《仪器分析》教学大纲

一、课程基本信息

开课单位：必威BETWAY官网

课程名称：仪器分析

课程编号：092026

英文名称：Instrumental Analysis

课程类型：专业基础课

总 学 时：54      理论学时：36    实验学时：18

学    分：3

开设专业：环境科学专业  

先修课程：高等数学、普通物理、无机化学、有机化学

二、课程任务目标

（一）课程任务

《仪器分析》是环境类专业的一门专业基础课程。它是研究物质的化学组成、含量、状态、结构和进行化学研究与质量监控的重要手段，也是许多其他学科取得化学信息的研究手段。仪器分析与仪器分析实验配合组成了一门实践性很强的课程。现代仪器分析内容包括成分分析和结构分析，无机分析和有机分析，是多种仪器方法的组合，这些方法已不单纯应用于分析目的，也广泛地应用于研究和解决各种化学理论和实际问题。通过本课程的学习，旨在引导初学者入门，为进一步深入学习打下必要的基础。讲述时，尽可能少涉及描绘仪器本身（仅限于对仪器的最基本的构造进行简单的介绍），只对仪器的基本原理作简单地叙述，主要介绍各种仪器的应用。要求学生知道要解决一个物质的分析问题（定性分析、定量分析及结构分析），需要应用哪些分析手段，并能应用这些分析手段解决一些简单物质的分析问题。

（二）课程目标

《仪器分析》的教学目标是通过本课程的学习，使学生掌握现代常用仪器的基本原理、结构特点、分析方法及相关实验技术，能够选择适当的分析方法、获取可靠的实验数据并能正确处理数据、合理解释实验现象及结果，同时对各种仪器分析方法的发展趋势有所了解，以培养学生应用各种现代仪器分析方法解决相应实际问题的基本能力。

三、教学内容和要求

（一）理论教学的内容及要求

第一章  绪论

教学内容：仪器分析的目的、任务；仪器分析的内容和分类；仪器分析的特点和局限性；仪器分析的发展、现状和展望；样品的采集、制备及保存；样品的提取；样品的净化；样品的浓缩；样品的衍生化。

重点内容：仪器分析方法的分类及仪器分析的特点和局限性：样品的采集、制备、提取及净化。

第二章 光学分析法导论

教学内容：电磁波谱；光学分析法分类；原子光谱的产生及特点；分子光谱的产生及特点；原子光谱与分子光谱的区别。

重点内容：原子光谱与分子光谱的区别及各自的特点。

第三章 紫外－可见吸收光谱法

教学内容：光与分子的相互作用；紫外及可见光光谱；物质结构和溶剂对光谱吸收峰的影响：共轭对吸收峰的影响；溶剂的影响；紫外及可见吸收光谱分析法的理论基础：（1）朗伯—比耳定律；（2）朗伯—比耳定律的使用条件；（3）偏离朗伯—比耳定律的因素；紫外及可见吸收光谱分析法的优点及缺陷；在定量分析方面的应用：（1）对混合样品的分析法；（2）双波长分析法；在定性分析方面的应用；紫外及可见吸收光谱分析仪简介。

重点内容：紫外及可见吸收光谱定量分析的依据及方法。

第四章 红外吸收光谱法

教学内容：红外吸收光谱的理论基础；红外吸收光谱测定中样品的处理；几种主要振动的吸收区域：（1）倍频区；（2）X—H伸展区（2400—3700 cm^-1）；（3）叁键和集聚双键伸展区（2100—2400 cm^-1）；（4）双键伸展区（1600—1800 cm^-1）；（5）指纹区（1300 cm^-1以下）。几类主要有机化合物的典型红外光谱；（1）烷烃；（2）烯烃；（3）炔烃；（4）芳香烃；（5）醚；（6）醇；（7）羟基化合物。富里叶变换红外光谱仪简介：（1）傅里叶变换红外光谱仪的基本组成；（2）傅里叶变换红外光谱仪的主要优点。

重点内容：红外光谱分析中样品的处理方法及简单化合物的红外光谱图的解析。

第五章 原子发射光谱法

教学内容：发射光谱分析法的测定原理；发射光谱分析法的优点及缺陷；各种光源的工作原理及性能比较；火焰、直流电弧、交流电弧及火花发生器电源的优点、缺陷及适用的样品特性；ICP光源；发射光谱的分析过程；发射光谱分析的条件选择；发射光谱分析仪简介；发射光谱定性及定量分析方法。

重点内容：ICP光源及发射光谱其它四种常用光源的特点、针对不同样品的特点选择光源的原则及发射光谱定性及定量分析的依据及方法。

第六章 原子吸收光谱法

教学内容：原子吸收光谱分析法的测定原理；原子吸收光谱分析法的优点及缺陷；火焰原子化器的工作原理及性能；石墨炉原子化器的工作原理及性能；冷原子化器的的种类；冷原子化器的工作原理及性能；火焰原子化器、石墨炉原子化器及冷原子化器的优点、缺陷及适用的样品特性；原子吸收光谱的分析过程；原子吸收光谱分析的条件选择；原子吸收光谱分析仪简介；原子吸收光谱定性及定量分析方法。

重点内容：掌握火焰原子化器、石墨炉原子化器及冷原子化器的优点、缺陷及适用的样品特性，掌握原子吸收光谱定性及定量分析的依据及方法。

第七章 质谱分析法

教学内容：质谱分析法基本原理；质谱仪器（高真空系统、进样系统、离子源、质量分析器、离子检测器、记录系统）；质谱图和质谱表；质谱中主要离子峰（分子离子峰、碎片离子峰、同位素离子峰、重排离子峰、亚稳离子峰）；相对分子量的测定、化学式的确定、结构式的确定、质谱的定量分析；色谱—质谱联用简介。

重点内容：质谱分析法基本原理，质谱仪，质谱图和主要离子峰，质谱分析法的应用。（二）实践教学的内容及要求

详见《仪器分析实验》教学大纲。

四、学时分配

章        次	各教学环节学时分配
	小计		讲授	实验	上机	习题	讨论	课外	备  注
第一章 绪论	2		3
第二章 光学分析法导论	15		3
第三章 紫外－可见吸收光谱法	24		6	6
第四章 红外吸收光谱法	16		6	6
第五章 原子发射与原子荧光光谱法	11		6
第六章 原子吸收光谱法	7		6	6
第七章 质谱分析法	6		6
合   计		54	36	18

五、考核说明

课程考核办法：笔试、闭卷；平时作业（15％）；实验成绩（15％）；期末（70％）。

六、主要教材及教学参考书目

（一）主要教材

《现代仪器分析》（第二版），刘约权主编，高等教育出版社，2010年

（二）主要参考书目

1、《仪器分析教程》， 叶宪曾等编，北京大学出版社，2007年

2、《仪器分析》，赵藻藩等编，高等教育出版社，1990年

3、《仪器分析》， 方惠群等编，科学出版社， 2008年