分析化学选论大纲

《分析化学选论》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：分析化学选论（SelectedTopicsonAnalyticalChemistry）课程代码：08E1020B课程类别：专业选修课程课程性质：选修适用专业：化学专业课程学时：32课程学分：2先修课程：无机化学、分析化学、仪器分析选用教材：《分析化学教程》，潘祖亭主编，北京：科学出版社，2012年.参考书目：1.《材料分析方法（第2版)》，杜希文等，天津：天津大学出版社，2014年.2.《现代材料分析测试技术（第5版）》，管学茂等，徐州：中国矿业大学出版社，2018年.3.《材料分析测试技术（第5版）》，刘洪权等，北京：化学工业出版社，2022年.4.《高等分析化学（第5版）》，张嘉恒等，北京：科学出版社，2020年.二、课程目标（一）课程具体目标通过本课程的学习，学生达到以下目标：1.在无机化学、分析化学和有机化学知识基础上，系统地掌握化学分析中四大平衡理论在滴定分析中的应用。加强四大平衡理论相互间联系的理解。了解仪器分析发展的现状和趋势，了解几种典型分析仪器的原理、结构和基本操作方法。【毕业要求3学科素养】2.结合课程思政教育，在教学过程中，培养学生严谨的科学作风和实事求是的研究态度，充分调动学生学习的参与度和主动性，培养学生的创新思维能力和终身学习能力，引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观，提高社会责任感。【毕业要求6综合育人】3.初步具备分析研究目的和要求，捕捉关键科学问题，选择合适分析方法和测试手段以解决实际问题能力。引导学生在学习研究中紧跟学科前沿，主动学习新的仪器分析测试方法，主动进行对比和反思，在反思中改进实验设计和操作方法，提高分析效果，不断取得进步和突破。【毕业要求7学会反思】（二）课程目标与专业毕业要求的关系课程目标支撑的毕业要求支撑的毕业要求指标点课程目标1学科素养（H）3.1【学科知识扎实】理解并掌握化学专业的基本知识和基本理论，掌握熟练的实验技能，理解学科知识体系基本思想和方法，具备一定的化学学科核心素养。3.2【学科思维能力】熟悉化学学科发展的历史、现状和趋势，能分析其对学生素养发展的重要价值，理解化学学科核心素养的内涵。课程目标2综合育人（M）6.1【具有育人理念】具有教书育人意识，了解中学生思想品德培育、人格塑造、行为习惯养成的过程与方法，理解化学学科课程独特的育人功能，有机融入社会主义核心价值观、中华优秀传统文化、革命文化和社会主义先进文化教育，培养学生适应终身发展和社会发展所需的正确价值观、必备品格和关键能力。6.2【实施课程育人】理解化学学科核心素养，掌握课程育人方法和策略。能够在教育实践中，结合课程特点，挖掘课程思想政治教育资源，将知识学习、能力发展与品德养成相结合，合理设计育人目标、主题和内容，有机开展养成教育，进行综合素质评价，体现教书与育人的统一。课程目标3学会反思（M）7.1【坚持终身学习】具有自主学习、终身学习的意识和能力，不断地完善自己，适应时代和教育发展需求。7.3【学会反思改进】具有一定的创新精神、反思意识，掌握初步的反思方法和技能，能够运用批判性思维方法，对教育教学实践活动进行自我诊断并自我改进，正确分析和解决中学化学教育教学工作中的问题。三、课程内容（一）课程内容与课程目标的关系课程内容教学方法支撑的课程目标学时安排第一章讲授法、案例分析法、讨论法课程目标1、2、32第二章讲授法、案例分析法、讨论法课程目标1、2、32第三章讲授法、案例分析法、讨论法课程目标1、2、32第四章讲授法、案例分析法、讨论法课程目标1、2、32第五章讲授法、案例分析法、讨论法课程目标1、2、32第六章讲授法、案例分析法、讨论法课程目标1、2、32第七章讲授法、案例分析法、讨论法课程目标1、2、36第八章讲授法、案例分析法、讨论法课程目标1、2、34第九章讲授法、案例分析法、讨论法课程目标1、2、34第十章讲授法、案例分析法、讨论法课程目标1、2、34第十一章讲授法、翻转课堂、讨论法课程目标1、2、32合计32（二）具体内容第一章绪论【教学目标】1.了解分析化学的定义、分类、任务和作用。2.了解分析化学的发展、现状和展望。【教学内容】1.1分析化学概述1.2分析化学的发展历史及趋势1.3分析化学的分类【重点】分析化学的任务、最新发展方向及应用【难点】分析化学发展、现状和展望【教学方法】1.通过案例分析与传统讲授相结合，阐述分析化学的定义和分类。2.通过多媒体课件和传统讲授相结合，介绍分析化学的发展趋势，引导学生培养严谨的科学思维和终身学习的价值观。【思政元素】1.激发学生深入学习分析化学的兴趣，拓宽学生的仪器分析方面的知识面，增强学生的国际视野，树立“新化学人”为中华民族的伟大复兴而努力奋斗的信念。2.引导学生坚定专业理想信念。【复习思考】分析化学主要研究什么？第二章误差及数据处理【教学目标】1.掌握精确度和精密度。2.了解误差和偏差、误差的来源和分类；掌握误差的计算、有效数字的修约及运算规则。3.了解随机误差的分布规律：正态分布、随机误差的区间概率。4.学习显著性检验、异常值检验。5.了解误差传递、回归分析法。6.学习提高分析结果准确度的方法。【教学内容】2.1分析化学中的误差2.2有效数字及其运算规则2.3有限数据的统计处理2.4回归分析法【重点】1.准确度和精密度2.误差的计算、有效数字的修约及运算规则【难点】1.误差的计算2.有效数字的修约及运算规则【教学方法】1.通过传统讲授与多媒体课件相结合，清晰阐释并帮助学生理解准确度和精密度。2.通过例题分析与小组讨论，引导学生掌握有效数字的修约及运算规则。【思政元素】严谨的科学态度【复习思考】分析结果的计算中，保留的位数是不是越多越好？第三章化学分析【教学目标】1.掌握化学分析法的分类。2.掌握滴定分析法的分类及其原理，掌握滴定曲线的绘制及其与实验的关系。【教学内容】3.1滴定分析法概述3.2滴定分析法分类及其基本原理3.3滴定曲线及终点的确定3.4应用示例【重点】1.滴定分析法的归纳和总结2.滴定曲线的绘制及其与实验的关系【难点】滴定分析法的归纳和总结【教学方法】1.通过传统讲授与多媒体课件相结合，以某一种或多种滴定分析法为例，对其基本原理、滴定曲线、滴定终点等进行归纳和总结。2.通过传统讲授与小组讨论，引导学生理解和掌握其他滴定分析法进行归纳和总结。【思政元素】善于思考，勤于总结的科学精神与科学素养【复习思考】1.滴定分析中什么是化学计量点？它与滴定终点有何区别？2.用于滴定分析的化学反应应该具备哪些条件？基准物质应具备哪些条件？第四章光学分析法引论【教学目标】1.了解光学分析法及其分类。2.理解电磁辐射的性质。3.了解常见光谱法仪器。【教学内容】4.1光学分析法及其分类4.2电磁辐射的性质4.3光谱法仪器【重点】1.光学分析法及其分类2.电磁辐射的性质【难点】1.光学分析法及其分类2.电磁辐射的性质【教学方法】1.通过多媒体课件与传统讲授相结合，讲解光学分析法及其分类。2.通过传统讲授和小组讨论，使学生理解电磁辐射的性质。【思政元素】唯物辩证（光的波粒二象性）【复习思考】1.光学分析法的分类？2.电磁辐射的基本性质？第五章紫外可见分光光度法【教学目标】1.了解光的基本知识，理解电子跃迁的类型。掌握紫外-可见分光光度法的基本原理。2.掌握郎伯-比尔定律，以及偏离定律的原因。3.了解紫外分光光度计的基本构造，掌握紫外-可见分光光度法的应用。【教学内容】5.1基本原理5.2郎伯-比尔定律5.3紫外-可见分光光度计5.4分析条件的选择5.5紫外-可见分光光度法的应用【重点】1.紫外-可见吸收光谱基本原理2.郎伯-比尔定律3.紫外-可见分光光度法的应用【难点】1.紫外-可见吸收光谱基本原理2.紫外-可见分光光度法的应用【教学方法】1.通过多媒体课件和传统讲授相结合，阐述紫外-可见分光光度法的原理和光度计的类型等，引导学生掌握郎伯-比尔定律。2.通过小组讨论，学生掌握紫外-可见分光光度法的应用。【思政元素】科学精神与科学素养【复习思考】紫外-可见吸收光谱法的原理？第六章红外吸收光谱法【教学目标】1.了解红外吸收光谱法原理和红外光谱分析的特点；学习红外吸收光谱的解析的基本步骤。2.学习红外光谱仪的构造和实验技术。3.熟悉红外光谱的应用。4.了解拉曼光谱和近红外光谱。【教学内容】6.1概述6.2基本原理6.3红外光谱仪6.4试样的处理和制备6.5红外光谱的应用【重点】1.红外吸收光谱法基本原理2.红外光谱的基本区域3.红外光谱的实验技术【难点】1.红外吸收光谱法基本原理2.红外光谱的基本区域【教学方法】1.通过多媒体课件和传统讲授相结合，讲解红外光谱的基本原理。2.通过案例分析，引导学生学习红外光谱解析的基本方法以及红外光谱的应用。【思政元素】唯物辩证法（主要矛盾和次要矛盾之间的关系）【复习思考】红外光谱产生的机理？第七章表面分析【教学目标】1.理解表面分析的发展、特点以及重要性，了解常见表面组分分析的方法，掌握X射线光电子能谱的基本原理和应用，了解X射线光电子能谱分析的基本方法，学习电子能谱仪器的基本原理和应用。2.了解常见表面形貌分析的方法，学习扫描电子显微镜、原子力显微镜的基本原理和应用。【教学内容】7.1表面分析的概述7.2表面组成分析7.2.1X射线光电子能谱的原理7.2.2X射线光电子能谱的应用7.2.3典型的XPS峰7.3表面形貌分析7.3.1扫描电子显微镜的工作原理7.3.2扫描电子显微镜的构造7.3.3扫描电子显微镜的性能、特点和应用【重点】1.表面分析的特点和重要性2.常见表面组成分析的方法，X射线光电子能谱法的基本原理和应用3.常见表面形貌分析的方法，扫描电子显微镜的基本原理和应用【难点】1.表面分析的特点和重要性2.X射线光电子能谱法的基本原理和应用3.扫描电子显微镜的基本原理【教学方法】1.通过多媒体课件和传统讲授相结合，讲授表面分析的特点和重要性。2.通过案例分析与讨论，学生了解常见表面形貌和组分分析方法。【思政元素】唯物辩证法（对立统一规律）【复习思考】表面指的是什么，有何特点？第八章核磁共振波谱法【教学目标】1.了解核磁共振波谱法的发现、研究对象。掌握核磁共振波谱的基本原理。2.理解化学位移的概念、产生原因、表达方式及影响因素。3.了解核磁共振波谱仪的基本构造。4.学习自旋耦合与自旋裂分。【教学内容】8.1核磁共振波谱法导论8.2核磁共振基本原理8.3核磁共振波谱仪8.4核磁共振与化学位移8.5自旋耦合与自旋裂分【重点】1.核磁共振的基本原理2.核磁共振与化学位移【难点】1.核磁共振的基本原理2.核磁共振与化学位移【教学方法】1.通过多媒体课件与传统讲授相结合，让学生掌握核磁共振的基本原理、化学位移、自旋偶合等概念及谱图解析的方法。2.通过案例分析与讨论，加深学生对核磁共振谱图解析的掌握。【思政元素】唯物辩证法（对立统一规律）、环境保护与可持续发展【复习思考】核磁共振的基本原理和应用？第九章质谱法【教学目标】1.学习质谱分析法，掌握质谱法的原理。2.了解质谱仪的构造，理解质谱图及离子峰类型。3.了解质谱的应用。【教学内容】10.1质谱仪概述10.2质谱法基本原理10.3离子的主要类型和破裂机理10.4质谱仪的基本构造10.5质谱法的应用【重点】1.质谱的基本原理2.质谱解析和应用【难点】1.质谱的基本原理2.离子的主要类型和破裂机理【教学方法】1.通过多媒体课件与传统讲授法相结合，阐释质谱法的原理。2.通过案例分析与课堂讨论，引导学生深入认识质谱的解析和应用。【思政元素】唯物辩证法（对立与统一）【复习思考】质谱法的特点和原理？第十一章热分析法【教学目标】1.掌握热重法的基本原理，了解热重分析仪的基本构造，理解影响热重曲线的因素。2.掌握差热分析法的基本原理，了解差热分析仪的基本构造，理解影响差热分析的因素。3.掌握差示扫描量热法的基本原理、仪器构造和应用。4.了解有机元素分析的方法。【教学内容】11.1热重分析11.2差热分析11.3差示扫描量热分析11.4有机元素分析【重点】1.热重法的基本原理和应用、影响热重曲线的因素2.差热分析法的基本原理和应用【难点】1.热重法的基本原理和应用2.差热分析法的基本原理和应用【教学方法】1.通过多媒体课件与传统讲授法相结合，阐释热重法的基本原理和应用，差热分析法的基本原理和应用。2.通过案例分析与课堂讨论，引导学生自主学习差示扫描量热分析和有机元素分析的原理和应用，培养学生终身学习能力。【思政元素】科学精神与科学素养【复习思考】热重法的基本原理和应用？四、考核方式及成绩评定（一）定量考核方式与课程目标的关系课程目标考核内容所属章节占比考核方式评价依据1.在无机化学、分析化学和有机化学知识基础上，系统地掌握化学分析中四大平衡理论在滴定分析中的应用。了解仪器分析发展的现状和趋势，了解几种典型分析仪器的原理、结构和基本操作方法。分析化学的基本原理和仪器分析的基本知识所有章节50%平时成绩平时成绩（作业、笔记、小组讨论）期末为研究论文成绩30%期末考核2.结合课程思政教育，在教学过程中，培养学生严谨的科学作风和实事求是的研究态度，充分调动学生学习的参与度和主动性，培养学生的创新思维能力和终身学习能力，引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观，提高社会责任感。严谨的科学学风和辩证唯物主义思想除绪论以外的所有章节25%平时成绩平时成绩（作业、笔记、小组讨论）期末为研究论文成绩30%期末考核3.初步具备分析研究目的和要求，捕捉关键科学问题，选择合适分析方法和测试手段以解决实际问题能力。引导学生在学习研究中紧跟学科前沿，主动学习新的仪器分析测试方法，主动进行对比和反思，在反思中改进实验设计和操作方法，提高分析效果，不断取得进步和突破。以问题学习为导向，突出理论与实践相结合的精神，反思研究能力所有章节25%平时成绩平时成绩（作业、笔记、小组讨论）期末为研究论文成绩40%期末考核（二）定量考核1.考核方式本课程考核方式分为过程考核（平时考核）和期