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 1 绪论、认识气相色谱仪
 

本次课标题  绪论、认识气相色谱仪

授课班级

化工30513052、材料3050

上课

时间

第一周             

上课

地点

 

 

                      

 

通过本次课的学习了解仪器分析的作用、任务;掌握气相色谱的由来、分类;掌握气相色谱仪的结构及分析流程。

教学

目标

能力(技能)目标

知识目标

 

1、    认识气相色谱仪

1、  解仪器分析的作用;

2、   掌握气相色谱的由来、分类;

3、  掌握气相色谱仪的结构及分析流程

重点

难点

解决方法

教学重点:色谱仪的结构及分析流程

教学难点:色谱仪的结构及分析流程

解决方法:

    结合动画,采用多媒体教学,使学生更易掌握方法原理;结合录像、实物和动画使学生更易掌握仪器结构和操作。

参考资料

仪器分析教程》   北京大学化学系  仪器分析教学组

《仪器分析》    赵藻藩等(武汉大学)

 

分析化学(仪器分析部分)   林树昌等  (北京师范大学)

 

仪器分析原理   方惠群等   (南京大学)

 

第一部分 组织教学                                          2min

考勤点评。

第二部分:学习新内容

[1]宣布教学内容、目的                                       5min

导入新课:由系列图片和案例导出新课      

新闻1 :今 24 日,青岛市民林某从菜市场买回 公斤叶子丰茂、色泽青绿的韭菜。晚上,一家人饱食了一顿自己包的韭菜饺子。谁知,食后时间不长,夫妻俩及 岁的女儿相继出现腹痛、腹泻、恶心呕吐等症状,体质虚弱的林妻浑身乏力、视物不清。经医护人员及时输液、解毒处理,三人终于脱险。据查,此为因食用含有大量残留农药的韭菜而中毒。

新闻2 :家住成都跳蹬河南路小区的张雪梅女士元旦期间遇上了麻烦:新年第一天,她到跳蹬河农贸市场买回白菜烧汤喝,饭后全家人都出现不同程度的头痛、呕吐现象。疑云重重的她把没吃完的菜拿到成华区农技站去检验,结果吓了一大跳:原来残留的甲胺磷农药每公斤小白菜高达35.12 毫克,含量超出

国家规定最大允许残留量的 3倍多!

引导语:请大家讨论一下你看到这篇报道有何想法,我们应该做些什麽,如何避免这种情况的发生 ?

由学生讨论回答,蔬菜种参与的农药如何检测,能否用化学分析法?

告知教学内容:仪器分析的主要任务及重要作用、与化学分析的联系和区别;

教学目的:解仪器分析的作用; 掌握气相色谱的由来、分类;掌握气相色谱仪的结构及分析流程。

[2]新知识的引入:                                                       13min

讨论(教师与学生互动):不能用化学分析法,为什么?

请学生对该问题进行讨论发言,然后教师点评讲解,总结出规律:

1、  残留量低

2、  种类多、定性困难

3、 常用色谱法  

由此引出仪器分析的知识:浓度低、快速

举例讲解仪器分析的应用:考古(马文堆古墓防腐剂)、药物分析等、有机合成高温、高压生产跟踪分析,采样困难

引导语:为什莫用仪器可解决呢 什莫叫仪器分析?                                          

一、             仪器分析的定义(知识点1                                      10min

仪器分析法是以测量物质的物理或物理化学性质为基础的分析方法。这种方法要用到特殊的仪器设备?

问题:物质有哪些物理性质或物理化学性质?是否均可用于相对应的仪器分析方法?

(1)        

个别学生回答,教师点评,其他学生补充,教师总结仪器分析的分类,介绍常用的分析仪器、应用、优缺点。

任务1:比较化学分析法和仪器分析法。                                10min

个别学生回答,教师点评,其他学生补充,教师总结:

区别:

联系: 化学分析为仪器分析提供标准样品,化学分析是基础,仪器分析是方向

二、介绍课程学习目标、考核方法和学习方法                                  5min                   

 

 

 

三、认识气相色谱(知识点2                                               5min

引入:汽油中有多达185 个组分,有没有一种分析方法可以在一个小时内分离这末多种组分并定量其含量?大家考虑一下可用什莫方法?

学生思考讨论、评价并回答引入气相色谱法

简单讲解气相色谱的优点,引出茨维特实验

茨维特实验:(教师讲解)教师一边放映动画(茨维特实验),一边讲解。 10min

问题:从茨维特实验总结出色谱的几个基本概念和色谱的主要用途?

个别学生回答,教师点评,其他学生补充,教师总结:

填充有碳酸钙的玻璃柱称为色谱柱;碳酸钙称为固定相,而淋洗的石油醚称为流动相;简单讲述气相色谱分离原理;这种方法称为色谱分析法,它实质上是一种物理化学分离方法,即利用不同物质在两相中具有不同的分配系数,当两相作相对运动时,这些物质在两相中反复多次分配从而使各物质得到完全分离。

思考:不同物质为什么能在色谱柱中得到分离?

四、色谱法分类(知识点3)                                        5min

色谱一般按固定相和流动相所处的状态分类,可分为气相色谱法(气谱)与液相色谱法(液气

相色谱分离对象;

思考:是不是任何气体都可用作气相色谱的流动相,为什么?

 [3]操练:                                                                 10min

任务2:观看动画,描述气相色谱仪的构造组成

个别学生回答,教师点评,其他学生补充,教师总结:

气相色谱仪主要由载气系统、进样系统、分离系统、检测系统、显示系统和温控系统等六部分组成。

[4]归纳点评                                                                  8min

提出问题:通过看图,分别指出各大系统的组成部件?

学生讨论回答,教师点评总结:

气路系统:气源(高压钢瓶和气体发生器)、压力调节器\净化器、气体调节阀

进样系统:气化室、微量注射器、气体进样器

分离系统:–柱箱、填充柱、毛细管柱

检测系统:TCDFID

数据处理系统色谱工作站

 

 

 

 

 

 

 

[5]深化                                                                     5min

任务3 叙述试样在气相色谱仪中的分离过程

个别学生回答,教师点评,其他学生补充,教师总结:

N2H2等载气(用来载送试样而不与待测组分作用的隋性气体)由高压载气钢瓶供给,经减压阀减压后进入净化器,再经由稳压阀和针形阀后以一定的流量通过汽化室进入色谱柱。待载气流量,汽化室、色谱柱、检测器的温度以及记录仪的基线稳定后,试样由进样器进入汽化室,瞬间汽化为气体并被载气带入色谱柱。由于色谱柱中的固定相对试样中不同组分的吸附能力或溶解能力是不同的,因此有的组分流出色谱柱的速度较快,有的组分流出色谱柱的速度较慢,从而使试样中各种组分彼此分离而先后流出色谱柱,然后进入检测器。检测器将混合气体中组分的浓度或质量流量转变成可测量的电信号,并经放大器放大后,通过记录仪即可得到其色谱图。

思考:如果样品是固体,如何分析?

[6]总结                                                                   2min

能力要求:

能力1:认识气相色谱仪

关键知识:

知识点1:仪器分析的作用

知识点2:气相色谱的由来、分类

知识点3:气相色谱仪的结构及分析流程

第三部分 布置作业                                                 2min

1、从色谱图中如何获取相应检测结果的信息?下次课回答。

 

 2 气相色谱图及分离原理
 

本次课标题 气相色谱图及分离原理

授课班级

化工30513052、材料3050

上课

时间

第一         

上课

地点

 

 

                      

 

1  掌握气相色谱的几个术语及其应用,并会分析谱图

2  掌握气相色谱法的分离原理,能够解释不同组分被气相色谱分离的原理和过程

 

教学

目标

能力(技能)目标

知识目标

1  能够解释不同组分被气相色谱分离的原理和过程。

2  能从色谱图上识别出较简单的信息。

 

1  掌握气相色谱法的分离原理。

2  掌握气相色谱的几个术语及其应用

 

 

重点

难点

解决方法

教学重点:

1、气相色谱法的分离原理  2、色谱图中的几个术语

教学难点:

气相色谱法的分离原理

解决方法:

结合动画,采用多媒体教学,使学生更易掌握方法原理;结合录像、实物和动画使学生更易掌握仪器结构和操作。

参考资料

《仪器分析教程》   北京大学化学系  仪器分析教学组

《仪器分析》    赵藻藩等(武汉大学)

 

分析化学(仪器分析部分)   林树昌等  (北京师范大学)

 

仪器分析原理   方惠群等   (南京大学)

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

步骤

教学内容

教学方法

教学手段

学生活动

时间分配

组织教学

1  点名考勤

2  复习

讲授(口述)

 

 

板书

课件

 

 

 

 

3分钟

引入

由大屏幕展示气相色谱谱图,提出问题:

问题1:色谱图是输出数据,如何看懂色谱图?

 

 

课件演示

口述

 

课件展示

板书

 

集体讨论

个别回答

5分钟

告知教学内容

由学生对问题的讨论回答,引出本次课程主要有两个教学内容:

1  色谱图解析

掌握色谱分析中几个重要的术语及应用。

2  气相色谱分离原理

通过学习掌握气相色谱的分离原理,并会选择合适的固定相

 

 

 

课件演示

口述

 

课件展示

板书

 

集体讨论

个别回答

2分钟

知识点引入--1

通过问题引出知识点:

 

问题2:从色谱图中如何获取相应检

     测结果的信息?

 

通过学生对以上问题的分析讨论引出色谱图的常用术语及意义。

 

设问

提问讨论

 

课件

板书

演示

 

 

集体讨论

个别回答

10分钟

操练--1

任务1:分析下列色谱谱图,请问混合物中有几个组分,其含量情况如何?

任务2

启发 诱导重点讲解

个别指导

课件

板书

若干学生

板书或回答

 

10分钟

知识点引入--2

观看动画m4-2-1

提出问题:为什麽在茨维特实验中,叶绿素混合物能在色谱柱完成分离?

学生讨论,个别学生回答,引出色谱分离原理。

 

 

 

10分钟

知识点讲解-2

 

1  -夜色谱分离原理:溶解-挥发

2  -固色谱分离原理:吸附脱附

1 

 

 

 

 

20

操练-2

任务2:观看动画m4-2-2,解释苯系混合物是如何实现分离的?

 

 

 

 

10

深化

任务3:画出样品在气相色谱仪中完成分离的大致流程图。

1   

课件演示

启发诱导

课件

板书

老师提问

学生回答

10分钟

归纳总结

理论知识:气相色谱的分离原理;色谱图的解析。

能力应用:识别分析色谱图

引导学生总结,教师点评归纳

课件

板书

个别学生回答

5

作业

作业:231页(2)(3)下周上课时交作业。

思考:对气相色谱仪的气路而言,最为重要的是什么?

 

 

 

 

 

鼓励讨论完成

5分钟

后记

 

 

 3 气路连接安装及检测器
 

本次课标题 气相色谱气路连接、安装

授课班级

化工30513052、材料3050

上课

时间

第二周              

上课

地点

 

 

                      

 

了解气路系统的组成及各部分的作用和使用注意事项;掌握气路系统安装、连接和检漏的方法,会对其气路进行连接、安装、捡漏。

 

 

教学

目标

能力(技能)目标

知识目标

1、  会对其气路进行连接、安装、捡漏。

 

1、  了解气路系统的组成及各部分的作用和使用注意事项;

2、  掌握气路系统安装、连接和检漏的方法

 

 

重点

难点

解决方法

教学重点:

气路连接和检漏

教学难点:

气路连接

解决方法:

结合动画,采用多媒体教学,使学生更易掌握方法原理;结合录像、实物和动画使学生更易掌握仪器结构和操作。

参考资料

《仪器分析教程》   北京大学化学系  仪器分析教学组

《仪器分析》    赵藻藩等(武汉大学)

 

分析化学(仪器分析部分)   林树昌等  (北京师范大学)

 

仪器分析原理   方惠群等   (南京大学)

    

 

             

 

步骤

教学内容

教学方法

教学手段

学生活动

时间分配

组织教学

1、  点名考勤

2、  复习

讲授(口述)

 

 

板书

课件

 

 

 

 

3分钟

告知教学内容

请大家先看一组图片,然后请同学们说出你的感受。由学生回答引出本次课的主要内容。

 

课件演示

口述

 

课件展示

板书

 

集体讨论

个别回答

5分钟

知识点引入--1

通过问题引出知识点:

问题1:观看动画,气路系统由那些部件组成?

问题2:对气相色谱仪的气路系统的要求是什么?

 

学生对以上问题的分析讨论,教师点评总结

 

设问

提问讨论

 

课件

板书

演示

 

 

集体讨论

个别回答

12分钟

知识点讲解-1

气路系统的组成及要求(教师讲解)

组成:钢瓶、减压阀、净化器、管路

要求:

1、  载气纯净密闭性好

2、  流速稳定

3、  流量测量准确:

 

 

课件演示

口述

 

课件展示

板书