《高等仪器分析》课程教学大纲.docx

高等仪器分析教学大纲一、课程基本信息课程名称高等仪器分析课程编码SCC821521030开课院部理学院课程团队（未设置）学分3.0课内学时48讲授48实验0上机0实践0课外学时48适用专业本研一体化班（化学化工类）授课语言中文先修课程无机及分析化学（2-1）,无机及分析化学（2-2）.有机化学、有机化学实验、物理化学（2-1）.物理化学实验（2-1）、仪器分析、仪器分 析实验课程简介 （限选）（课程简介.）局等仪器分析是分析化学重要的组成部分，是化学和相关专业研究生的主干课程，也是分析化学的发展方向。本 课程涉及的分析方法是根据物质的光、电、声、磁、热等物理和化学特性对物质的组成、结构信息进行表征和测量，是学生必须掌握的现 代分析技术。它对于学生的知识、能力和综合素质的培养与提高起着至关重要的作用。本课程的教学目的是使学生通过本课程的学习，牢 固掌握各类仪器分析方法的基本原理以及仪器的各重要组成部分，对各仪器分析方法的应用对象及分析过程要有基本的了解。此外，通过 本课程的教学，使学生熟悉各种仪器分析方法的特点及应用，培养他们分析问题和解决问题的能力。使相关专业研究生在开展硕士论文工 作及以后的科研和实际工作中，启更宽广的视野，能正确选择和使用这些仪器分析方法，甚至改进仪器分析方法，作为认识世界的利器去 获得物质组成、结构及性能的有用信息，满足科学研究的需要，完成科技创新的任务。(Course introduction.) Advanced Instrumental analysis is an important part of analytical chemistry, a main course for graduate students majoring in chemistry and related majors, and also the development direction of analytical chemistry. The analytical method involved in this course is to characterize and measure the composition and structure information of substances according to their physical and chemical properties such as light, electricity, sound, magnetism and heat, it is a modern analytical technology that students must master. It plays a vital role in the cultivation and improvement of students* knowledge, ability and comprehensive quality. The teaching purpose of this course is to enable students to firmly grasp the basic principles of various instrumental analysis methods and the important components of instruments through the study of this course, have a basic understanding of the application object and analysis process of each instrument analysis method. In addition, through the teaching of this course, students are familiar with the characteristics and applications of various instrumental analysis methods, and their ability to analyze and solve problems is cultivated.14M3大作业 （小论 文）15%（见大作业评分标准）15M3考勤10%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。16M3课堂表现25%A-认真听课，积极参加讨论。B-一般。17M3期末考试10%（见试卷评分标准）18M3翻转课堂20%A-结论准确、内容丰富、格式规范、界面美观。B般。评分等级说明：A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1仪器分析（第二版），刘志广、张华、李亚明，大连理工大学出版社，2007. 02, ISBN:9787561126486. （*主教材）2图书1高等仪器分析，袁存光，石油工业出版社，2014. 10, ISBN:9787518303526.3图书1现代仪器分析，屠一峰、严吉林、龙玉梅，科学出版社，2017.01, ISBN:9787030312983.To enable the postgraduates of relevant majors to have a broader vision in carrying out their master's thesis work and future scientific research and practical work, to correctly select and use these instrumental analysis methods, and even to improve the instrumental analysis methods, as a sharp tool to understand the world, it can obtain useful information on material composition, structure and performance, meet the needs of scientific research, and complete the task of scientific and technological innovation.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：能掌握主要现代分析测试方法的基本原理、仪器工作原理是2M2目标2 ：能学会主要现代分析仪器组成、操作方法及注意事项及应用范围是3M3目标3 ：能与小组成员开展讨论、拥有一定答辩能力是三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第1章第1章绪论本章重点难点：(1)仪器分析的研究内容、目的和任务 (2)分析仪器的信息评价与处理的方法/21. 11.1概述1.L1仪器分析发展简史；LL2仪器分析的研究内容、目的和任务；LL3仪器分析的地位和作用；学习方法简介。Ml2/3讲授2/3自学资料31.21.2计算机与仪器 分析1.1.1 2.1计算机对仪器分析发展的促进1.1.2 仪器分析中的计算机应用技术1.1.3 网络中的仪器分析资源Ml2/3讲授2/3自学资料41.31.3分析仪器的未来未来前瞻及取新应用案例M32/3讲授2/3自学资料5第2章第2章化学与生 物传感器教学重点及难点(1) 离子选择性电极的响应机理、化学修饰电极(2) 生物传感器响应机理及应用/62. 12.1化学传感器离子选择性电极，气体传感器，化学修饰电极、微/纳米电极 和阵列Ml2讲授、讨 论2自学、作 业72.22. 2生物传感器生物识别机理，生物活性材料固定化技术，生物传感机理及应 用Ml2讲授、讨 论2自学、作 业8第3章第3章液相色谱 和超临界流体色谱法教学重点及难点：(1)高效液相色谱仪的四大系统，讲清影响液相色谱柱效的因 素(2)身效液相色谱法基本原理及不同类型的分离方法的工作原 理、特点与应用(3)分配色谱和化学键合相色谱(4)液相色谱分析条件的选择/93. 13.1高效液相色谱 的特性高效液相色谱法原理，正相色谱、反相色谱，高效液相色谱法 的优缺点及适用适用范围Ml1/2讲授1/2自学103.23. 2高效液相色谱 仪高效液相色谱仪器的基本结构，理解高效液相色谱仪的高压输 液系统、进样系统、分离系统和检测系统M21/2讲授、讨 论1/2自学、作 业113.33.3液相色谱的固 定相与流动相高效液相色谱法各种固定相及流动相，掌握根据物质极性来选 择流动相M21/2讲授、讨 论1/2作业123.43.4液相色谱中 的主要分离类型各种分离方式的原理、适用的分析对象及选择原则Ml1/2讲授、讨 论1/2作业133.53. 5液相色谱分析 条件的选择液相色谱的柱效与哪些因素有关M21/2讲授、讨 论1/2自学、作 业143.63. 6高效液相色谱 法的应用M31/2讲授、讨 论1/2自学、作 业153.73. 7超临界流体色 谱法原理、仪器、应用Ml1讲授、讨 论1自学、作 业16第4章第4章毛细管电 泳教学重点及难点：(1)毛细管电泳的基本原理(2)高效毛细管电泳操作条件选择/174. 14.1毛细管电泳的 基本原理毛细管结构和特性、毛细管电泳分离过程、主要技术参数Ml1讲授、讨 论1自学、作 业184.24.2高效毛细管电 泳仪的基本结构进样系统、毛细管清洗与缓冲液填灌、电源及电流回路、毛细 管及其温度控制、检测系统M21讲授、讨 论1自学、作 业194.34.3毛细管电泳的 分离模式区带电泳、等速电泳、等电聚焦、胶束电动、离子交换、凝胶 电泳Ml1讲授、讨 论1自学、作 业204.44.4影响分辨率的 因素及操作条件选 择电泳电压、温度、进样及聚焦进样、介质M31/2讲授1/2自学214.54.5毛细管电泳 的应用M31/2讲授1/2作业22第5章第5章极谱及伏 安分析法(1)电解分析、库仑分析原理(2)经典极谱法的基本理论(3)循环伏安法和脉冲极谱法的基本原理/235. 15.1电极及电极电 位、电池电动势Nernst方程式Ml1/2讲授1/2作业245.25. 2电解分析的基 本原理电解现象、分解电压和析出电位、极化与过电位的产生Ml1/2讲授1/2作业255.35. 3经典极谱法的 基本理论扩散电流理论，干扰电流的产生及消除方法，尤考维奇方程 式；极谱定量分析方法；极谱波的类型及各极谱波的方程式； 极谱催化波和络合物吸附波Ml1/2讲授、讨 论1/2自学、作 业265.45. 4循环伏安法和测定原理、仪器及应用M31/2讲授、讨1/2自学、作脉冲极谱法论业27第6章第6章显微成像 方法与技术(1)透射电镜成像原理及应用(2)扫描电镜成像原理及应用(3)扫描隧道显微镜的成像原理及应用(4)原子力显微镜的成像原理及应用/286. 16.1透射电子显 微镜透射电子显微镜结构和成像原理；透射电子显微镜的分辨率及 主要性能；透射电子显微镜的发展和应用M25/4讲授、讨 论5/4自学、作 业296.26. 2扫描电子显微 镜扫描电子显微镜成像原理；扫描电子显微镜结构；扫描电镜 的应用M25/4讲授、讨 论5/4自学、作 业306.36. 3扫描探针显微 技术扫描隧道显微镜；原子力显微镜M26/4讲授、讨 论6/4自学、作 业31第7章第7章 X射线 光谱和表面分析法教学重点及难点：(1) X射线荧光光谱法的原理(2) X射线衍射法的基本原理/327. 17.1 X射线荧光光 谱法原理、仪器及应用/2/3讲授、讨 论2/3自学337.24. 2 X射线衍射法原理、仪器及应用、实验M34讲授、讨 论2自学、作 业347.37.3光电子能谱 与光探针表面分析 法光致电子能谱分析M22/3讲授2/3自学357.47.4电子能谱与电 子探针表面分析法俄歇电子能谱分析，电子探针技术M22/3讲授2/3自学、作 业36第8章第8章分子发光 分析法教学重点及难点：(1)荧光光谱的基本特征(2)荧光的产率与分子结构的关系/(3)化学发光分析基本原理与应用378. 18. 1分子荧尢法荧光与磷光的产生过程；荧光光谱的基本特征；荧光的产率与 分子结构的关系；影响荧光强度的因素Ml2讲授、讨 论2自学、作 业388.28. 2分子磷光法磷光的测量；分子磷光法的应用M20. 75讲授0. 75自学398.38. 3化学发光分析化学发光分析基本原理；化学发光反应的类型；化学发光分析 法的应用M21.25讲授、讨 论1.25自学、作 业40第9章第9章红外吸收 光谱和激光拉曼光 谱法教学重点及难点：(1)红外光谱产生条件(2)基团特征振动频率(3)典型有机化合物的红外光谱(4)红外谱图解析步骤/419. 19.1红外光谱法 基础红外光谱产生条件，分子振动和振动频率，分子中基团的基本 振动形式Ml1讲授、讨 论1作业429.29. 2红外光谱仪红外光谱仪的类型与结构M20.5讲授0.5自学439.39.3红外光谱与 分子结构的关系典型有机化合物的红外光谱，影响频率位移的因素M21讲授、讨 论1自学、作 业449.49. 4红外吸收光谱 的应用红外谱图解析的一般步骤M30.5讲授、讨 论0. 5作业459.59.5激光拉曼光 谱法激光拉曼光谱原理及应用、实验M23讲授、讨 论2自学、作 业46第10 泞;第10章核磁共振 波谱法教学重点及难点：(1)核磁共振原理(2)化学位移及其影响因素(3) 1H核磁共振波谱的应用/4710. 110.1核磁共振基 本原理原子核的自旋、核磁共振现象、饱和与弛豫Ml1讲授、讨 论1作业4810.210.2核磁共振波 谱仪核磁共振谱仪、傅里叶变换核磁共振波谱仪、超导核磁共振波 谱仪M20.5讲授0. 5自学4910.310.3 1H核磁共振 波谱化学位移及其影响因素，自旋自旋偶合与偶合常数，m核 磁共振波谱的应用、实验M33讲授、讨 论2自学、作 业5010.410.4 13c核磁共 振波谱13c谱的特点、13c谱标识技术，13C谱的化学位移及13c的 应用M31讲授、讨 论1自学、作 业5110.510. 5二维核磁共 振波谱简介M20.5讲授0.5自学52第11第11章质谱法教学重点及难点：(1)质谱分析原理及质谱性能指标(2)分子离子和准分子离子、多电荷离子、同位素离子和碎片 离子的特征(3)各类有机化合物的电子轰击质谱图(4)质谱图解析与化合物结构鉴定/5311.1H.1质谱仪的类 型及构成质谱分析原理及质谱性能指标，主要离子源，质谱联用仪器M21讲授、讨 论1自学、作 业5411.211.2质谱中的各 种离子分子离子和准分子离子、多电荷离子、同位素离子和碎片离子 的特征Ml1讲授、讨 论1自学、作 业5511.311.3有机化合物 的电子轰击质谱图各类有机化合物的电子轰击质谱图M21讲授、讨 论1自学、作 业5611.4H.4 EI质谱图解 析与化合物结构鉴 定谱图解析的一般方法M31讲授、讨 论1自学、作 业57第12第12章流动注射 分析与微流控芯片教学重点及难点：(1)流动注射分析的基本原理/（2）微流控芯片的基本方法5812.212. 2微流控分析 芯片微流控芯片的基本方法与技术M21讲授、讨 论1自学5912. 112.1流动注射分 析流动注射分析的基本原理；流动注射分析仪器装置及应用技术Ml1讲授、讨 论1自学四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业 及自拟高 阶性问题1 .每周布置2道题目。2 .成绩采用白分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .考核学生对各分析方法基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力题型主要有分析和计 算题。4 .自拟高阶性问题，自己组织答案，允许多次提问，取最高分。15%2大作业 （小论 文）1 .本课程要求利用所学知识，设计出解决现实分析测试问题的实验方案。2 .布置2-3次。3 .根据资料调研情况及和实验方案的规范性和可行性评分。20%3考勤随机点名、刷卡点名等5%4课堂表现随机检查学生上课精神状态、讨论课回答问题情况10%5期末考试1 .闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分10。分。2 .主要考核学生对电力拖动自动控制系统基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题 型主要有简答题、作图题、分析题、计算题等。40%6翻转课堂1 .自己组织PPt （或分组进行）。2 .代表发言，讨论。现场评分，学生自评及教师评价。3 .现场收缴PPt纸质版。10%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业 及自拟高10%A-按时提交作业，基本知识点理解无误。B-按时提交作业，基本知识点理解存在少量错误。阶性问题2Ml大作业 （小论 文）20%（见大作业评分标准）3Ml考勤5%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。4Ml课堂表现10%A-认真听课，积极参加讨论。B一般。5Ml期末考试40%（见试卷评分标准）6Ml翻转课堂10%A-结论准确、内容丰富、格式规范、内容美观。B一般。7M2平时作业 及自拟高 阶性问题10%A-按时提交作业，基本知识点理解无误。B-按时提交作业，基本知识点理解存在少量错误。8M2大作业 （小论 文）20%（见大作业评分标准）9M2考勤5%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。10M2课堂表现10%A-认真听课，积极参加讨论。B一般。11M2期末考试40%（见试卷评分标准）12M2翻转课堂10%A-结论准确、内容丰富、格式规范、界面美观。B一般。13M3平时作业 及自拟高 阶性问题10%A-按时提交作业，基本知识点理解无误。B-按时提交作业，基本知识点理解存在少量错误。