《分析化学(仪器分析)》课程教学大纲一、课程简介课程中文名分析化学(仪器分析)课程英文名AnalyticalChemistry(InstrumentAnalysis)课程代码课程学分总学时数334261H05E口线上口通识课程口学科基础课因必修囚线下课程类别课程性质课程形态口选修口专业课口线上线下混合口其他团实验实践课口其他口其他口闭卷口开卷口面试口口试口答辩口一页开卷考核方式口论文口其他团报告口大型作业口课程作品开课基层教开课学院化工系材料科学与化学工程学院学组织面向专业开课学期化学工程与工艺2.2学期课程负责人审核人徐清、马强金花先修课程无机化学、分析化学(化学分析)后续课程无课程网址无《仪器分析实验》课程适用于化学化工类专业的学生,是在学生具备了一定的无机化学与分析化学理论知识基础上开设的一门专业基础课程。本课程是仪器分析课程的重要组成部分,内容涵盖分子光谱、原子光谱等分析仪器的使用和分析检测应用。本课程的主要目的是使学生在学习仪器分析课程简介理论课程的基础上,学习和掌握仪器分析的基本原理、基础知识、仪器构造和基本操作技能,并能达到一定的熟练程度,能较好的了解和掌握一般仪器的正确使用和日常维护方法。培养学生严谨和实事求是的科学态度,利用分析仪器手段解决分析问题和正确处理实验结果、数据等的能力
《分析化学(仪器分析)》课程教学大纲 一、课程简介 课程中文名 分析化学(仪器分析) 课程英文名 Analytical Chemistry (Instrument Analysis) 课程代码 261H05E 课程学分 3 总学时数 34 课程类别 □通识课程 □学科基础课 □专业课 实验实践课 □其他 课程性质 必修 □选修 □其他 课程形态 □线上 线下 □线上线下混 合 □其他 考核方式 □闭卷 □开卷 □一页开卷 □面试 □口试 □答辩 □论文 报告 □大型作业 □课程作品 □其他 开课学院 材料科学与化学工程学院 开课基层教 学组织 化工系 面向专业 化学工程与工艺 开课学期 2.2 学期 课程负责人 徐清、马强 审核人 金花 先修课程 无机化学、分析化学(化学分析) 后续课程 无 课程网址 无 课程简介 《仪器分析实验》课程适用于化学化工类专业的学生,是在学生具备了一 定的无机化学与分析化学理论知识基础上开设的一门专业基础课程。本课 程是仪器分析课程的重要组成部分,内容涵盖分子光谱、原子光谱等分析 仪器的使用和分析检测应用。本课程的主要目的是使学生在学习仪器分析 理论课程的基础上,学习和掌握仪器分析的基本原理、基础知识、仪器构 造和基本操作技能,并能达到一定的熟练程度,能较好的了解和掌握一般 仪器的正确使用和日常维护方法。培养学生严谨和实事求是的科学态度, 利用分析仪器手段解决分析问题和正确处理实验结果、数据等的能力
二、课程目标本课程是与《分析化学(仪器分析)》相配套的实验实践课程。课程主要在仪器分析理论课程的基础上,使学生学习和掌握仪器分析的基本原理、基础知识仪器构造和基本操作技能,并能达到一定的熟练程度,能较好的了解和掌握一般仪器的正确使用和日常维护方法。培养学生严谨和实事求是的科学态度,利用分析仪器手段解决分析问题和正确处理实验结果、数据的能力。表1课程目标序号具体课程目标课程目标1使学生具有基本的科学素养,引导学生培养严谨、实事求是的工作态度:激发学生树立投身科学研究和技术创新的远大理想,激发学生强烈的使命感和责任心。课程目标2使课堂教授的重要理论和概念得到验证、巩固、充实和提高,并适当地扩大知识面课程目标3培养学生正确地掌握主要分析测试仪器(分子光谱、原子光谱等)的实验操作技能。课程目标4培养学生独立思考和工作能力、创新意识和能力,课程目标5培养学生科学的工作态度和习惯三、课程目标与毕业要求对应关系本课程的课程目标对毕业要求指标点的支撑情况如表2所示:表2课程目标与毕业要求对应关系课程目毕业要求指标点标1-1能系统理解数学、自然科学、计算、工程科学理论基础并用于毕业要求1:工程知识:能够将数学、自然2,3化学工程与工艺专业领域程中科学、工程基础和专业知识用于解决化学的复杂工程问题的恰当表述。工程与工艺专业领域的化工产品开发、工1-3能够将相关工程专业知识和艺与设备设计中的复杂工程问题。数学分析方法用于推演、分析化2,4学工程与工艺专业工程问题。2-1能运用相关科学原理,识别毕业要求2:问题分析:能够应用数学、自和判断化学工程与工艺专业领2,4域的化工产品开发、工艺与设备然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析化学工程与工艺设计中的复杂工程问题的关键专业领域的化工产品开发、工艺与设备设环节。2-4能运用基本原理,借助文献计中的复杂工程问题,以获得有效结论。2,4研究,并从可持续发展的角度分
二、课程目标 本课程是与《分析化学(仪器分析)》相配套的实验实践课程。课程主要在 仪器分析理论课程的基础上,使学生学习和掌握仪器分析的基本原理、基础知识、 仪器构造和基本操作技能,并能达到一定的熟练程度,能较好的了解和掌握一般 仪器的正确使用和日常维护方法。培养学生严谨和实事求是的科学态度,利用分 析仪器手段解决分析问题和正确处理实验结果、数据的能力。 表 1 课程目标 序号 具体课程目标 课程目标 1 使学生具有基本的科学素养,引导学生培养严谨、实事求是的工作态度;激发 学生树立投身科学研究和技术创新的远大理想,激发学生强烈的使命感和责任 心。 课程目标 2 使课堂教授的重要理论和概念得到验证、巩固、充实和提高,并适当地扩大知 识面 课程目标 3 培养学生正确地掌握主要分析测试仪器(分子光谱、原子光谱等)的实验操作 技能。 课程目标 4 培养学生独立思考和工作能力、创新意识和能力。 课程目标 5 培养学生科学的工作态度和习惯 三、课程目标与毕业要求对应关系 本课程的课程目标对毕业要求指标点的支撑情况如表 2 所示: 表 2 课程目标与毕业要求对应关系 毕业要求 指标点 课程目 标 毕业要求 1:工程知识:能够将数学、自然 科学、工程基础和专业知识用于解决化学 工程与工艺专业领域的化工产品开发、工 艺与设备设计中的复杂工程问题。 1-1 能系统理解数学、自然科学、 计算、工程科学理论基础并用于 化学工程与工艺专业领域程中 的复杂工程问题的恰当表述。 2,3 1-3 能够将相关工程专业知识和 数学分析方法用于推演、分析化 学工程与工艺专业工程问题。 2,4 毕业要求 2:问题分析:能够应用数学、自 然科学和工程科学的基本原理,识别、表 达、并通过文献研究分析化学工程与工艺 专业领域的化工产品开发、工艺与设备设 计中的复杂工程问题,以获得有效结论。 2-1 能运用相关科学原理,识别 和判断化学工程与工艺专业领 域的化工产品开发、工艺与设备 设计中的复杂工程问题的关键 环节。 2,4 2-4 能运用基本原理,借助文献 研究,并从可持续发展的角度分 2,4
课程目毕业要求指标点标析化学工程与工艺专业领域的化工产品开发、工艺与设备设计活动过程的影响因素,获得有效结论。4-1能够基于数学、物理、化学及本专业的科学原理,通过文献2,5研究或相关方法,调研和分析复杂工程问题的解决方案。毕业要求4:研究:能够基于科学原理并采4-2能够根据化学工程与工艺领用科学方法对化学工程与工艺领域,尤其域尤其是绿色石油加工和智慧是绿色石油加工和智慧化工与安全控制中2,4化工与安全控制的对象特征,选复杂工程问题进行研究,包括设计实验、择研究路线,设计实验方案。分析与解释数据、并通过信息综合得到合4-3能够根据化学工程与工艺领理有效的结论。域尤其是绿色石油加工和智慧2,3化工与安全控制的实验方案构建实验系统,安全地开展实验,正确地采集实验数据。毕业要求5:使用现代工具:能够针对化学工程与工艺领域尤其是绿色石油化工和智5-2能够选择与使用恰当的仪慧化工与安全领域中复杂工程问题,开发、器、信息资源、工程工具和专业2,4,5选择与使用恰当的技术、资源、现代工程模拟软件,对复杂工程问题进行工具和信息技术工具,包括对复杂工程问分析、计算与设计。题的预测与模拟,并能够理解其局限性。毕业要求8:职业规范:具有人文社会科学8-2恪守工程伦理、理解并遵守工程职业道德和规范,尊重相关素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。国家和国际通行的法律法规。四、课程目标与教学内容和方法的对应关系每个设计项目的学时数和类型如表3所示:表3项目及学时分配学时数理实序项目项目类每组要求项目名称论课外践号型类别人数学学学时时时红外吸收光谱测定8-羟基喹专业设计研>2必做1.5A<3基础究啉结构专业原子吸收法测定水样中钙、镁设计研必做>2<31.54基础究的含量专业设计研X射线荧光光谱法分析水泥>2必做1.5<34基础究中的化学成分
毕业要求 指标点 课程目 标 析化学工程与工艺专业领域的 化工产品开发、工艺与设备设计 活动过程的影响因素,获得有效 结论。 毕业要求 4:研究:能够基于科学原理并采 用科学方法对化学工程与工艺领域,尤其 是绿色石油加工和智慧化工与安全控制中 复杂工程问题进行研究,包括设计实验、 分析与解释数据、并通过信息综合得到合 理有效的结论。 4-1 能够基于数学、物理、化学 及本专业的科学原理,通过文献 研究或相关方法,调研和分析复 杂工程问题的解决方案。 2,5 4-2 能够根据化学工程与工艺领 域尤其是绿色石油加工和智慧 化工与安全控制的对象特征,选 择研究路线,设计实验方案。 2,4 4-3 能够根据化学工程与工艺领 域尤其是绿色石油加工和智慧 化工与安全控制的实验方案构 建实验系统,安全地开展实验, 正确地采集实验数据。 2,3 毕业要求 5:使用现代工具:能够针对化学 工程与工艺领域尤其是绿色石油化工和智 慧化工与安全领域中复杂工程问题,开发、 选择与使用恰当的技术、资源、现代工程 工具和信息技术工具,包括对复杂工程问 题的预测与模拟,并能够理解其局限性。 5-2 能够选择与使用恰当的仪 器、信息资源、工程工具和专业 模拟软件,对复杂工程问题进行 分析、计算与设计。 2,4,5 毕业要求 8:职业规范:具有人文社会科学 素养、社会责任感,能够在工程实践中理 解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。 8-2 恪守工程伦理、理解并遵守 工程职业道德和规范,尊重相关 国家和国际通行的法律法规。 1 四、课程目标与教学内容和方法的对应关系 每个设计项目的学时数和类型如表 3 所示: 表 3 项目及学时分配 序 号 项目名称 学时数 项目 类别 项目类 型 要求 每组 人数 理 论 学 时 实 践 学 时 课外 学时 1 红外吸收光谱测定 8-羟基喹 啉结构 1.5 4 ≥2 专业 基础 设计研 究 必做 <3 2 原子吸收法测定水样中钙、镁 的含量 1.5 4 ≥2 专业 基础 设计研 究 必做 <3 3 X 射线荧光光谱法分析水泥 中的化学成分 1.5 4 ≥2 专业 基础 设计研 究 必做 <3
学时数理实序项目项目类每组要求项目名称论践课外号型类别人数学学学时时时差热与热重分析研究专业设计研必做1.5>24<34究CuSO4-5H2O的脱水过程基础专业荧光分光光度法测定样品中设计研必做>21.54<35基础究的维生素B2紫外分光光度法测定废水中专业设计研1.5X>2必做6<3究苯酚含量基础合计924≥12填表说明:(1)“项目类别”项请填写:①基础:②专业:③专业基础:(2)“项目类型”项请填写:①验证性;②综合性;③设计研究:④其他:(3)“要求”项请填写:①必做:②选做:每个设计项目的教学内容、对课程目标的支撑关系、教学方法如表4所示:表4课程目标与教学内容、教学方法的对应关系序课程目项目名称教学内容教学方法号标了解傅里叶变换红外的工作原理;掌握常用固态物质红外制样方法,学习利用红外吸收光谱对有机化合物结构进行定性鉴定。思政融合点1:以探月工程嫦娥五自学、视频学号探测器首次地外采样分析任务为红外吸收光谱测定习、实验指切入点,引导学生了解我国中科院1,2,3,4,5导、查阅文8-羟基喹啉结构上海技术物理研究所研制娣娥五号献、阅读报告的“红外成像光谱仪”,总结其结构特征,功能特性及性能优势;进一步介绍我国近年来在精密分析仪器自主研发中取得的进步,激励学生树立技术创新的远大理想。了解原子吸收分光光度计的结构和操作方法:掌握实验条件的选择和原子吸收法测定水干扰抑制剂的应用:了解从回收率自学、视频学22,3,4,5中钙、镁的含量习、实验指导评价分析方案和测定结果的方法:通过水中钙、镁含量的测定掌握原子吸收法的实际应用。掌握X射线荧光光谱分析方法的压X射线荧光光谱法片制样技术,了解校准曲线的绘制自学、视频学3分析水泥中的化学1,2,3,4,5方法;掌握能量色散型X射线荧光习、实验指导成分光谱仪测定水泥中的MgO、Al2O3
序 号 项目名称 学时数 项目 类别 项目类 型 要求 每组 人数 理 论 学 时 实 践 学 时 课外 学时 4 差热与热重分析研究 CuSO4·5H2O 的脱水过程 1.5 4 ≥2 专业 基础 设计研 究 必做 <3 5 荧光分光光度法测定样品中 的维生素 B2 1.5 4 ≥2 专业 基础 设计研 究 必做 <3 6 紫外分光光度法测定废水中 苯酚含量 1.5 4 ≥2 专业 基础 设计研 究 必做 <3 合计 9 24 ≥12 填表说明: (1)“项目类别”项请填写:①基础;②专业;③专业基础; (2)“项目类型”项请填写:①验证性;②综合性;③设计研究;④其他; (3)“要求”项请填写:①必做;②选做; 每个设计项目的教学内容、对课程目标的支撑关系、教学方法如表 4 所示: 表 4 课程目标与教学内容、教学方法的对应关系 序 号 项目名称 教学内容 教学方法 课程目 标 1 红外吸收光谱测定 8-羟基喹啉结构 了解傅里叶变换红外的工作原理; 掌握常用固态物质红外制样方法, 学习利用红外吸收光谱对有机化合 物结构进行定性鉴定。 思政融合点 1:以探月工程嫦娥五 号探测器首次地外采样分析任务为 切入点,引导学生了解我国中科院 上海技术物理研究所研制嫦娥五号 的“红外成像光谱仪”,总结其结构 特征,功能特性及性能优势;进一 步介绍我国近年来在精密分析仪器 自主研发中取得的进步,激励学生 树立技术创新的远大理想。 自学、视频学 习、实验指 导、查阅文 献、阅读报告 1,2,3,4,5 2 原子吸收法测定水 中钙、镁的含量 了解原子吸收分光光度计的结构和 操作方法;掌握实验条件的选择和 干扰抑制剂的应用;了解从回收率 评价分析方案和测定结果的方法; 通过水中钙、镁含量的测定掌握原 子吸收法的实际应用。 自学、视频学 习、实验指导 2,3,4,5 3 X 射线荧光光谱法 分析水泥中的化学 成分 掌握X射线荧光光谱分析方法的压 片制样技术,了解校准曲线的绘制 方法;掌握能量色散型 X 射线荧光 光谱仪测定水泥中的 MgO、Al2O3、 自学、视频学 习、实验指导 1,2,3,4,5
序课程目项目名称教学内容教学方法号标SiO2、SO3、K.O、CaO、TiO2及Fe208种成分的含量。思政融合点2:通过讲解X射线荧光光谱法的基本原理和应用,强调科技创新对国家工业和建筑业的推动作用,尤其是在提高水泥质量和生产效率方面的重要性。实验过程中,鼓励学生精确操作,注重数据采集和分析,传承中国传统的“工匠精神”,强调在任何技术操作中精益求精、不断追求卓越的态度。可以通过具体实例讲解如何通过XRF技术提升水泥生产的质量和标准。掌握差热分析法和热重法的基本原理和分析方法;了解差热分析仪、差热与热重分析研热重分析仪、差热热重联用仪的基自学、视频学4究CuSO4·5H2O的2,3,4,5习、实验指导本结构:熟练掌握仪器操作;运用脱水过程分析软件对测得数据进行分析,研究CuSO4·5H2O的脱水过程。掌握荧光分光光度法的基本原理和荧光分光光度法测工作原理;理解维生素B2的理化自学、视频学性质及其在生物体内的重要功能;定样品中的维生素2,3,4,55习、实验指导B2掌握荧光分光光度法在维生素B2定量测定分析中的应用。掌握紫外分光光度法的基本原理与工作原理;了解紫外可见分光光度计的仪器结构和功能;掌握紫外分光光度法在废水中苯酚测定中的定性和定量分析应用。思政融合点3:通过讲解废水中苯酚的危害及其对环境和人体健康的紫外分光光度法测影响,引导学生关注水污染问题,自学、视频学1,2,3,4,56增强环保意识。引导学生认识到分定废水中苯酚含量习、实验指导析技术在环境保护中的重要作用,强调学生通过学习掌握环保技术,为社会可持续发展做出贡献。结合国家在水污染防治方面的政策与法规,讲解如何通过科学技术解决实际环境问题,培养学生为国家环保事业服务的责任感。五、学生成绩评定方法
序 号 项目名称 教学内容 教学方法 课程目 标 SiO2、SO3、K2O、CaO、TiO2 及 Fe2O3 8 种成分的含量。 思政融合点 2:通过讲解 X 射线荧 光光谱法的基本原理和应用,强调 科技创新对国家工业和建筑业的推 动作用,尤其是在提高水泥质量和 生产效率方面的重要性。实验过程 中,鼓励学生精确操作,注重数据 采集和分析,传承中国传统的“工匠 精神”,强调在任何技术操作中精益 求精、不断追求卓越的态度。可以 通过具体实例讲解如何通过 XRF 技术提升水泥生产的质量和标准。 4 差热与热重分析研 究 CuSO4·5H2O 的 脱水过程 掌握差热分析法和热重法的基本原 理和分析方法;了解差热分析仪、 热重分析仪、差热热重联用仪的基 本结构;熟练掌握仪器操作;运用 分析软件对测得数据进行分析,研 究 CuSO4·5H2O 的脱水过程。 自学、视频学 习、实验指导 2,3,4,5 5 荧光分光光度法测 定样品中的维生素 B2 掌握荧光分光光度法的基本原理和 工作原理;理解维生素 B2 的理化 性质及其在生物体内的重要功能; 掌握荧光分光光度法在维生素 B2 定量测定分析中的应用。 自学、视频学 习、实验指导 2,3,4,5 6 紫外分光光度法测 定废水中苯酚含量 掌握紫外分光光度法的基本原理与 工作原理;了解紫外可见分光光度 计的仪器结构和功能;掌握紫外分 光光度法在废水中苯酚测定中的定 性和定量分析应用。 思政融合点 3:通过讲解废水中苯 酚的危害及其对环境和人体健康的 影响,引导学生关注水污染问题, 增强环保意识。引导学生认识到分 析技术在环境保护中的重要作用, 强调学生通过学习掌握环保技术, 为社会可持续发展做出贡献。结合 国家在水污染防治方面的政策与法 规,讲解如何通过科学技术解决实 际环境问题,培养学生为国家环保 事业服务的责任感。 自学、视频学 习、实验指导 1,2,3,4,5 五、学生成绩评定方法