《仪器分析》课程教学活动大纲

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仪器分析课程教学大纲

仪器分析课程教学大纲

《仪器分析技术》课程教学大纲2023一、教学目的和要求仪器分析技术是测量物质的化学组成、分子结构、物理性质和状态,进行科学研究与质量监控的重要手段,是研究生必须掌握的基础知识之一。

《仪器分析》是化学与化学工程、材料工程、生物和生物工程各专业的基础课程之一。

鉴于硕博士研究生在本科阶段已经具备一定的课程基础知识,并且仪器分析技术种类繁多,发展迅速,本课程《仪器分析技术》教学大纲及教学内容的编制主要遵循“通用、精炼、新进展”的原则,通过这门课程的教学,可帮助学员较好地掌握本研究所研究领域较通用的仪器分析技术,重点学习测量误差和不确定度、各类仪器分析技术的原理、仪器结构和构效关系、主要实验技术/方法的特点、影响检测的主要因素、谱图解析的一般步骤和方法、前沿技术进展和典型应用实例等内容。

从而提高学生使用本研究所大中型仪器进行科研工作的能力。

本课程采用课堂教学、实验实验和多媒体辅助教学等多种教学手段相结合的方式完成教学内容。

教学内容注重实践应用价值,通过本课程学习,学员应能够在两个方面得到能力提升:(1)正确选择分析技术和分析仪器的能力。

(2)评判数据质量,解析数据、挖掘数据信息的能力。

二、预修课程本课程是在学生已完成本科分析化学和仪器分析课程或了解相关知识,具有较好的化学专业基础知识,特别是具备较好的“定性定量分析”的概念基础上开设的。

三、适用对象化学与化学工程、材料工程、生物和生物工程相关专业博硕士研究生。

四、授课方式采用课堂理论教学和实验演示教学相结合的授课方式,并结合讨论、学生自学、课外辅导答疑以及考核。

五、课程内容课堂理论教学总计42学时,实验演示教学18.5学时,分6个技术模块共计11章展开教学,模块I包括第一章和第二章,模块II-VI包括第三章至第十一章。

其中,模块1为必选项,在模块II-VI中,不同专业研究生可根据自身专业基础和技术需求情况,从第三章至第十一章教学内容中任选数个章节学习。

总学时数不少于36学时。

《仪器分析实验》教学大纲

《仪器分析实验》教学大纲

《仪器分析实验》教学大纲仪器分析是现代分析化学的重要分支,它利用各种仪器设备对物质进行分析和鉴定。

仪器分析实验是理论与实际相结合的一门课程,本教学大纲旨在培养学生的仪器操作和实验设计能力,以及对仪器分析原理和方法的理解。

一、课程概述1.1课程名称:仪器分析实验1.2学时安排:32学时1.3授课对象:化学及相关专业本科生1.4学时分配:-仪器分析实验原理及操作:16学时-仪器分析实验设计与数据处理:8学时-仪器分析实验项目研究:4学时-仪器分析实验综合实践:4学时二、教学目标2.1知识与理解-理解仪器分析的基本原理和常用仪器的工作原理-熟悉常用仪器的操作步骤和注意事项-了解仪器分析方法的优缺点和适用范围2.2能力与技能-掌握基本的仪器操作技巧-具备设计和实施仪器分析实验的能力-能够准确地测量和分析实验数据-能够合理地解释实验结果和提出改进意见2.3态度和价值观-具备严谨的科学态度和实验室安全意识-培养团队合作精神和科学合作意识-重视实验结果的准确性和可靠性三、教学内容3.1仪器分析实验原理及操作(16学时)-热学分析仪器:热重量法、差示扫描量热法等-光谱分析仪器:紫外-可见光谱仪、红外光谱仪、质谱仪等-色谱分析仪器:气相色谱仪、液相色谱仪等-电化学分析仪器:电位滴定仪、电导仪等-其他仪器:核磁共振仪、电子显微镜等3.2仪器分析实验设计与数据处理(8学时)-实验设计及流程制定-数据处理与结果分析-误差分析与精密度评价-仪器校正与标定3.3仪器分析实验项目研究(4学时)-学生选择特定的仪器进行实验-研究仪器性能和优化操作条件-分析实验结果并撰写报告3.4仪器分析实验综合实践(4学时)-学生组队完成一项综合实验项目-设计实验方案并采集实验数据-根据实验数据进行数据处理和结果分析-撰写实验报告并进行口头答辩四、教学方法4.1理论讲授4.2仪器操作演示4.3实验操作指导4.4实验报告撰写和讨论五、实验报告评分标准5.1实验设计和操作30%5.2数据处理和结果分析30%5.3实验报告撰写和考勤20%5.4实验室安全与卫生10%5.5队伍合作与表达能力10%六、实验设备及耗材根据实验项目的需要,提供合适的仪器设备和实验耗材。

仪器分析教学大纲模板

仪器分析教学大纲模板

一、课程基本信息1. 课程名称:仪器分析2. 课程编号:_______3. 课程类型:必修课/选修课4. 学时:______学时5. 学分:______学分6. 适用对象:______专业7. 先修课程:______(如:无机化学、分析化学、有机化学等)二、课程性质、目的与任务1. 课程性质:本课程是______专业的一门基础课程,是______课程的先导课程。

2. 课程目的:通过本课程的学习,使学生掌握仪器分析的基本原理、方法、仪器设备的使用和数据处理技术,培养分析问题的能力和解决实际问题的能力。

3. 课程任务:(1)使学生了解和掌握仪器分析的基本原理和方法;(2)使学生熟悉常用仪器设备的使用和维护;(3)培养学生独立进行实验操作、数据处理和撰写实验报告的能力;(4)培养学生分析问题和解决实际问题的能力。

三、教学内容与要求1. 光学分析:包括紫外-可见光谱、红外光谱、拉曼光谱等,要求学生掌握光谱分析的基本原理、方法及仪器设备的使用。

2. 电化学分析:包括电导率、电位滴定、伏安法等,要求学生掌握电化学分析的基本原理、方法及仪器设备的使用。

3. 分离分析:包括气相色谱、液相色谱、薄层色谱等,要求学生掌握分离分析的基本原理、方法及仪器设备的使用。

4. 质谱分析:包括质谱仪的基本原理、方法及仪器设备的使用。

5. 其他分析方法:如原子吸收光谱、原子荧光光谱、X射线荧光光谱等,要求学生掌握这些方法的基本原理、方法及仪器设备的使用。

四、教学方法与手段1. 讲授法:讲解仪器分析的基本原理、方法及仪器设备的使用。

2. 案例分析法:通过分析典型案例,培养学生的分析问题和解决问题的能力。

3. 实验教学法:通过实验操作,使学生掌握仪器分析的基本技能。

4. 计算机辅助教学:利用计算机软件进行教学,提高教学效果。

五、考核方式1. 平时成绩:包括课堂表现、实验报告、作业等。

2. 期末考试:闭卷考试,考核学生对仪器分析的基本原理、方法及仪器设备的使用掌握程度。

仪器分析教学大纲

仪器分析教学大纲

仪器分析教学大纲一、课程简介1.1 教学目的1.2 教学内容1.3 教学方式二、课程目标2.1 知识目标2.2 技能目标2.3 情感目标三、教学内容及安排3.1 仪器分析的基本概念与原理3.1.1 仪器分析的定义与分类3.1.2 仪器分析的基本原理3.1.2.1 信号检测与处理3.1.2.2 信号传递与转换3.2 常见仪器的工作原理与应用3.2.1 分光光度法仪器的原理与应用 3.2.2 色谱仪器的原理与应用3.2.3 质谱仪器的原理与应用3.2.4 核磁共振仪器的原理与应用 3.2.5 电化学仪器的原理与应用3.3 仪器分析常用方法与技术3.3.1 样品制备与前处理技术3.3.2 仪器分析操作步骤与技巧3.3.3 数据分析与结果处理方法3.4 仪器分析实验设计与实施3.4.1 实验设计的要点与方法3.4.2 实验建议与注意事项3.4.3 仪器操作与实验数据记录四、教学方法与手段4.1 授课方法4.2 实验教学方法4.3 讨论与互动4.4 考核评价方式五、教学资源与使用5.1 教材5.2 参考资料5.3 实验设备与仪器六、评价与考核6.1 评价标准6.2 考核方式6.3 考核内容七、参考教学计划7.1 单元教学计划7.2 实验教学计划八、教学团队8.1 教师配置8.2 实验室助教配置九、教学保障措施9.1 实验室安全教育与操作指导 9.2 仪器维护与管理9.3 教学质量监控与评估十、教学改进与创新10.1 教学反馈与改进机制10.2 教学创新与教育研究十一、总结与展望11.1 教学总结11.2 课程发展展望以上为《仪器分析教学大纲》的内容,通过本课程的学习,学生将掌握仪器分析的基本概念、原理和常用方法与技术,能够独立进行仪器分析实验设计与实施,并具备正确的数据分析与结果处理能力。

同时,本课程注重培养学生的实践操作能力、团队合作意识和创新思维,为将来从事仪器分析相关领域的工作打下良好基础。

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《仪器分析》考试大纲重点掌握常用仪器分析方法的基本原理、基本知识、基本技能。

了解仪器的结构及常用仪器的主要组成部分,学会使用一些仪器。

要求初步具有根据分析的目的、要求和各种仪器分析方法的特点、应用范围,选择适宜的分析方法以解决分析问题。

第一章绪论基本要求:本章要求了解仪器分析的任务、作用、特点及其仪器分析的方法、分类及发展概况,掌握定量分析方法的评价指标第一节仪器分析简介1、仪器分析和化学分析2、仪器分析方法——光学分析法,电化学分析法,色谱法,其它仪器分析方法3、仪器分析的发展概况第二节定量分析方法的评价指标1、标准曲线——标准曲线及其线性范围,标准曲线的绘制,相关系数2、灵敏度3、精密度4、准确度5、检出限第二章光谱分析法导论基本要求:了解光与物质相互作用引起原子、分子内部量子化能级之间的跃迁所产生的光谱,掌握原子光谱、分子光谱及光谱分析法的分类。

弄清原子光谱和分子光谱的概念。

第一节电磁辐射1、电磁辐射的性质2、电磁辐射第二节原子光谱和分子光谱1、原子光谱2、分子光谱第三章紫外-可见吸收光谱法基本要求:掌握紫外可见吸收光谱法的基本原理,用紫外可见吸收光谱进行定性分析、结构分析和定量分析的方法及具体应用,紫外可见吸收光谱的产生与影响因素;了解紫外可见分光光度计的基本构造及仪器类型。

第一节概述第二节紫外-可见吸收光谱1、有机化合物的紫外-可见吸收光谱2、无机化合物的吸收光谱第三节紫外可见分光光度计1、基本部件——光源,单色器,吸收池,检测器,信号显示器2、分光光度计构造原理第四节紫外-可见吸收光谱法的应用1、紫外吸收光谱法在有机定性分析中的应用(1)化合物的鉴定(2)结构分析2、定量分析——单组分、多组分物质分析第四章红外吸收光谱法基本要求:掌握红外吸收光谱法的基本原理和红外吸收光谱法的定性分析及未知物结构的确定,红外吸收光谱的振动形式、红外吸收光谱产生的条件和谱带强度;掌握基团频率与红外光谱区域及影响基团频率位移的因素;了解红外吸收光谱仪主要部件及类型;学会解析简单的红外光谱谱图——进行定性分析。

第一节概述1、红外吸收法特点2、红外光谱图表示方法第二节红外吸收基本理论1、分子的振动2、红外吸收谱产生的条件和谱带强度3、基团振动与红外光谱区域——基频区(4000~1350cm-1),指纹区(1350~650cm-1)4、影响基团频率位移的因素第三节红外吸收光谱仪1、红外吸收光谱仪主要部件2、色散型红外吸收光谱仪3、傅立叶变换红外吸收光谱仪第四节红外吸收光谱分析1、试样的制备2、、红外吸收光谱分析(1)红外吸收光谱定性分析的一般过程(2)图谱解析实例第五章分子发光分析法基本要求:掌握分子荧光分析法的基本原理和定量分析,掌握荧光的产生、荧光效率及其影响因素;掌握溶液强度与溶液浓度的关系及定量分析方法;弄清荧光分析仪器的主要部件及与分子吸收仪器的主要区别。

了解磷光分析法及化学发光分析法。

第一节荧光分析法1、概述2、基本原理(1)分子荧光的产生(2)荧光效率及其影响因素(3)荧光强度与溶液浓度的关系(4)荧光的激发光谱和发射光谱3、荧光分析仪器——光源,单色器,检测器4、荧光分析法的应用(1)荧光定量分析方法(标准曲线法,比较法,荧光猝灭法,多组分混合物的荧光分析)(2)荧光分析法的应用第二节磷光分析法第三节化学发光分析法第六章原子发射光谱法基本要求:掌握原子发射光谱法的基本原理。

了解原子发射光谱仪器,记住激发光源的作用、要求及常用的光源;掌握光谱定性分析、半定量分析和定量分析的原理、方法及必要的公式;了解此方法的特点和应用。

第一节概述第二节原子发射光谱法的基本原理1、原子发射光谱的产生2、谱线的强度第三节原子发射光谱仪器1、激发光源2、光谱仪第四节光谱定性分析及半定量分析1、光谱定性分析2、光谱半定量分析——谱线黑度比较法,谱线呈现法第五节光谱定量分析1、光谱定量分析的基本原理2、光谱定量分析方法——标准曲线法,标准加入法3、光谱定量分析工作条件的选择第六节原子发射光谱的特点和应用第七章原子吸收光谱法基本要求:掌握原子吸收光谱法的基本原理:包括吸收线的轮廓与变宽,玻耳兹曼方程,积分吸收,峰值吸收等;了解原子吸收光谱仪器的基本构造,掌握空心阴极灯;掌握原子吸收光谱法的干扰及其抑制;掌握原子吸收光谱定量分析方法及灵敏度和检出限。

第一节概述第二节原子吸收光谱法的原理1、原子吸收线(1)原子吸收线的产生(2)吸收线的轮廓与变宽(自然变宽,多普勒变宽,压力变宽)2、基态原子数与原子化温度的关系3、原子吸收法的测量第三节原子吸收光谱仪器1、锐线光源2、原子化器3、分光系统4、检测系统第四节原子吸收光谱法的干扰及其抑制1、物理干扰及其抑制2、化学干扰及其抑制3、电离干扰及其抑制4、光谱干扰及其抑制第五节原子吸收光谱定量分析1、定量分析方法2、灵敏度与检出限3、测定条件的选择第六节原子吸收光谱法的应用第八章电化学分析法导论基本要求:了解电化学分析方法分类,掌握原电池与电解池的概念及电池的表示方法;熟悉电极电位与液体接界电位的概念;弄清电极的种类。

了解原电池、电解池、电极的极化及电化学分析的一些基本知识。

第一节电化学分析方法分类第二节化学电池1、原电池2、电解池3、电池的表示方法第三节电极电位与液体接界电位1、电极电位2、液体接界电位3、极化电位第四节电极的种类1、根据电极的组成分类2、根据电极所起的作用分类第九章电位分析法基本要求:掌握电位分析法基本原理(基本原理包括指示电极、参比电极、测定原理)。

了解离子选择性电极的分类,掌握玻璃电极的响应原理、特性及pH的测定,掌握晶体膜电极(F电极),了解液膜电极、气敏电极和酶电极;熟悉离子选择性电极的性能参数;掌握离子活度的测定方法;掌握电位滴定法。

第一节离子选择性电极的分类及响应原理1、离子选择性电极分类2、玻璃电极3、晶体膜电极4、液膜电极第二节离子选择性电极的性能参数1、电位选择系数2、线性范围和检测线第三节测定离子活(浓)度的方法1、浓度和活度2、标准曲线法3、标准加入法4、测量误差第四节电位滴定法1、方法原理2、确定滴定终点的方法3、指示电极的选择第十章极谱分析法基本要求:掌握极谱分析法的基本原理;掌握极谱定量分析:扩散电流方程式、影响扩散电流的因素、干扰电流及消除方法和极谱定量分析方法;熟悉极谱波的种类及极谱波方程式;了解极谱催化波、单扫描极谱波、循环伏安法、脉冲极谱法和溶出伏安法。

第一节极谱分析法概述1、极谱分析法的发展2、极谱分析法的特点第二节极谱分析法的基本原理1、极谱法的装置2、极谱波的形成3、极谱过程的特殊性4、滴汞电极第三节极谱定量分析1、扩散电流方程式2、影响扩散电流的因素3、干扰电流及消除方法第四节极谱波的种类及极谱波方程式1、极谱波的种类2、极谱波方程式3、半波电位的测定和可逆极谱波的判断第五节极谱定量分析方法1、波高的测量方法2、波谱定量的方法第六节极谱催化波第七节单扫描极谱法第八节循环伏安法第九节脉冲极谱法第十节溶出伏安法第十一章电解、库仑基本要求:掌握电解、库仑分析法的基本原理;了解电解、库仑分析法的基本仪器装置;了解各种方法的特点及应用;掌握各种方法的定量分析的方法。

第一节电解分析法1、电解分析法的基本原理2、电解分析方法和应用第二节库仑分析法1、库仑分析的基本原理2、控制电位库仑分析法3、库仑滴定法第十二章色谱分析法基本要求:了解色谱法的分离原理,色谱分析法的分类;掌握色谱常用术语、色谱分析的基本理论(塔板理论和速率理论)、色谱定性和定量分析;了解气相色谱法的特点、固定相;掌握气相色谱检测器、操作条件的选择及气相色谱法的应用;了解气相色谱分析仪的基本构造。

了解高效液相色谱法的特点,高效液相色谱仪及高效液相色谱法的几大类型;掌握其中的化学键合相色谱法和应用。

第一节概述1、色谱分析法简介2、色谱分析法的分类3、色谱分离过程及有关术语第二节气相色谱理论基础1、塔板理论2、速率理论3、色谱基本分离方程4. 色谱定性和定量分析第三节气相色谱法1、气相色谱法的特点2、色谱分析仪——气路系统,进样系统,分离系统,温度控制系统,检测记录系统,3、气相色谱流动相与固定相4. 气相色谱检测器5、定性与定量分析6、色谱分析操作条件的选择7、气相色谱法的应用第四节高效液相色谱1、高效液相色谱法的特点2、高效液相色谱仪器3、高效液相色谱的分离系统4、高效液相色谱的类型第五节色谱分离方式的选择1、根据相对分子质量选择2、根据溶解性选择3、根据分子结构选择第十三章核磁共振波谱法基本要求:掌握1H NMR核磁共振基本原理,主要波谱参数及核磁共振分析法的应用。

了解核磁共振仪器及13C NMR。

第一节核磁共振基本原理1、原子核的磁性2、核自旋能级和核磁共振3、核自旋能级分布和驰豫第二节核磁共振波谱主要参数1、化学位移δ2、偶合常数J第三节核磁共振波谱仪1、连续核磁共振波谱仪2、脉冲傅立叶变换核磁共振波谱仪第四节核磁共振波谱法应用1、解析化合物结构的一般步骤2、谱图解析举例第十四章质谱分析法基本要求:本章要求掌握质谱分析法的基本原理、质谱图,主要离子峰以及质谱分析法的应用。

第一节质谱分析法原理和仪器1、质谱分析法基本原理2、质谱仪器第二节质谱图和主要离子峰1、质谱图与质谱表2、质谱中主要离子峰第三节质谱分析法应用1、相对分子质量的测定2、化学式的确定3、结构式的确定4、质谱定量分析。

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