课程编号：010220
英文名称：Modern Instrumental Analysis
一、课程说明
1. 课程类别
学位基础课程、专业课程、非学位选修课
2. 适应专业及课程性质
化学工程与技术专业、无机化学专业、环境工程（理）专业，必修
环境工程专业，选修
3. 课程目的
《现代仪器分析》是分析化学最为重要的组成部分，是化学和相关专业的主干课程，也是分析化学的发展方向。本课程涉及的分析方法是根据物质的光、电、声、磁、热等物理和化学特性对物质的组成、结构、信息进行表征和测量，是学生必须掌握的现代分析技术。它对于学生的知识、能力和综合素质的培养与提高起着至关重要的作用。 本课程的教学目的是使学生通过本课程的学习，牢固掌握各类仪器分析方法的基本原理以及仪器的各重要组成部分，对各仪器分析方法的应用对象及分析过程要有基本的了解。此外，通过本课程的教学，使学生熟悉各种仪器分析方法的特点及应用，培养他们分析问题和解决问题的能力。 4. 学分与学时
学分1.5，学时30
5. 建议先修课程
无机化学、化学分析、有机化学、物理化学等
6. 推荐教材或参考书目
推荐教材：
（1）仪器分析（第二版）. 刘志广 主编. 高等教育出版社. 2007年（本书是教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材）
参考书目：
（1）现代仪器分析（第二版）. 刘约权 主编. 高等教育出版社. 2006年
（2）仪器分析（第三版）. 朱明华 编. 高等教育出版社. 2000年
（3）分析化学（第五版）（下册）. 武汉大学 主编.高等教育出版社. 2007年
（4）分析化学教程. 李克安 主编. 北京大学出版社. 2005年
（5）仪器分析.方惠 等编.科学出版社. 2002年
（6）仪器分析学习指导. 方惠 等编.科学出版社. 2004年
（7） Skoog D A. principles of instrumental analysis.4ed. Barcourt Brace College Publish
ers. 1992
7. 教学方法与手段
以重点讲授、指导自学与阅读的方式，采用多媒体教学手段，灵活运用启发式、分析式、讨论式和演示式等多种教学方法进行授课。在教学过程中应注意理论联系实际，既要系统而透彻地阐述各类仪器分析方法的基本原理，又要较好地反映该方法的发展历程和近年来研究的新成就。同时，注意建立好本课程的知识结构体系，处理好其重点与难点。在教学过程中要注重培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力以及科学思维方式的训练。
8. 考核及成绩评定
考核方式：考试
成绩评定：考试课（1）平时成绩占30%，形式有：考勤、课堂回答问题、作业等
（2）考试成绩占70%，形式有：期末考试
9. 课外自学要求
（1）学生应按照大纲的要求进行系统学习；
（2）结合各章的内容，自学指定的参考书，以加深和拓展所学知识；
（3）做好各章知识点的归纳和总结；
（4）对带※的章节根据自身需要选学；
（5）按时完成作业。
二、斗拱模型课程教学基本内容及要求
第一章 绪论
基本内容：
（1）概述（仪器分析的研究内容、目的和任务；仪器分析发展简史；仪器分析的地位和作用；学习方法简介。）
（2）计算机与仪器分析
（3）分析仪器的信息评价与处理
基本要求：
（1）了解仪器分析的研究内容以及当前仪器分析的地位和作用
（2）了解仪器分析的发展简史和学习方法
（3）了解计算机应用与仪器分析之间的关系
（4）了解分析仪器的信息评价与处理的方法
教学重点及难点：
（1）仪器分析的研究内容、目的和任务
环保润滑油
（2）分析仪器的信息评价与处理的方法
第二章 电化学分析法
基本内容：
（1）电化学分析法概述
（2）电位分析法
（3）电重量与库仑法
（4）伏安法
（5）电化学分析专题
IKRTV基本要求：
（1）了解电化学分析方法的分类及特点
（2）掌握电极电位、电池电动势的产生、表示方法，会进行相关的计算
（3）了解五类电极的特点及应用
（4）掌握离子选择性电极的分类方法及响应机理，了解电位滴定法的原理及应用；掌握电位分析对电位仪、测定液的要求以及定量分析方法
（5）理解极化与过电位的产生，熟悉法拉第定律；掌握控制电位、控制电位电解及库仑分析法的原理及特点；了解库仑滴定及汞阴极电解分离的应用
（6）掌握普通极谱法的基本理论（扩散电流理论，干扰电流的产生及消除方法，尤考维奇方程式）；掌握极谱定量分析方法；熟悉极谱波的类型并了解各极谱波的方程式；熟悉极谱催化波和络合物吸附波；掌握循环伏安法和脉冲极谱法的基本原理；掌握溶出伏安法的原理和特点；了解有机化合物的极谱性质
（7）了解微与超微电极、化学修饰电极、电化学生物传感器的特点与应用
教学重点及难点：
（1）pH玻璃电极，单晶电极（F电极）
（2）电解分析、库仑分析原理
（3）普通极谱法的基本理论
（4）循环伏安法和脉冲极谱法的基本原理
（5）溶出伏安法的原理和特点
第三章 谱理论基础与气相谱法
基本内容：
（1）谱法概述
（2）谱理论基础
（3）气相谱仪
（4）气相谱分离与操作条件的选择
（5）谱定性、定量方法
（6）气相谱应用技术
基本要求：
（1）掌握GC法原理、基本理论、特点
（2）了解气相谱仪器组成、气相谱法的优点及适用范围
（3）掌握各种保留值概念，理解塔板理论、速率理论、分离度
（4）掌握固定相及重要操作条件选择的原则
（5）掌握常用检测器（特别是热导池监测器和氢火焰原子化检测器）原理、优缺点及适用范围
（6）熟练掌握气相谱常用定性分析和定量分析方法及其优缺点
教学重点及难点：
（1）GC法原理与基本理论
（2）塔板高度，理论（有效）塔板数、范氏方程、分离度等概念
（3）固定液、检测器及谱分离操作条件的选择
（4）定量校正因子的物理意义，外标法，内标法和归一化法等定量分析方法
第四章 液相谱和超临界流体谱法
基本内容：
（1）高效液相谱的特性
（2）高效液相谱仪
（3）液相谱的固定相与流动相
（4）液相谱中的主要分离类型
（5）液相谱分析条件的选择
微型音箱（6）高效液相谱法的应用
木薯干
（7）离子谱法
（8）超临界流体谱法
基本要求：
（1）理解高效液相谱法原理，掌握什么是正相谱，反相谱
（2）了解高效液相谱法的优缺点及适用适用范围（与气相谱法进行比较）
（3）了解高效液相谱仪器的基本结构，理解高效液相谱仪的高压输液系统、进样系统、分离系统和检测系统
（4）理解高效液相谱法各种固定相及流动相，掌握根据物质极性来选择流动相
（5）掌握各种分离方式的原理、适用的分析对象及选择原则
（6）理解液相谱的柱效与哪些因素有关
（7）理解离子谱法和超临界流体谱法的原理
教学重点及难点：
（1）高效液相谱仪的四大系统，讲清影响液相谱柱效的因素
（2）高效液相谱法基本原理及不同类型的分离方法的工作原理、特点与应用
（3）分配谱和化学键合相谱
（4）液相谱分析条件的选择
第五章 毛细管电泳
基本内容：
（1）毛细管电泳的基本原理
（2）毛细管电泳仪
（3）毛细管电泳的分离模式
（4）影响分辨率的因素及操作条件选择
（5）毛细管电泳的应用
基本要求：
自动化洗碗机（1）掌握毛细管电泳的基本原理
（2）了解高效毛细管电泳仪的基本结构
（3）理解高效毛细管电泳分离模式及其应用
（4）理解影响高效毛细管电泳分辨率的因素
（5）掌握高效毛细管电泳操作条件选择
教学重点及难点：
（1）毛细管电泳的基本原理
（2）高效毛细管电泳操作条件选择
第六章 原子光谱法
基本内容：
（1）原子发射光谱法
（2）原子吸收光谱法
（3）原子荧光光谱法
基本要求：
（1）理解经典光源和新型光源ICP的区别和特点
（2）掌握原子发射光谱法的基本原理
（3）掌握原子发射光谱法的定性分析方法和定量分析中的内标法
（4）掌握原子吸收光谱法的基本原理、原子吸收分光光度计的基本结构（特别是光源）
（5）理解原子吸收中的谱线变宽的原因，了解峰值吸收与积分吸收的关系
（6）了解火焰原子化（火焰的种类）和无火焰原子化的基本过程
（7）了解原子吸收分光光度分析中干扰及其消除（重点是化学干扰和氘灯和塞曼效应背景校正的光谱干扰）
（8）熟练掌握原子吸收分光光度法的定量分析方法（标准加入法）
（9）掌握原子荧光光谱法的基本原理
教学重点及难点：
（1）原子发射光谱法的基本原理
（2）原子发射光谱法的定性分析方法和定量分析中的内标法
（3）原子吸收光谱法的基本原理
（4）原子吸收分光光度法的定量分析方法
（5）掌握原子荧光光谱法的基本原理
（6）原子荧光与原子吸收在仪器、操作方法等方面的相同点及不同点
第七章 X射线光谱和表面分析法
基本内容：
（1）X射线荧光光谱法
（2）X射线衍射法
（3）光电子能谱与光探针分析法
（4）电子能谱与电子探针分析法
（5）离子散射能谱法与离子探针
基本要求：
（1）掌握X射线荧光光谱法的原理、方法
（2）掌握X射线衍射法的基本原理和方法
（3）理解光电子能谱与光探针分析法
（4）了解电子能谱与电子探针分析法
（5）了解离子散射能谱法与离子探针
教学重点及难点：
（1）X射线荧光光谱法的原理
（2）X射线衍射法的基本原理
第八章 分子发光分析法
基本内容：
（1）分子荧光法
（2）分子磷光法
（3）化学发光分析
基本要求：
（1）理解荧光与磷光的产生过程
（2）掌握荧光光谱的基本特征
（3）掌握荧光的产率与分子结构的关系
（4）了解影响荧光强度的因素
（5）熟悉磷光的测量
（6）了解分子磷光法的应用
（7）掌握化学发光分析基本原理
（8）了解化学发光反应的类型
（9）了解化学发光分析法的应用
教学重点及难点：
（1）荧光光谱的基本特征
（2）荧光的产率与分子结构的关系
（3）化学发光分析基本原理与应用
第九章 紫外吸收光谱法
基本内容：
（1）紫外吸收光谱分析法基础
（2）紫外-可见分光光度计
（3）吸收带类型与溶剂效应
（4）典型有机化合物紫外吸收光谱
（5）紫外吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用
基本要求：
（1）理解紫外-可见吸收光谱的产生
（2）掌握光吸收定律
（3）理解紫外-可见分光光度计基本组成和分光光度计的类型
（4）掌握电子跃迁和吸收带类型
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