动形式；红 外吸收峰数与分子的振动口由度的关系；红外 光谱的吸收强度；影响吸收峰强度的主要因素； 红外光谱的分区；氢键区、垒键和累积双键区、 双键伸缩振动区和XY, XH变形振动区的 基团频率：影响基团频率位移的外部因素和内 部因素习题 10.1, 10.83红外光谱的定性分析；不饱和度

13、的槪念和计算； 由红外谱图推测化合物的结构方法：红外光谱 的定量分析特点；选择吸收带的原则；不同类 型红外光谱仪的结构和特点；红外光谱分析的 操作步骤：红外光谱对试样的基本要求；红外 光谱的制样方法习题 10.9,10.10,10.11五、参考教材与主要参考书1、选用教材：仪器分析（第四版），编者：朱明华、胡坪；高等教育出版社；2008出版2、主要参考书：赵藻藩等编，仪器分析，北京：高等教育出版社，1990方惠群等编，仪器分析原理（第二版），南京大学出版社，2001吴谋成主编，仪器分析，北京：科学出版社，2003张寒琦等编，仪器分析，北京：高等教育出版社，2009六、成绩评定（-）考核方式 A

14、 : A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他（二）成绩综合评分体系:成绩综合评分体现比例课程目标12习题作业20%1单元测验30%7期末考试50%7总计100仪器分析课程综合评分方法（1）作业评分标准评价标准得分严格按照作业要求并及时完成，思路特别清晰，问题解答正确，能 提出不同的解决方案，步骤严谨.具体，书写特别整洁。【方法新颖， 结论正确，书写特别整洁】9600分特优A+严格按照作业要求并及时完成，基本概念清晰，解决问题的方案正 确、合理。步骤详细，书写整洁。【方法正确，结论正确，书写整洁】90-95 分优秀A基本按照作业耍求并及时完成，基本概念基本清晰，解决问题的方 案基本正确、基本合理。个别结论不正确，个别步骤不够详细，书 写不够清晰。【方法正确，个别结论有误，书写基本整洁】80-89 分良好B严格按照作业耍求并及时完成，基本概念清晰，解决问题的方案正 确，但模仿痕迹明显。【方法正确，结论正确，照葫芦画瓢】70-79 分中等C能按照作业耍求，及时完成，但部分概念不清晰，解决问题的方案 较多不正确。【近半数方法或结论有误，书写不够整洁】60-69 分合格D不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，不能制定正确 和合理解决问题的方案。有抄袭.雷同现象。【不交作业，或不及时 交作业，或大部分方法结论错误，或书写潦草，或有抄袭痕迹】S59分不合格E（2）单元测验考试