《仪器分析》纲要

《仪器分析》教学大纲（一）绪论2学时本章概述：本章主要介绍了仪器分析的方法分类、特点及发展趋势；仪器分析在科学研究中的地位和作用及评价一种仪器分析方法的指标。重点介绍了定量分析方法的评价指标，特别是检出限的测定等。1.教学目标（1）掌握定量分析方法的评价指标；（2）理解仪器分析在科学研究中的地位和作用；（3）了解仪器分析的方法分类、特点及发展趋势。2.重点、难点提示重点：定量分析方法的评价指标难点：仪器分析的发展趋势（二）光学分析法导论4学时本章概述：本章主要介绍了电磁辐射的性质及原子光谱和分子光谱分析法的基本原理基础。通过本章的教学应该实现以下教学目标。1.教学目标（1）掌握原子光谱项的意义及各量子数的取值；（2）理解光的波粒二象性，原子光谱和分子光谱的产生、特点及区别；（3）了解分子光谱成带光谱的原因。2.重点、难点提示重点：辐射的量子力学性质、光学分析仪器的基本部件。难点：辐射的量子力学性质。（三）紫外－可见吸收光谱法4学时本章概述：本章主要讨论了有机化合物可能的几种跃迁类型及各种跃迁所需能量或者波长与有机化合物的基团、结构的关系并根据这一原理对有机化合物的定性和结构分析；无机化合物吸收带的产生原理及根据郎伯-比尔定律建立络合物定量分析方法；紫外-可见分光光度计的组成部件，简述了单光束、双光束和双波长分光光度计工作原理；紫外-可见吸收光谱法在有机化合物的定性、定量和结构分析中的应用。1.教学目标（1）掌握紫外光谱法的基本原理、分析方法及其特点和应用及常用术语的意义；(2)掌握紫外光谱法的仪器结构、工作原理；(3）了解：紫外谱图的解析方法。2.重点、难点提示重点：化合物紫外-可见吸收光谱的类型、紫外-可见吸收光谱的定量方法。难点：对电子跃迁类型的理解。（四）红外吸收光谱法6学时本章概述：本章主要包括红外光谱产生的条件、红外光谱吸收峰与分子官能团及结构的关系；红外吸收光谱仪主要组成部件和双光束红外光谱仪和傅里叶变换红外光谱仪的工作原理；根据特征基团频率进行光能团的定性分析；结合其他数据，如物理常数、相对分子质量、元素含量、核磁共振波谱和质谱进行化合物的结构分析。1.教学目标（1）掌握红外光谱分析基本原理、特点及应用；（2）掌握红外分光光度计的组成及作用；（3）了解红外图谱的解析方法。2.重点、难点提示重点：红外光谱法的基本原理及红外光谱法的应用。难点：红外光谱的解析。（五）分子发光分析法2学时本章概述：本章介绍了分子荧光和化学发光的产生原理及荧光分析仪和磷光分析仪的组成和分析原理上的差别；三种分子发光分析法的应用。1.教学目标（1）掌握荧光、磷光及化学发光分析法应用特点（2）理解荧光、磷光及化学发光分析法的原理。2.重点、难点提示重点：荧光、磷光的产生条件及其与物质分子结构的关系、荧光强度与物质浓度的关系。难点：荧光、磷光、化学发光的产生及与物质结构和环境条件的关系。（六）原子发射光谱法4学时本章概述：本章主要讲述了原子发射光谱产生的原理；影响谱线的波长和强度的因素；原子发射光谱法所用仪器的组成部件，包括激发光源、光谱仪及进行光谱定性、定量分析的附属设备；根据谱线的波长进行定性分析和根据谱线强度进行定量分析。1.教学目标（1）掌握原子发射光谱法的基本原理、分析方法及其特点和应用；（2）掌握原子发射光谱仪的结构及工作原理；（3）了解原子发射光谱法的实验技术。2.重点、难点提示重点：原子发射光谱的定性与定量方法、定量分析中工作条件的选择。难点：光谱产生涉及的原子结构、能级、光谱项的概念及表示法。（七）原子吸收与原子荧光光谱法4学时本章概述：本章主要讲述了原子吸收光谱法的基本原理；原子光谱仪的结构组成及各部件的工作原理；原子吸收光谱干扰的产生及排除；原子吸收光谱的定量分析方法；简要介绍了原子荧光光谱法的基本原理、基本仪器装置及定量分析方法。1.教学目标（1）掌握原子吸收光谱法的基本原理、分析方法及其特点和应用；（2）掌握原子吸收光谱法的仪的结构及工作原理；（3）了解原子荧光光谱法的基本原理和分析方法，原子吸收和原子荧光光谱法的实验技术。2.重点、难点提示重点：原子化技术、干扰效应及抑制、原子吸收分析的基本原理。难点：原子吸收法的基本原理。（八）电分析化学导论2学时本章概述：本章讨论了各类电极的分类；原电池和电解池的区别和过电位等电化学分析相关的基本概念。1.教学目标（1）掌握电分析化学的基本术语和概念（2）掌握电分析化学法的分类、特点和应用（3）了解参比电极、指示电极的意义。2.重点、难点提示重点：基本术语和概念（九）电位分析法4学时本章概述：本章讨论了膜电极的构造、响应机理以及应用等问题，包括pH玻璃电极膜电位的产生；电位选择性系数的表示方法；离子选择性电极电位和离子活度之间的关系；离子选择性电极测定离子浓度的方法；电位滴定法的原理及应用。1.教学目标（1）掌握电位分析法的基本原理、分析方法及其特点和应用（2）掌握离子选择电极及电位分析仪的组成、工作原理（3）了解电位分析法的实验技术。2.重点、难点提示重点：膜电位与离子选择性电极的响应机理、电位分析的测定方法。难点：膜电位的产生机理。（十）极谱分析法4学时本章概述：本章主要讨论了极谱法、单扫描极谱法、循环伏安法、脉冲极谱法及溶出伏安法等内容，包括极谱分析法的原理和扩散电流公式及干扰电流的消除；极谱波方程式、极谱定量分析方法及可逆电极过程的判据等内容。通过本章教学应实现以下教学目标：1.教学目标（1）掌握极谱分析法的基本原理、分析方法及其特点和应用（2）掌握伏安分析仪的组成、工作原理（3）了解极谱分析法的实验技术2.重点、难点提示重点：伏安法与极谱法的基本原理与实验方法。难点：极谱波与极谱电流方程式的推导。（十一）电解及库伦分析法2学时本章概述：本章主要讲述了电解分析和库伦分析相关的几个基本概念：分解电压、析出电压、极化现象和过电位；控制电流电解法、控制电位电解法的基本原理、基本仪器装置和各种方法的特点和应用；库伦分析的基础和库伦分析的必要条件等。1.教学目标（1）了解库仑分析法的概念、意义、分类和性质；（2）掌握库仑分析法的实验技术及定量分析方法的基本原理；2.重点、难点提示重点：电解分析法与库仑分析法基本原理及定量方法。难点：死停终点法。(十二)色谱分析法6学时本章概述：本章主要阐述了色谱分析法的原理，色谱法进行分离的理论依据：塔板理论和速率理论；色谱基本分离方程式及表征色谱柱相关的参数：分离度、柱效能、柱选择性等；气相色谱仪的主要组成部件及色谱定量分析方法；简要阐述了液相色谱法的原理仪器及特点。1.教学目标（1）掌握色谱分析法的基本原理、理论及色谱法的常用名词和术语（2）掌握气相、液相色谱仪的组成及作用，操作条件的选择（3）了解气相、液相色谱法的实验及各种联用技术2.重点、难点提示重点：色谱法的基本原理、基本术语、色谱分离条件的选择及定性定量方法。难点：色谱法的基本理论及气相色谱定性方法(十三)核磁共振波谱法4学时本章概述：本章主要讲述了核磁共振波谱分析法的基本原理、核磁共振波谱用于结构分析中的主要参数：化学位移、自旋偶合常数、峰强度或峰面积和驰豫时间；重点讨论了影响化学位移的主要因素及自旋偶合和裂分的一般规律；核磁波谱共振分析仪的基本结构和工作原理；应用1H-NMR及13C-NMR谱图解析化合物结构。1.教学目标（1）掌握：核磁共振波谱法的基本原理、特点及应用。（2）掌握：核磁共振波谱仪的组成及作用，操作条件的选择。（3）了解：核磁共振波谱分析方法2.重点、难点提示重点：NMR的基本原理、图谱的解析。难点：图谱的解析。(十四)质谱分析法4学时本章概述：本章主要讲述了质谱分析法的基本原理：质谱方程式；质谱仪器的组成部件；主要离子峰以及质谱分析法的应用。1.教学目标（1）掌握：质谱法的分类、基本原理、分析方法及其特点和应用（2）掌握：质谱仪的结构及工作原理（3）了解：质谱法的实验技术2.重点、难点提示重点：质谱法的基本原理和有机化合物质谱图谱的解析。难点：有机化合物质谱图谱的解析。(十五)其他仪器分析方法2学时本章概述：本章对几种应用较广又有代表性的现代分析仪器分析方法作了简单介绍。主要包括流动注射分析法的工作原理及联用技术；热分析的原理、仪器装置、基本工作原理和应用；拉曼光谱进行定性和分子机构分析的原理；X射线分析的应用。1.教学目标（1）掌握拉曼光谱法的基本原理、分析方法及其特点和应用（2）掌握流动注射分析、热分析、X射线分析的特点和作用（3）了解仪器分析的其他新方法2.重点、难点提示重点：拉曼光谱法的基本原理、分析方法及其特点和应用难点：各种仪器分析方法的优缺点的理解四、学时分配表(一)理论课学时分配表（共54学时）章序内容课时备注（一）绪论2学时（二）光学分析法导论4学时（三）紫外-可见吸收光谱法4学时（四）红外吸收光谱法6学时（五）分子发光分析法2学时（六）原子发射光谱法4学时（七）原子吸收与原子荧光光谱法4学时（八）电分析化学导论2学时（九）电位分析法4学时（十）极谱分析法4学时（十一）电解及库伦分析法2学时（十二）色谱分析法6学时（十三）核磁共振波谱法4学时（十四）质谱分析法4学时（十五）其他仪器分析方法2学时五、教材及参考书教材：《分析化学（下册）》，第三版华中师范大学；陕西师范大学；东北师范大学主编.高等教育出版社，2001年参考书：[1]《分析化学（下册）》，武汉大学主编，高等教育出版社，2001.[2]《仪器分析教程》，北京大学化学系仪器分析教学组，北京大学出版社，1997年[3]《仪器分析原理》，D.A.Skoog，D.M.West著，金钦汉译，上海科技出版社，1987年[4]《现代仪器分析》，清华大学仪器分析编写组，清华大学出版社，1987年[5]《仪器分析》，金钦汉、任玉林、孙长青，吉林大学出版社，1989年[6]《仪器分析》，第四版朱明华主编.高等教育出版社，2008年执笔：王学亮审定：薛兆民日期：2011年04月