《儀器分析》課程教學(xué)大綱

1、課程代碼：09080460儀器分析課程教學(xué)大綱（總學(xué)時(shí)數(shù)：32，學(xué)分?jǐn)?shù)：2）一、課程的性質(zhì)、任務(wù)和目的本課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，講授光譜及波譜分析方法的基礎(chǔ)知識(shí)。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生熟悉原子光譜和分子光譜的基本概念和基本原理，掌握常用分析儀器的構(gòu)造特點(diǎn)和使用方法，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用光學(xué)分析方法對(duì)無機(jī)化合物和有機(jī)化合物進(jìn)行定性分析和定量分析的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)其它有關(guān)課程和將來從事生產(chǎn)技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。二、課程基本內(nèi)容和要求（一）緒論(1) 分析化學(xué)的發(fā)展（知道）(2) 儀器分析的分類、組成（理解）（二）光學(xué)分析法導(dǎo)論1. 電磁輻射的性質(zhì)。(1) 電磁波的波動(dòng)性和微粒性（了解

2、）(2) 電磁波譜 （理解）2. 光與物質(zhì)的作用(1) 光的吸收與發(fā)射（了解）(2) 光的散射、折射和反射（知道）(3) 光的干涉和衍射（理解）3. 光學(xué)分析法的分類(1) 非光譜與光譜法（了解）(2) 吸收光譜法和發(fā)射光譜法的定量分析基礎(chǔ)（理解）4. 光譜法儀器(1) 光源的種類與特點(diǎn)（理解）(2) 單色器、吸收池的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)（理解）(3) 量子化檢測(cè)器和熱檢測(cè)器的工作原理（了解）重點(diǎn)：光譜法儀器的基本組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（三）原子發(fā)射光譜法AES1. AES基本原理(1) 光譜項(xiàng)、原子光譜選律（理解）(2) 譜線的強(qiáng)度與AES定量分析基礎(chǔ)（了解）2. AES分析儀器(1) 等離子體與電ICP光源

3、的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（理解）(2) 電弧光源、高壓火花和激光微探針（知道）(3) 光電直讀光譜儀和攝譜儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和測(cè)定原理（了解）3. AES分析方法(1) AES定性分析和半定量的分析方法（了解）(2) 光譜定量分析法、自吸和自蝕、內(nèi)標(biāo)法的基本原理（理解）(3) AES光譜的特點(diǎn)和應(yīng)用（知道）重點(diǎn)：原子發(fā)射光譜儀器的結(jié)構(gòu)與原理，內(nèi)標(biāo)法和標(biāo)準(zhǔn)加入法的基本原理難點(diǎn)：原子發(fā)射光譜法的基本原理（四）原子吸收光譜法AAS1. AAS基本原理(1) 原子吸收過程與AAS光譜法的基礎(chǔ)（了解）(2) 原子光譜的譜線特征及譜線變寬的因素（理解）(3) 原子吸收的測(cè)量原理（理解）2. 原子吸收分光光度計(jì)(1) 原

4、子吸收分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)組成（了解）(2) 光源的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、原子化系統(tǒng)的組成與工作原理（理解）(3) 單色器、檢測(cè)器和讀出裝置的構(gòu)造（知道）3. AAS干擾及其抑制方法(1) 物理干擾的定義及其抑制方法（理解）(2) 電離干擾的定義及其抑制方法（理解）(3) 化學(xué)干擾的定義及其抑制方法（理解）(4) 光譜干擾的定義及其抑制方法（理解）4. AAS分析方法(1) 測(cè)定條件的種類及選擇方法（了解）(2) 標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法的原理（理解）(3) 靈敏度及檢測(cè)限的含義及優(yōu)化方法（了解）5. 原子熒光光譜法AFS(1) 原子熒光光譜的產(chǎn)生及類型（了解）(2) 影響原子熒光強(qiáng)度的因素（知道）(3) 原子

5、熒光光度計(jì)的構(gòu)造特征（理解）重點(diǎn)：AAS的基本原理，原子吸收分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)，火焰原子化系統(tǒng)的特征與使用，原子吸收光譜的干擾種類及其抑制方法難點(diǎn)：原子吸收的測(cè)量原理，原子吸收光譜的干擾種類及其抑制方法（五）紫外-可見吸收光譜法1. 紫外可見吸收光譜的產(chǎn)生(1) 分子能級(jí)的種類與特點(diǎn)，吸收光譜的產(chǎn)生機(jī)理（了解）(2) 電子躍遷的種類和吸收帶特征，影響吸收帶的因素，尤其是溶劑極性對(duì)吸收帶的影響（理解）(3) 電荷轉(zhuǎn)移吸收帶與配位體場(chǎng)吸收帶的含義（知道）2. 吸收定律(1) 比耳定律的前提、含義及偏離比耳定律的因素（理解）3. 紫外-可見分光光度計(jì)(1) 單波長(zhǎng)單光束分光光度計(jì)的工作原理、種類及結(jié)構(gòu)

6、特點(diǎn)，單波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì)的測(cè)定原理（理解）(2) 雙波長(zhǎng)分光光度的構(gòu)造、優(yōu)勢(shì)與定量分析方法（理解）(3) 多通道分光光度（知道）4. 紫外可見吸收光譜法的應(yīng)用(1) 應(yīng)用比較法和計(jì)算最大吸收波長(zhǎng)的定性分析（知道）(2) 紫外可見吸收光譜實(shí)驗(yàn)條件的選擇（理解）(3) 單組分定量分析方法（了解）(4) 利用吸光度加和性進(jìn)行多組分定量分析的計(jì)算方法（理解）(5) 雙波長(zhǎng)分光光度法進(jìn)行定量分析的原理（知道）(6) 分光光度法的靈敏度、光度計(jì)的誤差特征及分光光度法的應(yīng)用（理解）(7) 應(yīng)用紫外光譜研究有機(jī)化合物的異構(gòu)體、測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量（知道）重點(diǎn)：紫外-可見吸收光譜的產(chǎn)生機(jī)理與光譜特點(diǎn)、紫外-可見

7、分光光度計(jì)的構(gòu)造和使用及多組分定量分析方法難點(diǎn)：影響吸收帶的因素（六）分子發(fā)光光譜法1. 熒光和磷光的基本原理(1) Jablonski能級(jí)圖與分子的去激發(fā)過程，分子熒光發(fā)射和分子磷光發(fā)射過程（理解）(2) 熒光量子效率的定義及影響因素（了解）(3) 熒光的激發(fā)光譜、發(fā)射光譜及同步熒光光譜和三維熒光光譜，熒光光譜的三個(gè)基本特征（理解）(4) 影響物質(zhì)熒光強(qiáng)度的內(nèi)部因素和外部因素（理解）2. 分子熒光光譜儀(1) 熒光光譜儀的組成、排布及各部分作用（理解）3. 分子熒光光譜法的應(yīng)用(1) 熒光定量分析的基本關(guān)系式，單組分熒光的直接測(cè)定和間接測(cè)定（了解）(2) 多組分熒光測(cè)定，熒光在溶液中單分子行

8、為和基因研究中的應(yīng)用（知道）4. 磷光光譜法(1) 磷光的定義，低溫磷光和室溫磷光的實(shí)現(xiàn)方法（理解）(2) 磷光分析儀的結(jié)構(gòu)特征（知道）5. 化學(xué)發(fā)光分析(1) 化學(xué)發(fā)光的定義、分析原理及化學(xué)發(fā)光反應(yīng)類型（理解）(2) 化學(xué)發(fā)光分析儀的結(jié)構(gòu)特征及分析方法的應(yīng)用（了解）重點(diǎn)：熒光發(fā)射和磷光發(fā)射的基本原理、分子熒光光譜的種類與特征及影響物質(zhì)熒光強(qiáng)度的主要因素難點(diǎn)：分子熒光和分子磷光的產(chǎn)生原理（七）紅外吸收光譜法IR1. 紅外吸收基本原理(1) 紅外光譜的特點(diǎn)、光譜表示方法及譜帶強(qiáng)度的概念（知道）(2) 紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件（理解）(3) 分子振動(dòng)自由度的計(jì)算，振動(dòng)類型及伸縮振動(dòng)頻率的計(jì)算方法（理

9、解）(4) 基頻、倍頻和組頻的定義（理解）2. 紅外吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系(1) 基團(tuán)頻區(qū)與指紋區(qū)的含義與劃分（理解）(2) 典型有機(jī)化合物的特征基團(tuán)頻率（了解）(3) 影響基團(tuán)頻率位移和吸收強(qiáng)度變化的各項(xiàng)因素（理解）3. 紅外光譜儀(1) 色散型紅外光譜儀的結(jié)構(gòu)與主要部件（理解）(2) 傅里葉變換紅外光譜儀的構(gòu)造、工作原理與特點(diǎn)（理解）4. 樣品的處理(1) 氣體樣品的處理方法（知道）(2) 液體樣品和固體樣品的處理方法和操作要求（理解）5. 紅外吸收光譜法的應(yīng)用(1) 紅外譜圖的解析方法和不飽和度的計(jì)算（理解）(2) 紅外光譜的定量分析（知道）重點(diǎn)：紅外吸收光譜的基本原理、定性分析方法及

10、IR譜儀的構(gòu)造和使用難點(diǎn)：紅外光譜中的特征基團(tuán)頻率及其位移的影響因素三、學(xué)時(shí)分配表序號(hào)內(nèi) 容講授課內(nèi)實(shí)驗(yàn)小計(jì)1緒論112光學(xué)分析法導(dǎo)論333原子發(fā)射光譜法AES444原子吸收光譜法AAS665紫外可見吸收光譜法666分子發(fā)光光譜法667紅外吸收光譜法IR66合 計(jì)3232四、有關(guān)說明（一）先修課程：高等數(shù)學(xué)、普通物理、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和有機(jī)化學(xué)等。（二）教學(xué)建議1. 本課程的課堂講授部分應(yīng)充分體現(xiàn)化工專業(yè)理論和實(shí)踐的要求，講解做到清晰、透徹、實(shí)用。2. 安排自主性的學(xué)習(xí)內(nèi)容，要求學(xué)生利用曾經(jīng)學(xué)習(xí)過的化學(xué)有關(guān)知識(shí)來理解本門課程的有關(guān)內(nèi)容，從而提高學(xué)生分析和解決問題的能力。3. 在教學(xué)方法和手段等