《仪器分析》教学大纲

教学大纲

本课程是为化学系本科生开设的一门化学主干基础课程，开设的目的是使学生掌握化学与相关学科研究中所必需的定性、定量和结构分析的基础原理和分析方法，理解各种分析与检测技术的特征与技术要点，使学生初步掌握化学科学研究的技能并具备科学研究的综合素质。

本课程的要求可以归纳为以下几点：

1．掌握原子和分子光谱产生的原理，了解原子吸收、原子发射、原子荧光以及分子吸收、分子荧光与磷光、拉曼光谱分析方法以及仪器的原理及应用；

2．掌握核磁共振与质谱分析的原理、了解仪器的原理与应用、学会图谱解析的一般方法；

3．掌握混合物中各种分子分离的方法、原理与仪器。了解气相色谱、液相色谱、毛细管电泳与毛细管电动色谱的仪器原理及应用；

4．掌握电化学分析方法的基本知识、基本理论和基本分析方法；

5．了解分析化学研究的最新进展（如表面分析技术，原子力显微技术）以及在相关学科的分析测试中的应用。

课程的内容、结构、知识点、课时等方面的组织安排：

一、课程的内容、结构和知识点

第一章绪论

仪器分析的内容和分类，仪器分析的方法特点，仪器分析在科研和生产中的应用，仪器分析的发展趋势。

第二章原子吸收光谱

1、原子吸收光谱法的概述；

2、原子吸收光谱法的原理；

3、原子吸收光谱仪的结构（锐线光源；原子化器-火焰原子化、石墨炉原子化、低温原子化；单色器、检测器）；

4、干扰及其消除（化学干扰、物理干扰、电离干扰、光谱干扰；背景干扰及其消除-氘灯扣背景、塞曼扣背景、自吸扣背景）；

5、原子荧光分析法（原子荧光类型、分析原理、仪器、应用）；

6、原子吸收限制及发展前景。

第三章原子发射光谱

1、原子发射光谱概述；

2、原子发射光谱理论基础（原子发射光谱的定性基础、原子发射光谱的定量基础）；

3、原子发射光谱分析仪器（光源-火焰、电弧、火花、ICP；分光器；检测器-感光板、PMT、CCD）；

4、分析方法（定性分析、半定量分析、定量分析）；

5、原子发射光谱的干扰及其消除。

第四章紫外-可见吸收光谱分析

1、分子光谱分析方法概论；

2、分子光谱，分子结构与吸收光谱特征的关系；

3、吸收定律朗伯-比尔定律的内容，比耳定律的要求，比耳定律的适用性；

4、紫外-可见分光光度计光源，分光器，吸收池，检测器，工作过程，仪器校正；

5、紫外-可见吸收光谱的应用定性分析，定量分析，其它应用；

6、分光光度测定方法介绍差示分光光度法，导数分光光度法，双波长分光光度法，动力学分光光度法，胶束增溶分光光度法，反射光谱法，光声光谱法。

第五章分子荧光、磷光和化学发光分析法

1、光致发光的光物理过程电子自旋，单线态和三线态，光致发光的光物理过程；

2、发光参数激发光谱和发射光谱，寿命，发光量子产率；

3、发光与物质结构的关系分子

结构与荧光，酸碱度的影响，溶剂和温度的影响；4、荧光和磷光分析仪器；5、光致发光的应用；6、化学发光法简介。

第六章红外光谱法

1、红外吸收的基本理论分子振动，双原子分子伸缩振动的机械模型，振动的量子力学处理，分子振动数;

2、红外光谱仪仪器组成，色散型红外光谱仪，傅里叶变换红外光谱仪，样品制备技术;

3、红外光谱与分子结构的关系;

4、红外光谱的应用定性分析，定量分析；

5、拉曼光谱理论、拉曼光谱仪、拉曼光谱的应用。

第七章核磁共振波谱分析

1、核磁共振基本原理原子核的自旋与磁矩，核磁共振吸收，化学位移，耦合常数；

2、核磁共振波谱仪连续波核磁共振仪，傅里叶变换核磁共振仪；

3、核磁共振氢谱与分子结构的关系；

4、氢谱谱图解析；

5、核磁共振碳谱简介。

第八章色谱分析

1、色谱法导论：历史、概述、分类，名词术语；

2、色谱法的基本理论塔板理论，速率理论，柱效、选择性和分离度，洗脱问题；

3、色谱定性分析，定量分析；

4、气相色谱法：气相色谱仪、固定相选择、气相色谱的应用；

5、高效液相色谱：高效液相色谱仪、液相色谱固定相种类与选择、流动相选择；

6、毛细管电泳与毛细管电动色谱：理论、仪器、分析方法。

第九章质谱分析

1、概述：历史、分类、作用；

2、分析原理：质谱过程、理论；

3、质谱仪器样品引入系统、离子源（EI，CI，FAB），分析器（磁式，四极、飞行时间、回旋共振等），检测器、质谱仪的性能指标；

4、质谱中的离子分子离子，碎片离子，同位素离子，重排离子；

5、

常见化合物的质谱；6、质谱法在有机分析中的应用分子量的测定，分子式的确定，分子结构测定；7、GC-MS分析和LC-MS分析；8、ICP-MS原理、仪器和应用。

第十章电化学分析法

1、概述；

2、电位分析；

3、电流分析；

4、极谱和伏安分析：原理、装置、极谱波方程、干扰及其消除、分析方法。

第十一章其它仪器分析方法简介（2学时）

1、X射线荧光分析法；

2、电子探针分析法；

3、电子能谱分析法。

二、课时安排

周数内容学时

1 第一章绪论 2

第二章原子发射光谱 2

2 第二章原子发射光谱 3

第三章原子吸收光谱 1

3 第三章原子吸收光谱 4

4 第四章紫外可见分子吸收法 4

5 第四章紫外可见分子吸收法 4

6 第五章荧光、磷光和化学发光分析法 4

7 第五章荧光、磷光和化学发光分析法 2

第六章红外吸收与拉曼光谱法 2

8 第六章红外吸收与拉曼光谱法 4

9 期中测验 2

第七章核磁共振波谱法 2