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教学大纲 |
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课程编号：B323505 B355105 总学时： 56 学时，其中理论 36 学时 实验20学时 学分：3 学分 适用专业：应用化工技术 材料工程技术 一、课程的性质、目的和任务 仪器分析是采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理、物理化学性质及其变化来确定物质的组成、含量及化学结构等的一类分析方法。 本课程介绍使用各种仪器装置，测定物质化学组成、状态和结构，及其在化学研究中的应用。通过本课程学习，要求学生掌握常用仪器分析方法的原理和仪器的简单结构；具有根据分析的目的，结合学到的各种仪器分析方法的特点、应用范围，选择适宜的分析方法的能力；了解仪器发展新动向。 二、教学内容 第一章 绪论 （ 1 学时） 概述；仪器分析的基本内容和分类；仪器分析特点；仪器分析在生产及科学研究中的作用；仪器分析的发展趋势。 本章重点：仪器分析和化学分析的关系。 本章难点：仪器分析的分类。 作业要求：无 本章实验：无 第二章 气相色谱分析 （13学时） （1）色谱法概述（色谱分类；色谱法的特点及应用） （2）色谱法原理（色谱流出曲线及有关术语）；基本理论（塔板理论、速率理论）；分离度。 （3）气相色谱法的流程及色谱仪 （4）G.C操作条件的选择（如载体、固定相、温度等的选择） （5）G.C定性定量分析法（定性分析：保留值、相对保留值、保留指数；定量分析：归一化法、外标法、内标法） （6）新型色谱法简介 了解并掌握气相色谱法的分离原理、定性和定量分析方法；了解并掌握气相色谱分离条件的选择、常用检测器的作用原理；了解高效液相色谱法的基本原理和应用；了解气相色谱过程及仪器使用、操作技术。 本章重点：色谱法原理；色谱定性、定量分析。 本章难点：塔板理论；速率理论；HPLC的分离方法。 作业要求：本章习题在各节思考与练习中选择问答与计算部分习题。 本章实验：气相色谱定性分析 气相色谱定量分析 第三章 电位分析法 （15学时） （1）概述 （2）基本原理（电极电位与浓度的关系；参比电极与指示电极） （3）pH值的测定（玻璃电极的响应机理，pH值的测定方法） （4）离子选择性电极（离子选择性电极的种类及电极的特性参数） （5）测定离子活度的方法与仪器（工作曲线法；标准加入法；格氏作图法） （6）离子选择性电极的特点与应用 （7）电位滴定法 本章重点：电极电位与浓度的关系；参比电极与指示电极；离子选择性电极；pH值的测定；工作曲线法；标准加入法。 本章难点：离子选择性电极（离子选择性电极的种类及电极的特性参数）。 作业要求：本章习题在各节思考与练习中选择问答与计算部分习题。 本章实验：pH之测定 氟离子含量测定 电位滴定 第四章 原子吸收光谱分析 （12学时） （1）概述；基本原理：（吸收线轮廓；吸收定律；峰值吸收系数及其测量；定量分析方法） （2）原子吸收光谱分析过程和仪器装置（原子吸收光谱分析过程；锐线光源；火焰原子化器；石墨炉原子化器；单色仪及检测系统） （3）干扰及其背景扣除方法（光谱干扰，非光谱干扰） （4）原子吸收光谱法的实验技术及其特点和应用概况。 掌握原子吸收光谱法的基本原理、仪器组成；熟练掌握原子吸收定量分析方法；学会选择仪器最佳工作条件；熟练掌握原子吸收分析的干扰及消除方法。 本章重点：原子吸收的基本原理；原子吸收光谱仪。 本章难点：积分吸收与峰值吸收；火焰原子化器。 作业要求：本章习题在各节思考与练习中选择问答与计算部分习题。 本章实验：测定水中的钙、镁离子含量 第五章 可见与紫外分子吸收光谱分析 （ 10 学时） （1）分子光谱概述（分子光谱的产生；分子光谱的类型） （2）基本原理；UV光谱与分子光谱结构的关系（无机化合物的电子跃迁类型与可见吸收光谱；有机化合物的电子跃迁类型与紫外与可见吸收光谱） （3）可见与紫外光谱定量分析（朗伯比尔定律；定量分析方法） （4）紫外与可见分光光度计（仪器及其主要部件；仪器的类型；单光束、双光束、双波长分光光度计） （5）实验技术 （6）特点和应用概况（MAS法的特点。UV光谱法在有机物和无机物分析中的应用）。 了解分子光谱的形成，电子跃迁类型、紫外吸收带类型及其与有机物结构的关系；了解影响紫外吸收光谱的因素和紫外光谱在有机物结构分析中的应用；掌握用紫外光谱进行多组分测定的几个常用方法的基本原理和应用。 本章重点：基本原理；朗伯比尔定律；MAS法的特点；UV光谱法在有机物和无机物分析中的应用。 本章难点：UV光谱法在有机物和无机物分析中的应用。 作业要求：本章习题在各节思考与练习中选择问答与计算部分习题。 本章实验：分光光度法测定铁离子含量 紫外分光光度法测定维生素C含量 第六章 红外分子吸收光谱法分析 （5 学时） （1）红外吸收光谱法概述 （2）红外光谱法的基本原理 （3）红外光谱的基本区域 （4）几类主要有机化合物的红外光谱 （5）仪器和红外光谱实验技术 （6）红外光谱的解析和应用 （7）红外光谱定量分析 了解并掌握红外吸收光谱产生的条件，影响红外吸收峰位置、强度的各种因素；掌握常见基团的特征吸收频率及与有机化合物分子结构的关系；能利用红外光谱对简单的有机化合物分子结构进行初步的解析和推断；了解红外光谱的定量分析方法。 本章重点：原理及应用。 本章难点：有机化合物的红外特征吸收频率。 作业要求：本章习题在各节思考与练习中选择问答与计算部分习题。 本章实验：无 三、学时分配
四、课程考核 考试组成：包括形成性考试和终结性考试.前者体现在每个课节之中,本课程大部分是在实验室进行操作,可操作性较强,鉴于平时学习过程的重要性,考核以平时表现为主,期末考试为辅．具体分数比例如下： 形成性考试70%+终结性考试30% （1） 终结性考试：30%(期末考试) （2） 形成性考试70% 主要包括：上课出勤和学习态度（１０％）、课堂提问和作业情况（１0％）、实验操作规范性和实验报告（５0％） 五、教材及参考书 教材：《仪器分析》（第三版）朱明华编 高等教育出版社 2000.7 参考书：1《仪器分析》 陈允魁编 上海交通大学出版社 1992.11. 2《仪器分析》武汉大学化学系编 高等教育出版社 2001.6 3《仪器分析》，夏心泉编，中央广播电视大学出版社，1994 4《仪器分析教程》 北京大学化学系 仪器分析教学组 5《仪器分析》 赵藻藩等（武汉大学） 6 分析化学（仪器分析部分） 林树昌等 （北京师范大学） 7 仪器分析原理 方惠群等 （南京大学） 附件一 （一）实验内容
实验一 气相色谱定性分析 实验目的要求：学习利用纯物对照法和加入纯物增加峰高法的定性方法 熟悉色谱仪器的操作 实验主要仪器：GC-122气相色谱仪（带FID检测器）；氮气钢瓶、氢气发生器、无油空气压缩机 实验报告要求： 1)实验原理、操作方法及实验流程图。 2)实验用仪器及药品。 3)谱图分析，试验结果。 4)实验总结和体会
实验二 苯系混合物的气相色谱分析 实验目的要求：学习归一化定量法的基本原理及基本方法 掌握色谱仪其操作 实验主要仪器：GC-122气相色谱仪（带FID检测器）；氮气钢瓶、氢气发生器、无油空气压缩机 实验报告要求： 1) 实验原理、实验条件及操作方法。 2)实验用仪器及药品。 3)谱图分析，计算各组分的相对校正因子，确定待测样中各组分得含量。 4)实验总结和体会
实验三工业废水PH 值的测定 实验目的要求：用PHS-2C型酸度计测量溶液的PH 值。 学会PHS-2C型酸度计的使用方法 实验主要仪器：PHS-2C型酸度计 实验报告要求： 1） 实验原理、实验条件及操作方法。 2） 实验用仪器及药品。 3)试验结果分析。 4)实验总结和体会
实验四 自来水中含氟量的测定 实验目的要求：学会标准曲线法和离子活度计法测定水中微量氟的方法。 学会使用PXS-215型离子活度计 实验主要仪器：PXS-215型离子活度计 实验报告要求： 1) 实验原理、实验条件及操作方法。 2)实验用仪器及药品。 3)试验结果分析。 4)实验总结和体会 实验五 用电位滴定法测定溶液中氯离子含量 实验目的要求：学会电位滴定法测定氯离子含量的方法和原理 学会使用PXS-215型离子活度计 会确定滴定终点 实验主要仪器：电位滴定仪 实验报告要求： 1) 实验原理、实验条件及操作方法。 2)实验用仪器及药品。 3)试验结果分析。 4)实验总结和体会
实验六 铁含量的测定 实验目的要求：掌握分光光度计的使用方法 学习分光光度计的应用 实验主要仪器：721分光光度计等 实验报告要求： 1) 实验原理、实验条件及操作方法。 2)实验用仪器及药品。 3)实验现象及原因分析，实验结果。 4)实验总结和体会
实验七 维生素C的测定 实验目的要求：学习在紫外光谱区同时测定双组分体系---维生素E和维生素C。 练习紫外分光光度计的使用 实验主要仪器：紫外分光光度计 实验报告要求： 1) 实验原理、实验条件及操作方法。 2) 验用仪器及药品。 3)试验结果分析。 4)实验总结和体会
实验八 原子吸收分光光度法测定自来水中钙、镁的含量 实验目的要求：学习原子吸收分光光度法的基本原理； 了解原子吸收分光光度计的基本构造及其使用方法； 掌握应用标准曲线法测定自来水中钙、镁的含量。 实验主要仪器：原子吸收分光光度计 AA320型（上海分析仪器厂） 空心阴极灯 钙、镁空心阴极灯（上海电光仪器厂） 无油空气压缩机；乙炔钢瓶；通风设备 实验报告要求： 1)实验原理、实验条件及操作方法。 2)实验用仪器及药品。 3)试验结果分析：列表记录测量钙镁标准溶液系列溶液的吸光度，然后作标准曲线，然后测量自来水样溶液的吸光度，在标准曲线上查得钙镁离子的浓度。 4)实验总结和体会 二、学时分配：共20学时
三、教材及参考书 参考书：1《仪器分析》 陈允魁编 上海交通大学出版社 1992.11. 2《仪器分析》武汉大学化学系编 高等教育出版社 2001.6 3《仪器分析》，夏心泉编，中央广播电视大学出版社，1994 4《仪器分析教程》 北京大学化学系 仪器分析教学组 5《仪器分析》 赵藻藩等（武汉大学）
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