《环境仪器分析》教学大纲 课程名称：环境仪器分析 课程类别（必修选修）：专业必修课 课程英文名称：Environmental Instrumental Analysis 总学时/周学时/学分：48/43 其中实验/实战学时：16 先课程：无机化学、分析化学、有机化学、物理化学 后续课程支撑：综合项目实训、毕业设计（论文） 授课时间：1-12周，周二周四1-2节(2班)/周二周四3-4节(1班)授课地点：6D-201,仪器分析实验室(12E-301、302) 授课对：2019环境工程1、2班 开课学院：生态环境与建筑工程学院 任课教师姓名职称：李亮副教授、胡俊杰讲师、焦哲剧教授、张优饼师 答聚时间、地点与方式：线下：1.课堂前后问答讲解；2.课外时间在12H101、12K302答凝。线上：通过徽信、电话、优学院平台问客讨论。 课程考核方式：开卷()闭卷()课程论文()其它() 使用教材：《仪器分析》（第五版），胡坪，王氢：北京：高等教育出版社，2019 《仪器分析实验》（第三版），胡坪：北京：高等教育出版社，2016 教学参考资料： 1)赵藻藩等，仪器分析，北京：高等教有出版社，1990 2)林树昌等，分析化学（仪器分析部分），北京：高等教育出版社，1996 3)王世平等，现代仪器分析原理与技术，哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1999 4)赵文宽，仪器分析习题精解，北京：科学出版社，2001.3 5)Fundamentals of Analytical Chemistry -9th Ed.,Douglas A.Skoog,Thomson Brooks/Cole,2013 6)Analytical Chemistry -7th Ed.,Gary D.Christian,John Wiley Sons,Inc.,2014
1 《环境仪器分析》教学大纲 课程名称：环境仪器分析 课程类别（必修/选修）：专业必修课 课程英文名称：Environmental Instrumental Analysis 总学时/周学时/学分：48/4/3 其中实验/实践学时：16 先修课程：无机化学、分析化学、有机化学、物理化学 后续课程支撑： 综合项目实训、毕业设计（论文） 授课时间： 1-12 周，周二周四 1-2 节（2 班）/周二周四 3-4 节（1 班） 授课地点：6D-201，仪器分析实验室（12E-301、302） 授课对象： 2019 环境工程 1、2 班 开课学院： 生态环境与建筑工程学院 任课教师姓名/职称：李衍亮/副教授、胡俊杰/讲师、焦哲/副教授、张优/讲师 答疑时间、地点与方式：线下：1.课堂前后问答讲解； 2.课外时间在 12H101、12K302 答疑。线上：通过微信、电话、优学院平台问答讨论。 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《仪器分析》（第五版），胡坪，王氢；北京：高等教育出版社，2019 《仪器分析实验》（第三版），胡坪；北京：高等教育出版社，2016 教学参考资料： 1）赵藻藩等，仪器分析，北京：高等教育出版社，1990 2）林树昌等，分析化学（仪器分析部分），北京：高等教育出版社，1996 3）王世平等，现代仪器分析原理与技术，哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1999 4）赵文宽，仪器分析习题精解，北京：科学出版社，2001.3 5）Fundamentals of Analytical Chemistry - 9th Ed., Douglas A. Skoog 等，Thomson Brooks/Cole,2013 6）Analytical Chemistry - 7th Ed.，Gary D. Christian 等,John Wiley & Sons, Inc.,2014
课程简介： 本课程是环境工程专业的专业必修课程，是一门重要的学科基础课。本课程的教学目的是使学生掌握现代分析仪器的理论基础、 仪器的基本结构、重要分析条件的选择、主要的分析方法、数据处理及其分析结果表达。开设本课程，旨在使学生全面系统地了解现 代仪器分析方法，同时通过配套的实验教学，培养并提高学生的动手能力及分析、解决问题的能力。使学生在今后的工作中，了解现 代化分析检测手段在环境、化学、食品、材料、生物制品、药品科研等实际生产工作中的应用。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 单业要求 目标一（知识目标）： 了解相应仪器分析方法的基本知识和特点：学握色谱法、 电化学分析法、光谱分析法、质谱法及核磁共振波谱法的 1. 掌握数学、自然科学、环境工程基础与专业知 基本原理、仪器构造、应用范围。 1.2掌握化学基础知识，并能用于解决 识，能够运用其理论和方法解决环境“三废治理” 环境工程问题。 通过有代表性实验项目的操作及结果处理、分析，进一步 中的设计、运行和管理等复杂工程问题。 理解常见仪器分析方法的基本原理知识，掌握相关仪器的 操作、样品的前处理方法、数据的处理及分析方法。 目标二（能力目标） 5. 能够针对复杂环境工程问题，开发、选择与使用 能够运用仪器分析中各类分析方法的基本原理、基本理论 5.2在开发、选择与使用适当的技术、 和实验技术针对不同的检测对象和检测体系提出合理的 恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具， 资源、现代工程工具和信息技术工具时 分析检测方法： 包括对复杂环境工程问题的预测与模拟，并能够理 能够综合分析不同样品检测中的实际问题，设计出测定该 能够理解这些工具的不足和局限性。 解其局限性： 对象的实验方案。 82在环境工程职业实践中理解和遵守 8.具有较好的人文艺术和社会科学素养，较强的社 目标三（素质目标） 工程伦理道德和职业道德，能够履行相 会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业 应的责任并形成自觉行动。 道德和规范，履行责任：。 2
2 课程简介： 本课程是环境工程专业的专业必修课程，是一门重要的学科基础课。本课程的教学目的是使学生掌握现代分析仪器的理论基础、 仪器的基本结构、重要分析条件的选择、主要的分析方法、数据处理及其分析结果表达。开设本课程，旨在使学生全面系统地了解现 代仪器分析方法，同时通过配套的实验教学，培养并提高学生的动手能力及分析、解决问题的能力。使学生在今后的工作中，了解现 代化分析检测手段在环境、化学、食品、材料、生物制品、药品科研等实际生产工作中的应用。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标一（知识目标）： 了解相应仪器分析方法的基本知识和特点；掌握色谱法、 电化学分析法、光谱分析法、质谱法及核磁共振波谱法的 基本原理、仪器构造、应用范围。 通过有代表性实验项目的操作及结果处理、分析，进一步 理解常见仪器分析方法的基本原理知识，掌握相关仪器的 操作、样品的前处理方法、数据的处理及分析方法。 1.2 掌握化学基础知识，并能用于解决 环境工程问题。 1. 掌握数学、自然科学、环境工程基础与专业知 识，能够运用其理论和方法解决环境“三废治理” 中的设计、运行和管理等复杂工程问题。 目标二（能力目标） 能够运用仪器分析中各类分析方法的基本原理、基本理论 和实验技术针对不同的检测对象和检测体系提出合理的 分析检测方法； 能够综合分析不同样品检测中的实际问题，设计出测定该 对象的实验方案。 5.2 在开发、选择与使用适当的技术、 资源、现代工程工具和信息技术工具时 能够理解这些工具的不足和局限性。 5. 能够针对复杂环境工程问题，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， 包括对复杂环境工程问题的预测与模拟，并能够理 解其局限性； 目标三（素质目标） 8.2 在环境工程职业实践中理解和遵守 工程伦理道德和职业道德，能够履行相 应的责任并形成自觉行动。 8. 具有较好的人文艺术和社会科学素养，较强的社 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；
培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度，运用科学的 思维和方法，分析问题、解决问题： 使学生养成理论联系实际、科学严谨、实事求是的科学态 度和职业道德，成为生态环境保护与治理的综合性人才。 理论教学进程表 教学模式 授课数 学时 救学内容（重点、难点、课程思政融入 周次 敏学主题 支撑课 师 数 点) (线上/混合式 教学方法 作业安排 /线下 程目标 重点：环境仪器分析课程简介与学习方 法，介绍仪器分析、分析化学史的演变过 课程思政作业：要 程。 求学生每人至少搜 优学院+ 难点：无 索并阅读两篇有关 企业微信 1 仪器分析绪论 李衍亮 课程思政融入点：介绍环境仪器分析在 线上教学 这次新冠病毒的文 目标三 线上讲授 献或报告，找出仪 环境保护、食品、健康、科学研究方面的 与讨论 器设备或者检测方 应用，仪器分析在疫情下对新冠病毒检 法在疫情中所起的 测、诊断和治疗中的巨大贡献，培养学生 作用 的爱国精神。 重点：气相色谱的基本原理、仪器结构 1-2 气相色谱分析 李衍亮 3 优学院+ 难点：色谱法理论（塔板理论、热力学理 线上教学 目标一 企业微信 论)
3 培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度，运用科学的 思维和方法，分析问题、解决问题； 使学生养成理论联系实际、科学严谨、实事求是的科学态 度和职业道德，成为生态环境保护与治理的综合性人才。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/混合式 /线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 仪器分析绪论 李衍亮 2 重点：环境仪器分析课程简介与学习方 法，介绍仪器分析、分析化学史的演变过 程。 难点：无 课程思政融入点：介绍环境仪器分析在 环境保护、食品、健康、科学研究方面的 应用，仪器分析在疫情下对新冠病毒检 测、诊断和治疗中的巨大贡献，培养学生 的爱国精神。 线上教学 优学院 + 企业微信 线上讲授 与讨论 课程思政作业：要 求学生每人至少搜 索并阅读两篇有关 这次新冠病毒的文 献或报告，找出仪 器设备或者检测方 法在疫情中所起的 作用 目标三 1-2 气相色谱分析 李衍亮 3 重点：气相色谱的基本原理、仪器结构 难点：色谱法理论（塔板理论、热力学理 论） 线上教学 优学院 + 企业微信 目标一
线上讲授 与讨论 优学院+ 重点：高效液相色谱的特点、理论 高效液相色谱分析 李衍亮 3 线上教学 企业微信 第一次作业 目标二 难点：液相色谱固定相及其分类 线上讲授 与讨论 重点：电位分析法理论（能斯特方程） 课堂讲授 电位分析法 焦哲 线上教学 与讨论、 目标一 难点：选择性离子电极的理论基础 视频演示 重点：库仑法理论（法拉第定律），库仑 课堂讲授 3 库仑分析法 焦哲 1 滴定基本原理 线上教学 目标一 与讨论 难点：析出电位与分解电压 重点：极谱法基本理论（尤考维奇方程）、 三电极体系 难点：各种伏安法的特点及其改进依据 课堂讲授 伏安分析法 焦哲 线上教学 与讨论、 第二次作业 目标一 课程思政融入点：介绍极谱法的发现、伏 视频演示 安法的发展过程，突出科学家的探索精 神和历史贡献，培养学生的敬业精神。 重点：原子发射光谱法的原理，光谱仪器 张优 2 线上教学 课堂讲授 4 原子发射光谱分析 目标一 难点：光谱仪器及其特点、定性定量分析 与讨论
4 线上讲授 与讨论 2 高效液相色谱分析 李衍亮 3 重点：高效液相色谱的特点、理论 难点：液相色谱固定相及其分类 线上教学 优学院 + 企业微信 线上讲授 与讨论 第一次作业 目标二 3 电位分析法 焦哲 3 重点：电位分析法理论（能斯特方程） 难点：选择性离子电极的理论基础 线上教学 课堂讲授 与讨论、 视频演示 目标一 3 库仑分析法 焦哲 1 重点：库仑法理论（法拉第定律），库仑 滴定基本原理 难点：析出电位与分解电压 线上教学 课堂讲授 与讨论 目标一 4 伏安分析法 焦哲 2 重点：极谱法基本理论（尤考维奇方程）、 三电极体系 难点：各种伏安法的特点及其改进依据 课程思政融入点：介绍极谱法的发现、伏 安法的发展过程，突出科学家的探索精 神和历史贡献，培养学生的敬业精神。 线上教学 课堂讲授 与讨论、 视频演示 第二次作业 目标一 4 原子发射光谱分析 张优 2 重点：原子发射光谱法的原理，光谱仪器 难点：光谱仪器及其特点、定性定量分析 线上教学 课堂讲授 与讨论 目标一
重点：原子吸收光谱法的原理、仪器结构 5 原子吸收光谱分析 张优 3 线上教学 课堂讲授 目标一 难点：干扰因素，扣背景原理 与讨论 重点：红外吸收光谱的基础理论，常见官 能团峰位范围、谱图解析步骤 课堂讲授 5-6 红外吸收光谱分析 张优 线上教学 第三次作业 目标二 难点：红外图谱解析 与讨论 重点：有机物与无机物的紫外吸收光谱 课堂讲授 6 紫外吸收光谱分析 胡俊杰 线上教学 第四次作业 目标一 难点：峰位位移影响因素 与讨论 重点：方法基本原理、仪器及种类 课堂讲授 7 质谱分析 胡俊杰 4 线上教学 目标二 难点：定性方法、图谱解释 与讨论 重点：方法基本原理、化学位移与分子结 核磁共振波谱分析 胡俊杰 构关系、仪器及种类 课堂讲授 线上教学 目标一 与讨论 难点：定性方法、图谱解释 重点：分组选定题目，查找文献，编制课 李衍亮 件，在线或课堂讨论（根据疫情适时调 焦哲(1 整) 主题研讨 班)/ 2 课程思政融入点：通过同学们的分组合 课堂讲授 目标三 线上教学 (期中测试) 张优 作，共同搜集主题素材、制作PPT、演讲、 与讨论 胡俊杰 回答问题，一方面培养学生间的团结协 (2班) 作精神：另一方面，让学生感受到环境污 染与食品健康问题与自己的生活休戚相
5 5 原子吸收光谱分析 张优 3 重点：原子吸收光谱法的原理、仪器结构 难点：干扰因素，扣背景原理 线上教学 课堂讲授 与讨论 目标一 5 - 6 红外吸收光谱分析 张优 3 重点：红外吸收光谱的基础理论，常见官 能团峰位范围、谱图解析步骤 难点：红外图谱解析 线上教学 课堂讲授 与讨论 第三次作业 目标二 6 紫外吸收光谱分析 胡俊杰 2 重点：有机物与无机物的紫外吸收光谱 难点：峰位位移影响因素 线上教学 课堂讲授 与讨论 第 四次作业 目标一 7 质谱分析 胡俊杰 4 重点：方法基本原理、仪器及种类 难点：定性方法、图谱解释 线上教学 课堂讲授 与讨论 目标二 8 核磁共振波谱分析 胡俊杰 2 重点：方法基本原理、化学位移与分子结 构关系、仪器及种类 难点：定性方法、图谱解释 线上教学 课堂讲授 与讨论 目标一 8 主题研讨 (期中测试 ) 李衍亮 焦哲（ 1 班） / 张优 胡俊杰 （2 班） 2 重点：分组选定题目，查找文献，编制课 件，在线或课堂讨论（根据疫情适时调 整） 课程思政融入点 ：通过同学们的分组合 作，共同搜集主题素材、制作 PPT、演讲、 回答问题，一方面培养学生 间的团结协 作精神；另一方面，让学生感受到环境污 染与食品健康问题与自己的生活休戚相 线上教学 课堂讲授 与讨论 目标三