《仪器分析》教学大纲

1、仪器分析教学大纲（四年制本科. 试行）课程编号：03021109课程性质：专业必修课使用专业：应用化学开设学期：第五期考核方式：闭卷笔试一、教学目的与任务仪器分析课程是化学专业指定的专业选修课。本课程是以分析方法为系统，借助于专用仪器，综合应用已学过的有关学科知识，理论密切联系实际，重视分析仪器在生产和科研中的实际应用。通过本课程的学习，要求学生掌握相关基本理论、基础知识和基本操作技能，掌握基本的仪器分析方法及分析数据的处理手段，经过系统地必要理论和操作技能的训练，培养学生严谨、细致、实事求是的科学作风，养成分析工作整洁、有序、珍惜仪器设备的良好实验习惯，培养学生具有分析问题、解决问题的初步能

2、力。二、与其它专业课程的关系在物理学、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、电工电子学等课程的基础上开设，为专业课，通过本课程的学习，可以为后续课程和发展能力(继续学习的能力，表述和应用知识的能力，发展和创造知识的能力等)打下坚实的基础。三、学时数及分配本课程总学时为36（18周，周课时2），其中课堂教学学时36。学时分配表章 节 标 题学时分配讲授实验习题测试第1章绪论2第2章光学分析法导论2第3章紫外-可见吸收光度法3第4章分子发光分析法3第5章原子发射光谱法4第6章原子吸收光谱法5第7章电分析化学导论2第8章电位分析法4第9章极谱分析法5第10章色谱分析法6 合计36四、讲授内容与要求

3、：（分章节）本大纲根据教育部理科化学教学指导委员会“理科应用化学专业化学教学基本内容”，以四年制本科人才培养规格为目标，按照仪器分析学科的理论知识体系，提出了具体的教学要求。第一章 绪论【教学要求】1、理解仪器分析特点和仪器分析与化学分析之间密切关系。2、了解仪器分析中各种分析方法和专用仪器，了解仪器分析涉及面广、内容丰富以及在工业生产和科学研究中的重要地位。3、了解分析化学的发展趋势。4、了解仪器分析的分类和定量分析方法的评价指标。【教学内容】1、仪器分析方法的特点：与化学分析比较。2、仪器分析方法分类：光学分析法，电化学分析法，色谱法，其它仪器分析法。3、分析化学的发展趋势：分析化学发展趋

4、势对仪器分析的要求；近代仪器分析发展前景，根据各专业具体要求，强调几种仪器分析的最新进展。4、定量分析方法的评价指标：标准曲线（绘制、线性范围、相关系数），灵敏度，精密度，准确度及检出限的概念第二章 光学分析法导论【教学要求】l、了解电磁辐射的性质和电磁波谱区，光辐射与物质的相互作用。2、了解原子光谱与分子光谱，发射光谱与吸收光谱的特点。【教学内容】1、电磁辐射的性质：波动性和粒子性，电磁波谱区，光辐射与物质的相互作用。2、原子光谱与分子光谱，发射光谱与吸收光谱。第三章 紫外-可见吸收光谱法【教学要求】l、掌握有机化合物的紫外-可见吸收光谱。2、理解分子吸收光谱与物质结构的关系。3、理解紫外分

5、光光度计的基本组成及主要性能和测定方法。4、了解紫外-可见分光光度法在工业生产和科学研究中的应用。5、了解催化动力学光度法。【教学内容】1、有机化合物的紫外-可见吸收光谱：电子跃迁类型，共轭作用，溶液对吸收光谱的影响，红移和紫移。2、无机化合物的吸收光谱：d-d配位场跃迁，电荷转移跃迁，金属离子影响下的配*位体跃迁。3、紫外分光光度计：基本部件，分光光度计主要类型和构造原理。4、紫外-可见分光光度法的应用：在有机定性分析中的应用（化合物的鉴定、结构分析），5、催化动力学光度法的基本原理和应用。第四章 分子发光分析法【教学要求】1、理解荧光和磷光产生的机理。2、理解荧光强度的影响因素，荧光定量依

6、据。3、了解荧光光度计的结构、测定方法和应用。4、了解磷光分析法的基本原理、仪器特点和应用。5、了解化学发光法的基本原理、仪器特点和应用。【教学内容】1、荧光分析法：基本原理（荧光的产生、荧光效率及影响因素、荧光强度和溶液浓度的关系、激发光谱与发射光谱），荧光分析仪器（与吸光光度法比较），荧光分析法的应用（无机化合物的分析，有机化合物的分析）。2、磷光分析法： 基本原理（磷光的产生和磷光强度、温度对磷光的影响、重原子效应、室温磷光），磷光分析仪器（与荧光分析仪器比较），磷光分析法的应用。3、化学发光法：基本原理（化学发光反应的条件，发光效率、发光强度、发光反应的类型），化学发光分析仪器，化学发

7、光分析法的应用。第五章 原子发射光谱法【教学要求】1、理解发射光谱法的基本原理。2、理解各类激发光源的工作原理和特点。3、了解光谱分析仪和应用。4、掌握光谱定性、半定量、定量方法。5、了解原子发射光谱的特点和应用。【教学内容】1、概述：原子发射光谱法的历史及一般分析步骤。2、原子发射光谱法的基本原理：原子发射光谱法的产生，谱线的强度（谱线强度表达式、影响谱线强度的因素、谱线的自吸和自蚀）。3、原子发射光谱仪器：激发光源（直流电弧、低压交流电弧、高压火花、电感耦合等离子体），光谱仪（棱镜摄谱仪、光栅摄谱仪、光电直读光谱仪）。4、光谱定性分析和半定量分析：光谱定性分析（光谱定性分析的原理、光谱定性

8、分析的方法），光谱半定量分析的方法。5、光谱定量分析：光谱定量分析的基本原理（光谱定量分析的基本关系式、内标法的基本原理、摄谱法光谱定量分析原理、光电直读光谱定量分析原理），光谱定量分析方法（标准曲线法、标准加入法）。6、原子发射光谱的特点和应用。第六章 原子吸收光谱法【教学要求】1、掌握原子吸收分光光度法的基本原理。2、理解原子吸收分光光度计的基本组成及各部分的作用。3、理解原子吸收光谱法的干扰及其抑制方法。4、掌握原子吸收的定量分析方法。5、了解原子吸收分光光度法在工业生产和科学研究中的应用。【教学内容】1、概述：原子吸收光谱法的发展，原子吸收分光光度法与紫外-可见分光光度法的比较，原子吸

9、收光谱分析的基本过程。2、原子吸收分光光度法的基本原理：原子吸收线（原子吸收线的产生、吸收线的轮廓与变宽），基态原子数与原子化温度的关系（与发射光谱法比较），峰值吸收测量法。3、原子吸收光谱仪器：锐线光源、原子化器（火焰原子化器、石墨炉原子化器），分光系统、检测系统，原子吸收分光光度计的类型。4、原子吸收光谱法的干扰和抑制：物理干扰及其抑制，化学干扰及其抑制，电离干扰及其抑制，光谱干扰及其抑制。5、原子吸收光谱定量分析：标准曲线法，标准加入法。6、原子吸收光谱法的应用。第七章 电分析化学导论【教学要求】1、了解电分析化学方法的分类和电极的种类。2、了解化学电池的基本概念，电极电位的基本概念，极

10、化与过电位的基本概念。【教学内容】1、 电分析化学方法的分类：电位分析法，电导分析法，库仑分析法，极谱分析法，电解分析法。2、化学电池：原电池，电解池。3、电极电位与液体接界电位：电极电位，液体接界电位，极化，过电位。4、电极的种类：第一类电极，第二类电极，第三类电极，零类电极，膜电极，指示电极与工作电极，参比电极，辅助电极与对电极，极化电极与去极化电极。第八章 电位分析法【教学要求】1、 掌握离子选择性电极的分类。2、掌握玻璃电极的结构、膜电位及溶液pH的测定原理和方法。3、掌握氟离子选择性电极的结构、膜电位及溶液氟含量的测定原理和方法。4、掌握一般离子选择性电极的膜电位和选择性系数含义和测

11、定离子浓度的方法。 5、了解电位分析法的应用。【教学内容】1、离子选择性电极的分类及响应机理：离子选择性电极的分类，玻璃电极（电极的构造、响应机理、玻璃电极的特性、PH的测定、其它玻璃电极）,晶体膜电极，液膜电极，气敏电极，酶电极。2、离子选择性电极的性能参数：电位选择系数，线性范围和检测限，响应时间。3、测定离子活（浓度）的方法：测量仪器，浓度与活度，总离子强度调节剂，标准曲线法，标准加入法。第九章 极谱分析法【教学要求】1、掌握半波电位、扩散电流的概念。2、理解极谱分析原理、尤考维奇公式和极谱定量方法。3、掌握极谱干扰电流及其消除方法。4、了解极谱分析方法的特点和应用。5、了解极谱波的种类

12、及极谱波方程式。6、了解催化极谱波。7、了解示波极谱、循环伏安法、脉冲极谱和溶出伏安法等近代极谱分析方法及其应用。【教学内容】1、极谱分析法概述：极谱分析法的发展，极谱分析法的特点。2、极谱分析法的基本原理：极谱法装置，极谱波的形成，极谱过程的特殊性，滴汞电极。3、极谱定量分析：扩散电流方程式，影响扩散电流的因素（毛细管特性、溶液组分、温度），干扰电流及消除方法（残余电流、迁移电流、氧波、极谱极大、叠波、氢波和前波）。4、极谱波的种类及极谱波方程式：可逆波和不可逆波，还原波和氧化波，简单金属离子极谱波，金属络离子极谱波，半波电位的测定，可逆极谱波的判断。5、极谱定量分析方法：波高的测量方法，标

13、准曲线法，标准加入法。6、极谱催化波：平行催化波，氢催化波，络合物吸附波。7、示波极谱、循环伏安法、脉冲极谱和溶出伏安法。第十章 色谱分析法【教学要求】1、掌握气相色谱分离原理和仪器流程、流出曲线的相关术语。2、理解塔板理论、速率理论及总分离效能的意义。3、理解气相色谱分析的操作条件选择。4、掌握常用气相色谱检测器的工作原理及性能。5、理解气相色谱流动相和固定相的选择原则。6、掌握气相色谱分析法的定性、定量方法。7、了解气相色谱特点和在工业生产及科学研究中的应用。8、掌握高效液相色谱分离原理和方法特点。9、了解液相色谱法的仪器、类型和色谱分离方式的选择。【教学内容】1、概述：色谱法简介，色谱法

14、分类，气相色谱分离过程，气相色谱常用术语（色谱峰、基线、色谱峰高、半高峰宽，色谱峰底宽，保留时间（保留体积）、死时间（死体积）、调整保留时间（调整保留体积）、相对保留值。2、气相色谱理论基础：塔板理论，分配系数和分配比，速率理论，分离度。3、气相色谱法：气相色谱法特点，气相色谱仪（气路系统、进样系统、分离系统、稳定空中系统、监测记录系统），热导池检测器，氢火焰离子检测器，电子捕获检测器，火焰光度检测器，气相色谱流动相，固体固定相，载体，固定液，气相色谱定性分析（保留值与已知物对照定性、保留值经验规律定性、根据文献保留数据定性），气相色谱定量分析（定量校正因子、归一化法、内标法、标准曲线法）。4

15、、气相色谱条件的选择：固定相的选择，柱长和柱径的选择，载气及其流速的选择，柱温的选择，进样条件的选择，检测器的选择。5、高效液相色谱的特点、仪器、类型，色谱分离方式的选择五、教材或主要参考书1、华中师范大学等主编，分析化学（第三版）下，高等教育出版社，2001年2、朱明华主编，仪器分析（第二版），高等教育出版社，1993年3、林树昌，曾泳淮主编，分析化学-仪器分析部分，高等教育出版社，1994年4、赵藻潘等主编，仪器分析，高等教育出版社，1990年5、刘志广主编，分析化学，大连理工大学出版社，2002年六、教学原则和方法1、教学原则仪器分析课程的主要任务是：向学生传授常用的仪器分析方法的基本原理、基本理论、基本仪器。课程的系统性不强，学生感觉课程的跳跃性大，实际上每一种分析方法都存在着一条相同或相似的内容主线（原理-仪器-分析条件-应用），因此教学中既要把握其各自的特点，也要总结出它们的相似之处。（2）仪器分析课程的教学上，存在课时少，内容多的特点，教学中要体现“精、全、新”的原则，力求概念准确、深入浅出、突出重点、语言简练便于学生理解。并注意培养对象的知识结构的要求，紧密联系本学科的发展，体现分析化学发展的近代水平，最大广度地加强基础，最大限度地淡化专业方