《仪器分析》课程规范理工学院.docx
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《仪器分析》课程规范理工学院
《仪器分析》课程规范（讲授）
课程号
HBX250042
课程名称
仪器分析
课程英文
名称
InstrumentalAnalysis
总学时数
32
学分
2
讲授
学时
32
实验
学时
0
开课单位
理工学院
适用专业
化学工程与工艺、制药工程
课程类别
专业教育课程——专业基础课
修读方式
必修
先修课程
分析化学
考核方式
考核方式：
闭卷考试
成绩构成比例：
总成绩=期末成绩*80%+平时成绩*20%
教材及主要教学参考书
《仪器分析》赵藻藩等（武汉大学）高教出版社
《仪器分析》朱明华高教出版社（工科）
《分析化学》林树昌曾泳淮高教出版社（师范）
课程简介
仪器分析是以物质的某些物理或物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础，并借助于特殊的仪器，对待测物质进行定性、定量及结构分析和动态分析的一类方法。
能力培养任务
掌握仪器分析的基本原理；了解仪器的结构和性质，学会一些仪器的使用；掌握各种方法的定性、定量及结构分析。
一、课程概况
二、课程知识、能力体系
《仪器分析》课程知识（能力）体系
序号
知识单元描述
知识点
对应能力
学时
要求
1
绪论
什么是仪器分析
掌握仪器分析的特点和定量分析的评价指标
1
了解
仪器分析的特点
掌握
仪器分析的分类
了解
仪器分析的一般过程
了解
仪器分析的应用及前景展望
了解
定量分析方法的评价指标
掌握
2
光学分析法导论
电磁辐射
掌握原子光谱和分子光谱
2
掌握
原子光谱
熟悉
分子光谱
熟悉
光谱及光谱分析法的分类
了解
3
原子吸收光谱法
概述
掌握原子吸收光谱的基本原理，掌握干扰产生的原因及消除方法，掌握原子吸收光谱仪器，掌握原子吸收光谱的应用
2
了解
原子吸收光谱法的原理
掌握
原子吸收光谱仪
掌握
原子吸收光谱法的干扰及其抑制
掌握
原子吸收光谱定量分析
掌握
4
紫外可见吸收光谱
概述
掌握紫外可见吸收光谱法的基本原理及其应用
4
了解
紫外可见吸收光谱法的基本原理
掌握
紫外可见分光光度计
熟悉
紫外可见吸收光谱法的应用
掌握
5
红外吸收光谱法
概述
掌握红外吸收光谱的基本原理；掌握红外吸收光谱与分子结构的关系；掌握红外吸收光谱的主要应用
4
了解
红外吸收基本原理
掌握
红外吸收光谱与分子结构
熟悉
红外吸收光谱仪
掌握
红外吸收光谱分析
了解
6
电分析化学导论
概述
掌握化学电池和电极电位以及液体接界电位
4
掌握
化学电池
掌握
电极电位和液体接界电位
掌握
电极的种类
熟悉
7
电位分析法
概述
掌握离子选择性电极的分类及响应机理和定量分析方法
4
了解
离子选择性电极的分
类及响应机理
掌握
离子选择性电极的性能参数
熟悉
定量分析的方法
掌握
电位滴定法
熟悉
8
色谱分析法导论
概述
掌握专业术语以及基本理论和定量定性分析
4
了解
色谱图及色谱常用术语
掌握
色谱法的基本理论
掌握
色谱定性和定量分析
熟悉
9
气相色谱分析法
概述
掌握气相色谱的分离系统，分离条件的选掌握各种检测器的检测原理
4
了解
气相色谱仪
掌握
气相色谱的固定相
熟悉
气相色谱检测器
了解
气相色谱操作条件的选择
熟悉
气相色谱分析方法及应用
掌握
10
高效液相色谱分析法
概述
掌握色谱法的分类，色谱流出曲线及有关术语；掌握色谱法的基本理论，了解柱效的影响因素；掌握分离度与柱效、选择因子、容量因子、分析时间之间关系；掌握气相色谱流程及气相色谱仪的结构；掌握液相色谱仪的基本结构及基本概念
3
了解
高效液相色谱仪
掌握
高效液相色谱法的主要类型及选择
掌握
“要求”指学生对知识、能力掌握的熟练程度，填写：
了解、熟悉、掌握。
三、教学内容及基本要求
理论教学（按章节顺序填写）学时：
32
第一章
绪论
教学目的
和要求
掌握仪器分析的特点和定量分析的评价指标
重点和难点
重点：
仪器分析的特点
难点：
定量分析的评价指标
“三基”分析
基本知识：
仪器分析的概念及特点
基本理论：
无
基本方法：
无
教学内容与
学时分配
绪论（1学时）
第一节什么是仪器分析
第二节仪器分析的特点
第三节仪器分析的分类
第4节仪器分析的一般过程
第5节仪器分析的应用及前景展望
第6节定量分析方法的评价指标
教学方法与
教学手段
教学方法：
课堂以讲授为主、小组讨论为辅。
主要讲述仪器分析的特点和原理方法，简单介绍仪器分析发展简史。
教学手段：
多媒体课件与板书结合。
通过多媒体课件让学生真正理解仪器分析这门课程特点。
本章思考题
无
主要
参考资料
1.《仪器分析》赵藻藩等（武汉大学）高教出版社
2.《仪器分析》朱明华高教出版社（工科）
3.《分析化学》林树昌等高教出版社（师范）
备注
第二章
光学分析法导论
教学目的
和要求
本章主要掌握原子光谱和分子光谱特点及应用。
重点和难点
重点：
原子光谱和分子光谱的特点
难点：
原子光谱和分子光谱的的应用
“三基”分析
基本知识：
原子光谱和分子光谱的基本概念和特点。
基本理论：
原子光谱和分子光谱的的应用
基本方法：
无
教学内容与
学时分配
第一节电磁辐射（0.5学时）
1.电磁辐射的性质
2.电磁波谱
第2节原子光谱（0.5学时）
第3节分子光谱（0.5学时）
第4节光谱及光谱分析法的分类（0.5学时）
教学方法与
教学手段
教学方法：
课堂讲授为主，主要讲解分子光谱和原子光谱的区别和特点。
教学手段：
多媒体课件和板书结合。
多媒体课件用于展示具体内容，用板书为学生讲述具体特点和区别。
本章思考题
无
主要
参考资料
1.《仪器分析》赵藻藩等（武汉大学）高教出版社
2.《仪器分析》朱明华高教出版社（工科）
3.《分析化学》林树昌等高教出版社（师范）
备注
第三章
原子吸收光谱
教学目的
和要求
掌握原子吸收光谱的基本原理
掌握干扰产生的原因及消除方法
掌握原子吸收光谱仪器
掌握原子吸收光谱的应用
重点和难点
重点：
原子吸收光谱的原理、应用
难点：
原子吸收光谱的应用
“三基”分析
基本知识：
原子吸收光谱应用的基本概念
基本理论：
原子吸收光谱的基本原理
基本方法：
无
教学内容与
学时分配
第一节、概述（0.5学时）
1.原子吸收光谱法
2.原子吸收光谱特点
第二节、原子吸收光谱法的原理（0.5学时）
1.原子吸收线
2.吸收线的轮廓与变宽
3.基态原子与原子化温度的关系
4.原子吸收线的测量
第三节、原子吸收光谱仪（0.5学时）
1.锐线光源——发射待测元素吸收的特征谱线
2.原子化器
3.分光系统
4.检测系统
第四节、原子吸收光谱法的干扰及其抑制（0.5学时）
1.物理干扰及消除
2.化学干扰及其抑制——主要干扰
3.电离干扰及其抑制
4.光谱干扰及其抑制
第五节、原子吸收光谱定量分析（0.5学时）
1.定量分析方法
2.灵敏度与检出限
3.测定条件选择
4.原子吸收光谱法应用
教学方法与
教学手段
教学方法：
课堂讲授为主、适当提问与讨论。
讲解原子吸收光谱的模样、特点和干扰及其解除方法。
教学手段：
多媒体课件。
用课件讲解本章具体内容，用课件中的图片更清晰地展示仪器模样、干扰和解除方法。
本章思考题
序号
试液的体积/mL
加入镉标准溶液
（10μg/mL）的体积/mL
吸光度
1
20
0
0.042
2
20
1
0.080
3
20
2
.116
4
20
4
0.190
用标准加入法测定一无机试样溶液中镉的浓度，各试液在加入镉标准溶液后，用水稀释至50mL，测得其吸光度如下表所示。
求镉的浓度。
提示：
需作图，可用坐标纸或计算机软件辅助作图。
主要
参考资料
1.《仪器分析》赵藻藩等（武汉大学）高教出版社
2.《仪器分析》朱明华高教出版社（工科）
3.《分析化学》林树昌等高教出版社（师范）
备注
第四章
紫外可见吸收光谱
教学目的
和要求
掌握紫外可见吸收光谱法的基本原理及其应用
重点和难点
重点：
基本原理和应用
难点：
应用
“三基”分析
基本知识：
紫外可见吸收光谱法的应用知识
基本理论：
紫外可见吸收光谱法的基本原理
基本方法：
无
教学内容与
学时分配
第一节概述（1学时）
1、定义
2、应用
3、特点
第二节紫外可见吸收光谱法的基本原理（2学时）
1、紫外可见吸收光谱
2、紫外可见吸收光谱与分子结构的关系
3、影响紫外可见吸收光谱的因素
第三节紫外可见分光光度计（2学时）
1、仪器的基本部件
2、仪器的类型
第四节紫外可见吸收光谱法的应用（1学时）
1、定性分析
2、结构分析
3、定量分析
教学方法与
教学手段
教学方法：
课堂讲授和师生互动。
共同探讨紫外吸收光谱的原理，探究影响因素及其解决方法。
教学手段：
多媒体课件与板书相结合。
用课件讲述紫外光谱，更加形象。
本章思考题
1.将0.088mg的Fe3+用硫氰酸盐显色后，在容量瓶中用水稀释到50mL，用1cm比色皿，在波长480nm处测得A=0.740，求吸收系数a及摩尔吸收系数k。
2.用双硫腙光度法测定Pb2+，Pb2+的浓度为0.08mg/50mL，用2cm的比色皿在500nm下测得T=53%，求摩尔吸收系数k。
主要
参考资料
1.《仪器分析》赵藻藩等（武汉大学）高教出版社
2.《仪器分析》朱明华高教出版社（工科）
3.《分析化学》林树昌等高教出版社（师范）
备注
第五章
红外吸收光谱法
教学目的
和要求
掌握红外吸收光谱的基本原理
掌握红外吸收光谱与分子结构的关系
了解红外吸收光谱仪器
掌握红外吸收光谱的主要应用
重点和难点
重点：
光谱与分子结构关系、应用
难点：
应用
“三基”分析
基本知识：
红外吸收光谱仪器的基本知识概念、吸收光谱的基本概念
基本理论：
红外吸收光谱的基本理论
基本方法：
无
教学内容与
学时分配
第一节概述（1学时）
1、定义
2、与紫外可见吸收光谱法的比较
第二节红外吸收基本原理（0.5学时）
1、双原子分子的振动
2、多原子分子的振动
3、红外吸收光谱产生的条件和谱带强度
第3节红外吸收光谱与分子结构（1学时）
1、常见化合物的特征吸收峰
2、影响基团频率位移的因素
第4节红外吸收光谱仪（1学时）
1、色散型红外吸收光谱仪
2、红外吸收光谱仪
3、傅里叶变换红外光谱仪
第5节红外吸收光谱分析（1.5学时）
1、定性分析
2、定量分析
3、未知物结构的确定
教学方法与
教学手段
教学方法：
课堂讲授为主，讲述光谱与分子结构关系、应用，红外吸收光谱的基本原理。
教学手段：
多媒体课件,用课件的形式展示光谱和分子结构及其他们的关系。
本章思考题
1.C-C和C-Cl的伸缩振动哪一个频率高？
丁烯（CH2=CH-CH2-CH3）和丁二烯（CH2=CH-CH=CH2）中C=C双键的伸缩振动哪一个频率高？
分别为什么？
2.烯丙醇（CH2=CH-CH2-OH）和丙酮（CH3COCH3）是同分异构体，能否用红外光谱法鉴定它们，为什么？
主要
参考资料
1.《仪器分析》赵藻藩等（武汉大学）高教出版社
2.《仪器分析》朱明华高教出版社（工科）
3.《分析化学》林树昌等高教出版社（师范）
备注
第六章
电位分析法
教学目的
和要求
掌握离子选择性电极的分类及响应机理和定量分析方法
重点和难点
重点：
离子选择性电极的分类
难点：
响应机理和定量分析方法
“三基”分析
基本知识：
电位分析的基本概念
基本理论：
响应机理理论和定量分析方法理论
基本方法：
无
教学内容与
学时分配
第一节概述（0学时）
1、特点
第二节离子选择性电极的分类及响应机理（0.5学时）
1、电极的基本构造
2、膜电位
3、离子选择性电极的分类
第三节离子选择性电极的性能参数（1学时）
1、线性范围和检出限
2、选择性系数
第四节定量分析的方法（1.5学时）
1、测量仪器
2、电位定量分析的依据
3、直接电位法
第五节电位滴定法（1学时）
1、电位滴定分析法的装置
2、电位滴定法终点确定方法
3、电位分析法的应用
教学方法与
教学手段
教学方法：
课堂讲授为主，适当提问讨论。
着重讲解定量分析的方法和电位滴定法。
教学手段：
多媒体课件为主，用多媒体课件演示。
本章思考题
1.测得下列电池的电动势为0.972V（25℃）
Cd∣CdX2，X—（0.0200mol/L）‖SCE
已知
，忽略液接电位，计算CdX2的Ksp。
提示：
CdX2为镉的难溶盐。
2.为了测定CuY2-的稳定常数，组成下列电池：
Cu∣CuY2-（1.00×10-4mol/L），Y4-（1.00×10-2mol/L）‖SHE
25℃时，测得电池电动势为0.277V，计算KCuY2-值。
主要
参考资料
1.《仪器分析》赵藻藩等（武汉大学）高教出版社
2.《仪器分析》朱明华高教出版社（工科）
3.《分析化学》林树昌等高教出版社（师范）
备注
第七章
色谱分析法导论
教学目的
和要求
掌握专业术语以及基本理论和定量、定性分析
重点和难点
重点：
专业术语和定量、定性分析
难点：
定量、定性分析
“三基”分析
基本知识：
专业术语、定量分析、定性分析的概念
基本理论：
定量分析、定性分析理论知识
基本方法：
无
教学内容与
学时分配
第一节概述（0.5学时）
1、色谱分析法简介
2、色谱分析法分类
第二节色谱图及色谱常用术语（1学时）
1、色谱图
2、色谱图中的基本术语
3、分配平衡
第三节色谱法的基本理论（1学时）
1、塔板理论
2、速率理论—范第姆特方程
3、色谱基本分离方程
第四节色谱定性和定量分析（1.5学时）
1、定性分析
2、定量分析
教学方法与
教学手段
教学方法：
课堂讲授和师生互动。
课堂讲授基本知识，通过小组互动的方式最后提问定量分析和定性分析的特点和知识点。
教学手段：
多媒体为主，结合板书。
本章思考题
1.色谱图上有两个色谱峰，它们的保留时间和峰底宽分别为tR1=3min20s、tR2=3min50s，W1=16s，W2=19s。
已知tM=20s。
求这两个色谱峰的相对保留值r21和分离度R。
2.分析某试样时，两种组分的相对保留值r21=1.16，柱的有效塔板高度H=1mm，需要多长的色谱柱才能将两组分完全分离（即R=1.5）？
3.用归一化法测定石油C8芳烃馏分中各组分含量，进样分析洗出各组分色谱峰面积和已测定的定量校正因子如下，试计算各组分含量。
组分
乙苯
对二甲苯
间二甲苯
邻二甲苯
峰面积/mm2
180
92
170
110
0.97
1.00
0.96
0.98
主要
参考资料
1.《仪器分析》赵藻藩等（武汉大学）高教出版社
2.《仪器分析》朱明华高教出版社（工科）
3.《分析化学》林树昌等高教出版社（师范）
备注
第八章
气相色谱法
教学目的
和要求
掌握气相色谱的分离系统，分离条件，掌握各种检测器的检测原理
重点和难点
重点：
掌握气相色谱的分离系统，分离条件的选掌握各种检测器的检测原理
难点：
运用气相色谱解决实际分离、分析问题
“三基”分析
基本知识：
气相色谱法的基本概念知识、分离条件和检测原理
基本理论：
分离系统的分离原理
基本方法：
无
教学内容与
学时分配
第一节概述（0学时）
第二节气相色谱仪（1学时）
1、气路系统
2、进样系统
3、分离系统
4、温度控制系统
第三节气相色谱的固定相（0.5学时）
1、气固色谱固定相
2、聚合物固定相
3、气液色谱固定相
第四节气相色谱检测器（1学时）
1、检测器的主要性能指标
2、热导检测器
3、氢火焰离子化检测器
4、电子捕获检测器
第五节气相色谱操作条件的选择（1学时）
1、载气及其流速的选择
2、载体和固定液含量的选择
3、分离温度——柱温的选择
4、进样条件的选择
第六节气相色谱分析方法及应用（0.5学时）
1、定性分析
2、定量分析
3、气相色谱法应用
教学方法与
教学手段
教学方法：
课堂讲授为主，讲授气相色谱仪，气相色谱的固定相，气相色谱检测器，气相色谱操作条件的选择。
教学手段：
多媒体课件。
用课件讲授并展示本章的内容。
本章思考题
无
主要
参考资料
1.《仪器分析》赵藻藩等（武汉大学）高教出版社
2.《仪器分析》朱明华高教出版社（工科）
3.《分析化学》林树昌曾泳淮高教出版社（师范）
备注
第九章
高效液相色谱法
教学目的
和要求
1.掌握色谱法的分类，色谱流出曲线及有关术语；
2.掌握色谱法的基本理论，了解柱效的影响因素；
3.掌握分离度与柱效、选择因子、容量因子、分析时间之间关系；
4.掌握气相色谱流程及气相色谱仪的结构；
5.掌握液相色谱仪的基本结构及基本概念。
重点和难点
重点：
分离度与柱效、选择因子、容量因子、分析时间之间关系；气相色谱流程及气相色谱仪的结构；液相色谱仪的基本结构及基本概念。
难点：
分离度与柱效、选择因子、容量因子、分析时间之间关系
“三基”分析
基本知识：
气相、液相色谱法的基本概念知识
基本理论：
无
基本方法：
无
教学内容与
学时分配
第一节概述（1.0学时）
1、液相色谱分离原理
2、液相色谱与气相色谱的比较
第二节高效液相色谱仪（1.5学时）
1、高压输液系统
第三节高效液相色谱法的主要类型及选择（1.5学时）
1、液-液分配色谱法
2、液-固吸附色谱法
3、化学键合相色谱法
4、离子交换色谱法
5、凝胶色谱法
6、色谱法基本要求
教学方法与
教学手段
教学方法：
课堂讲授为主，主要讲授高效液相色谱法的主要类型及选择。
教学手段：
多媒体课件。
用课件讲授并展示本章的内容。
本章思考题
无
主要
参考资料
1.《仪器分析》赵藻藩等（武汉大学）高教出版社
2.《仪器分析》朱明华高教出版社（工科）
3.《分析化学》林树昌等高教出版社（师范）
备注
制定者：
魏月
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