《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/实践学时：16 先课程：无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、环境监测 后续课程支排：综合项目实训、毕业设计（论文） 授课时间：1-12周，周二3-4节/周五3-4节 授课地点：6D-301,仪器分析实验室(12E-301、302) 授课对：2019环境工程卓越班、2019环境杨班 开课学院：生态环境与建筑工程学院 任课救师姓名职称：陈洪伟副教授、陈灵晶/副散授、柳鹏副教授 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12K303、12H101答疑。线上：通过徽信、电话、优学院平台问客讨论。 裸程考核方式：开卷()闭卷()课程论文()其它() 使用教材：Fundamentals of Analytical Chemistry-9thEd.,Douglas A.Skoog等，Thomson Brooks/Cole,2013 《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 救学参考资料： 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)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、环境监测 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 3-4 节/周五 3-4 节 授课地点：6D-301，仪器分析实验室（12E-301、302） 授课对象： 2019 环境工程卓越班、2019 环境杨班 开课学院： 生态环境与建筑工程学院 任课教师姓名/职称：陈洪伟/副教授、陈灵晶/副教授、柳鹏/副教授 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 12K303、12H101 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： Fundamentals of Analytical Chemistry - 9th Ed., Douglas A. Skoog 等，Thomson Brooks/Cole,2013 《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）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 支撑单业要求指标点 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、 1. 掌握数学、自然科学、环境工程基础 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。 1.2掌握化学基础知识，并能用于 与专业知识，能够运用其理论和方法解 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 解决环境工程问题。 决环境“三废治理”中的设计、运行和 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 管理等复杂工程问题。 的处理及分析方法。 目标二（能力目标） 5.2在开发、选择与使用适当的技 5.能够针对复杂环境工程问题，开发、选 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 术、资源、现代工程工具和信息 择与使用恰当的技术、资源、现代工程工 不同的检测对象和检测体系提出合理的分析检测方法： 技术工具时能够理解这些工具的 具和信总技术工具，包括对复杂环境工程 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。 不足和局限性。 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 8.具有较好的人文艺术和社会科学素 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 遵守工程伦理道德和职业道德， 养，较强的社会责任感，能够在工程实 析问题、解决问题： 能够履行相应的责任并形成自觉 践中理解并遵守工程职业道德和规范， 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， 行动。 履行责任：。 成为生态环境保护与治理的综合性人才
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） 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。 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；
理论散学进程表 教学模式 周次 教学主题 授课敏 学时 师 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） (线上/混合 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 式/线下) 混合式 课程思政作业： 重点：环境仪器分析课程简介与学习方法，介绍仪器 要求学生每人至 分析、分析化学史的演变过程。 (课前线上学 优学院+ 少搜索并阅读两 陈洪伟/ 难点：无 习陈洪伟老师 企业微信 篇有关这次新冠 仪器分析 录制的视频并 1 陈灵晶/2 课程思政融入点：介绍环境仪器分析在环境保护、食 病毒的文献或报 目标三 绪论 完成讨论等活 线上讲授 柳鹏 品、健康、科学研究方面的应用，历代（分析）化学 动任务，三位老 与讨论 告，找出仪器设 家的巨大贡献，培养学生的爱国精神：新冠病毒的测 备或者检测方法 定。 师按章节线下 在疫情中所起的 授课) 作用 重点：气相色谱的基本原理、仪器结构 优学院+ 气相色谱 难点：色谱法理论（塔板理论、热力学理论） 企业微信 1-2 陈洪伟 3 混合式（同上） 目标一 分析 课程思政融入点：仪器分析方法与计算体现的认真、 线上讲授 严格、细致、耐心的工作态度 与讨论 优学院+ 高效液相 陈洪伟 重点：高效液相色谱的特点、理论 3 混合式（同上》 企业微信 第一次作业 目标二 色谱分析 难点：液相色谱固定相及其分类 线上讲授 与讨论
3 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 陈洪伟/ 陈灵晶/ 柳鹏 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，历代（分析）化学 家的巨大贡献，培养学生的爱国精神；新冠病毒的测 定。 混合式 （课前线上学 习陈洪伟老师 录制的视频并 完成讨论等活 动任务，三位老 师按章节线下 授课） 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 陈洪伟 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） 课程思政融入点：仪器分析方法与计算体现的认真、 严格、细致、耐心的工作态度 混合式（同上） 优学院 + 企业微信 线上讲授 与讨论 目标一 2 高效液相 色谱分析 陈洪伟 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 混合式（同上） 优学院 + 企业微信 线上讲授 与讨论 第一次作业 目标二
重点：方法基本原理、仪器及种类 课堂讲授 3 质谱分析 陈洪伟 2 混合式（同上） 目标一 难点：定性方法、图谱解释 与讨论 原子发射 重点：原子发射光谱法的原理，光谱仪器 课堂讲授 3 陈灵晶 2 混合式（同上） 目标一 光谱分析 难点：光谱仪器及其特点、定性定量分析 与讨论 原子吸收 重点：原子吸收光谱法的原理、仪器结构 课堂讲授 3-4 陈灵晶 混合式（同上） 第二次作业 目标一 光谱分析 难点：干扰因素，扣背景原理 与讨论 紫外吸收 陈灵晶 重点：有机物与无机物的紫外吸收光谱 混合式（同上） 课堂讲授 4 2 目标一 光谱分析 难点：无 与讨论 分子发光 4-5 陈灵晶 重点：分子发光光谱基本原理 混合式（同上） 课堂讲授 目标一 光谱 难点：定性定量方法与应用 与讨论 核磁共振 重点：方法基本原理、仪器及种类 5 陈灵晶 2 混合式（同上） 课堂讲授 难点：定性方法、图谱解释 第三次作业 目标一 波谱分析 与讨论 红外吸收 重点：红外吸收光谱、拉曼光谱的基础理论 课堂讲授 5-6 光谱、拉曼 柳 鹏 3 混合式（同上） 难点：红外图谱解析，红外与拉曼的区别与联系 第四次作业 目标二 与讨论 光谱 电位分析 量点：电位分析法理论（能斯特方程） 课堂讲授 6-7 柳鹏 2 混合式（同上》 目标一 法 难点：离子选择性电极的理论基础 与讨论 伏安分析 重点：极谱法基础基本理论（尤考维奇方程） 课堂讲授 7 柳鹏 2 混合式（同上） 目标一 法 难点：伏安法的改进方法及其依据、三电极体系 与讨论 库仑分析 柳鹏 置点：库仑法理论（法拉第定律），库仑滴定基本原理 7 混合式（同上） 课堂讲授 第五次作业 目标一 法 难点：析出电位、分解电压 与讨论 主题研讨 陈洪伟/ 里点：分组选定题目，查找文献，编制课件，在线或 线下 课堂讲授 目标三
4 3 质谱分析 陈洪伟 2 重点：方法基本原理、仪器及种类 难点：定性方法、图谱解释 混合式（同上） 课堂讲授 与讨论 目标一 3 原子发射 光谱分析 陈灵晶 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 混合式（同上） 课堂讲授 与讨论 目标一 3-4 原子吸收 光谱分析 陈灵晶 2 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 混合式（同上） 课堂讲授 与讨论 第二次作业 目标一 4 紫外吸收 光谱分析 陈灵晶 2 重点：有机物与无机物的紫外吸收光谱 难点：无 混合式（同上） 课堂讲授 与讨论 目标一 4-5 分子发光 光谱 陈灵晶 2 重点：分子发光光谱基本原理 难点：定性定量方法与应用 混合式（同上） 课堂讲授 与讨论 目标一 5 核磁共振 波谱分析 陈灵晶 2 重点：方法基本原理、仪器及种类 难点：定性方法、图谱解释 混合式（同上） 课堂讲授 与讨论 第三次作业 目标一 5-6 红外吸收 光谱、拉曼 光谱 柳 鹏 3 重点：红外吸收光谱、拉曼光谱的基础理论 难点：红外图谱解析，红外与拉曼的区别与联系 混合式（同上） 课堂讲授 与讨论 第四次作业 目标二 6-7 电位分析 法 柳鹏 2 重点：电位分析法理论（能斯特方程） 难点：离子选择性电极的理论基础 混合式（同上） 课堂讲授 与讨论 目标一 7 伏安分析 法 柳鹏 2 重点：极谱法基础基本理论（尤考维奇方程） 难点：伏安法的改进方法及其依据、三电极体系 混合式（同上） 课堂讲授 与讨论 目标一 7 库仑分析 法 柳鹏 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、分解电压 混合式（同上） 课堂讲授 与讨论 第五次作业 目标一 8 主题研讨 陈洪伟/ 4 重点：分组选定题目，查找文献，编制课件，在线或 线下 课堂讲授 目标三
(期中测 陈灵晶/ 课堂讨论（根据疫情适时调整） 与讨论 试) 柳鹏 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关，培养 学生树立为社会环保事业做贡献的使命感。 合计 32 实践散学进程表 项目类型 散学 授课数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 支撑课 周次 实验项目名称 学时 (验证/综 师 方式 程目标 合/设计) 重点：气相色谱仪器操作、参数设定 陈洪伟/ 难点：内标法的应用 实验 乙酸正丁酯中杂质的气相色 10 陈灵晶/4 课程思政融入点：介绍色谱法在生产、生活中的实际应 综合性实验 (课前线上 目标二 谱分析（内标法） 用，引导学生理论联系实际，明白实践是检验真理的唯 柳鹏 学习录制的 一标准：要求学生处理实验数据必须坚持实事求实、严 视频) 谨的科学态度。 陈洪伟/ 苯甲酸红外吸收光谱的测绘 重点：压片法的操作 11 陈灵晶/4 综合性实验 实验（同上） 目标二 一KBr压片法制样 难点：红外光谱的解释 柳鹏 12 原子吸收光谱法测定自来水 陈洪伟/ 4 重点：AAS的仪器操作，参数设定 综合性实验 实验（同上） 目标二
5 ( 期 中 测 试) 陈灵晶/ 柳鹏 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关，培养 学生树立为社会环保事业做贡献的使命感。 与讨论 合计 32 实践教学进程表 周次 实验项目名称 授课教 师 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 项目类型 （验证/综 合/设计） 教学 方式 支撑课 程目标 10 乙酸正丁酯中杂质的气相色 谱分析（内标法） 陈洪伟/ 陈灵晶/ 柳鹏 4 重点：气相色谱仪器操作、参数设定 难点：内标法的应用 课程思政融入点：介绍色谱法在生产、生活中的实际应 用，引导学生理论联系实际，明白实践是检验真理的唯 一标准；要求学生处理实验数据必须坚持实事求实、严 谨的科学态度。 综合性实验 实验 （课前线上 学习录制的 视频） 目标二 11 苯甲酸红外吸收光谱的测绘 --KBr 压片法制样 陈洪伟/ 陈灵晶/ 柳鹏 4 重点：压片法的操作 难点：红外光谱的解释 综合性实验 实验（同上） 目标二 12 原子吸收光谱法测定自来水 陈洪伟/ 4 重点：AAS 的仪器操作，参数设定 综合性实验 实验（同上） 目标二