《現(xiàn)代分析測試技術》課程教學大綱

1、PAGE PAGE 8現(xiàn)代分析測試技術課程教學大綱課程英文名稱：Modern Technology of Test and Analysis課程編號：133998280課程類別：專業(yè)課課程性質(zhì)：必修課學 分： 2學 時：32（其中：講課學時：24 實驗學時：8 上機學時: ）適用專業(yè)：礦物加工工程開課部門：環(huán)境與資源學院一、課程教學目的和課程性質(zhì)本課程是礦物加工工程專業(yè)必修課程。本課程主要學習用于成分分析、結構分析、表面形態(tài)分析、譜學分析及物化性質(zhì)測定等常見現(xiàn)代分析測試技術原理與方法。通過該課程學習，使學生系統(tǒng)地了解現(xiàn)代分析測試方法的基本原理、儀器設備、樣品制備及應用；掌握常見現(xiàn)代分析測試技術

2、所獲信息的解釋和分析方法；學會根據(jù)不同分析內(nèi)容，準確選擇、利用各種分析方法和手段，并得出正確的判斷；培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力。二、本課程與相關課程的關系先修課程：礦物學、工藝礦物學后續(xù)課程：礦物加工研究方法三、課程的主要內(nèi)容及基本要求（一）理論學時部分第一單元 緒論 （ 2學時）知 識 點1. 現(xiàn)代分析測試技術的發(fā)展現(xiàn)狀、分類、應用領域等2. 晶體結構、晶體化學3. 分子結構4. 能帶理論等基礎知識 重 點晶體化學、分子結構、能帶理論等基礎知識。難 點晶體化學、分子結構、能帶理論等基礎知識?；疽?. 識 記：核外電子運動狀態(tài)描述。2. 領 會：現(xiàn)代分析測試技術在礦物加工方面的應用。3.

3、 簡單應用：現(xiàn)代分析測試技術的特點有哪些。4. 綜合應用：現(xiàn)代分析測試方法的發(fā)展及應用現(xiàn)狀。第二單元 X射線衍射分析（4學時）知 識 點1X射線物理學基礎：X射線的發(fā)現(xiàn)；X射線的本質(zhì)；X射線的產(chǎn)生與X射線管；X射線譜；X 射線與物質(zhì)的相互作用。2X射線衍射方向：X射線衍射的概念與布拉格方程；布拉格方程的應用與衍射方法。3X射線衍射強度：X射線衍射強度理論、影響衍射強度的因素。4多晶體衍射分析方法：多晶體衍射分析方法的基本原理；衍射儀結構及工作原理，衍射圖的獲得與衍射線的線形分析。5X射線物相分析：物相定性分析的原理與方法；物相定量分析的原理與方法；點陣常數(shù)測量中誤差的來源；精確測定點陣常數(shù)的方

4、法；計算機在物相分析中的應用。重 點1連續(xù)X射線和特征X射線譜特點及產(chǎn)生的機理。2布拉格方程。3多晶體對樣品的衍射強度。4X射線衍射分析樣品的制備。5X射線衍射定性分析的原理與思路。6PDF卡片的索引與應用。難 點1X射線的散射與干涉。2X射線的吸收。3晶體的結構因子與衍射消光。4謝樂公式推導。5衍射線的線形分析。6. 多相樣品的物相分析和物相定量分析?；疽?. 識 記：連續(xù)X射線、特征X射線、相干散射、非相干散射、布拉格方程、衍射強度、結構因子、衍射消光、X射線物相分析。2. 領 會：連續(xù)X射線和特征X射線譜特點及產(chǎn)生的機理；布拉格方程的推導及應用；X射線衍射定性分析的原理；X射線衍射分

5、析樣品的制備；PDF卡片的索引與應用；計算機在物相分析中的應用。3. 簡單應用：X射線衍射分析的方法，尤其X射線衍射儀的方法。了解X射線物相定量分析的基本原理和方法，適用范圍和應用過程中應注意的問題。4. 綜合應用：能根據(jù)不同的需要選擇對不同類型的X射線及在關實驗條件；利用這些X射線衍射理論去指導實際分析工作；能根據(jù)實際情況選定實驗參數(shù)和應用去解決實際問題。第三單元 化學成分分析（4學時）知 識 點1X射線熒光譜分析：X射線熒光產(chǎn)生的基本原理；X射線熒光光譜定性和定量分析的基本原理；X射線熒光光譜分析的基本工作原理、儀器組成結構和性能；X射線熒光光譜分析的制樣方法。2原子吸收光譜分析：原子吸收

6、光譜分析的發(fā)展應用及特點；原子吸收光譜分析基本理論；儀器組成結構和性能；原子吸收分析方法；靈敏度和檢出限；干擾及其抑制。3等離子發(fā)射光譜（ICP）：ICP分析的發(fā)展應用及特點；ICP分析基本理論；儀器組成結構和性能；ICP分析方法；靈敏度和檢出限；干擾及其抑制。重 點1X射線熒光產(chǎn)生的基本原理。2X射線熒光光譜定性和定量分析的基本原理。3X射線熒光光譜分析的制樣方法。4原子吸收光譜分析基本理論。5原子吸收分析方法。6等離子發(fā)射光譜分析基本理論。7等離子發(fā)射光譜分析方法。難 點1X射線熒光產(chǎn)生的基本原理。2X射線熒光光譜定性和定量分析的基本原理。3原子吸收光譜分析基本理論。4等離子發(fā)射光譜分析基

7、本理論。基本要求1. 識 記：X射線熒光、原子吸收光譜、等離子發(fā)射光譜。2. 領 會：X射線熒光及X射線熒光產(chǎn)生的基本原理；X射線熒光光譜定性和定量分析的基本原理；原子吸收光譜分析基本理論；等離子發(fā)射光譜分析基本理論。3. 簡單應用：在分析礦物的化學成分時如何選擇分析方法。4. 綜合應用：能根據(jù)實際情況選定實驗參數(shù)和應用去解決實際問題。第四單元 電子顯微分析 （ 4學時）知 識 點1掃描電鏡分析：掃描電鏡分析原理；掃描電鏡工作原理、構造和性能、能譜儀結構及工作原理；掃描電鏡電鏡制樣方法；掃描電鏡分析結果的基本分析方法。2透射電鏡分析：透射電鏡分析原理；透射電鏡工作原理、構造和性能、能譜儀結構及

8、工作原理；電子衍射；透射電鏡電鏡制樣方法；透射電鏡分析結果的基本分析方法。重 點1掃描電鏡分析原理。2掃描電鏡分析結果的基本分析方法。3透射電鏡分析原理。4透射電鏡分析結果的基本分析方法難 點1掃描電鏡分析原理。2透射電鏡分析原理。3電子衍射?；疽?. 識 記：背散射電子、明場像、暗場像、電子衍射2. 領 會：掃描電鏡分析原理；透射電鏡分析原理。3. 簡單應用：礦物的形貌分析所選用的方法。4. 綜合應用：利用掃描電鏡、透射電鏡分析方法分析礦物的形貌。第五單元 譜學分析 （ 4學時）知 識 點1紅外光譜分析：紅外光譜儀的工作原理；紅外吸收光譜進行化合物的定性分析和定量分析；用壓片法制作固體試

9、樣晶片的方法（KBr、KI）；紅外光譜圖的解釋。2拉曼光譜分析：拉曼光譜儀的工作原理；定性分析與定量分析；拉曼光譜圖的解釋。重 點1紅外光譜儀的工作原理。2紅外吸收光譜進行化合物的定性分析和定量分析。3用壓片法制作固體試樣晶片的方法（KBr、KI）。4紅外光譜圖的解釋。5拉曼光譜儀的工作原理。6拉曼光譜定性分析與定量分析7拉曼光譜圖的解釋。 難 點1紅外光譜儀的工作原理。2紅外光譜圖的解釋。3拉曼光譜圖的解釋。 基本要求1. 識 記：紅外光譜、拉曼散射、瑞利散射。2. 領 會：紅外光譜、拉曼光譜圖譜分析；紅外光譜與拉曼光譜在分析中的異同。3. 簡單應用：紅外光譜與拉曼光譜分析在礦物結構分析中的

10、應用。4. 綜合應用：紅外光譜與拉曼光譜分析在礦物結構分析中的應用。第六單元 熱分析 （ 2學時）知 識 點1熱重分析基本原理；曲線失重量表示方法；測樣要求；熱重分析的應用。2差熱分析儀(DTA)的基本原理；差熱分析曲線；典型的DTA曲線；差示掃描量熱（DSC）。重 點1熱重分析。2差熱分析。 難 點1差熱分析。2差示掃描量熱（DSC）?；疽?. 識 記：熱重分析、差熱分析。2. 領 會：熱重分析的原理；差熱分析的原理。3. 簡單應用：熱重分析、差熱分析基本應用。4. 綜合應用：熱重分析、差熱分析在礦物研究中的應用。第七單元 其它分析方法 （ 4學時）知 識 點1熒光光譜分析：熒光分析法的

11、基本原理和相關儀器的構造原理、實驗方法和應用；熒光分析譜圖的解釋。2光學吸收分析（紫外-可見-近紅外）：光學吸收分析的基本原理和相關儀器的構造原理、實驗方法和應用；紫外-可見-近紅外譜圖的解釋。3核磁共振分析：核磁共振分析的基本原理；核磁共振儀的工作原理、儀器組成結構和性能；核磁共振的制樣方法；核磁共振分析測定結果的基本分析方法。重 點熒光光譜分析；光學吸收分析。難 點1核磁共振分析。 基本要求1. 識 記：熒光光譜、光學吸收光譜、核磁共振。2. 領 會：熒光光譜、光學吸收光譜、核磁共振的基本原理。3. 簡單應用：熒光光譜、光學吸收光譜的基本應用。4. 綜合應用：熒光光譜、光學吸收光譜分析在礦

12、物研究中的應用。學時分配 知識單元理論學時第一單元 緒論2第二單元X射線衍射分析4第三單元 化學成分分析4第四單元 電子顯微分析4第五單元 譜學分析4第六單元 熱分析2第七單元 其它分析方法4合計 =SUM(ABOVE) 24（二）實驗學時部分實驗教學環(huán)節(jié)作用及目的實驗是學習現(xiàn)代分析測試技術學這門課程中必不可少的最重要的環(huán)節(jié)，實驗環(huán)節(jié)要求對所實習的儀器的結構、工作原理、樣品制備方法及分析結果的譜圖進行分析。為達上述目的，要求同學們在實驗中要堅持科學態(tài)度，認真嚴格按照實驗要求進行操作，認真聽儀器操作老師講解和操作，仔細觀察，認真記錄。實驗教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生能力標準 通過實驗要求達到：1對所學現(xiàn)代分

13、析測方法的儀器結構有初步了解。2掌握各類分析方法樣品制備。3掌握譜圖分析。實驗項目、內(nèi)容、學時分配及實驗類型1. 必開實驗序號實驗項目實驗內(nèi)容學時實驗類型(演示、驗證、綜合、設計研究)組數(shù)每組學生人數(shù)1X射線物相分析儀器結構、樣品制備、譜圖分析2綜合4102原子吸收儀器結構、樣品制備、譜圖分析2綜合4103SEM分析儀器結構、樣品制備、譜圖分析2綜合4104紅外、拉曼儀器結構、樣品制備、譜圖分析2綜合4103. 主要儀器設備 多功能射線衍射儀（XPert PRO，荷蘭帕納科）； 原子吸收光譜儀（AA700，美國PE公司）； 掃描電子顯微鏡帶能譜、波譜附件 (Ultra55，德國蔡司公司)； 紅外光譜儀、激光拉曼光譜儀四、教學方法與手段1以課堂教學為主，通過多媒體教學手段，增強教學效果。并通過部分習題，增進學生的理解。2安排實習課：對一未知礦物進行分析，并對測試結果進行圖譜分析。五、考核要求、方式與成績評定考核要求：需覆蓋各章節(jié)全部教學內(nèi)容 考核形式：考試+考查成績評定：1. 采用結構評分：課程結束后閉卷筆試成績占60%，平時作業(yè)成績占20%，實驗報告成績占20%。2凡缺課三次以上（含三次）者，其成績一