《仪器分析》教学大纲 课程名称:仪器分析 课程类别(必修/选修):选修 课程英文名称:Instrumental Analysis 总学时/周学时/学分:48/3/3 其中实验/实晚学时:12 先修课程:高等数学、无机化学、有机化学、分析化学 后续课程支撑:物理化学、高分子化学、精细有机合成与单元反应 授课时间:1-16周,星期三8-10,星期五5-7节 授课地点:理论课在松山湖校区6A202,实验课在12E303 授课对象:20应化、化卓1、2班 开课学院:化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称:周亚民/副教授 答疑时间、地点与方式: 1.课堂:每次上课的课前、课间和课后进行答疑: 2.课外:可直接到12E实验办公室进行答疑: 3.线上:建立微信课程群,实施线上答疑。 课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它() 使用教材: 1.《仪器分析》,胡坪,北京:高等教育出版社,2020年第5版: 2.《仪器分析实验》(第四版),胡坪,高等教育出版社,2016。 敦学参考资料: 1.《分析化学(下)》,武汉大学主编,高等教育出版社,2015年第5版: 2.《分析化学》,湖南大学组编,科学出版社,2016年第3版。 课程简介:
1 《仪器分析》教学大纲 课程名称:仪器分析 课程类别(必修/选修):选修 课程英文名称:Instrumental Analysis 总学时/周学时/学分:48/3/3 其中实验/实践学时:12 先修课程:高等数学、无机化学、有机化学、分析化学 后续课程支撑:物理化学、高分子化学、精细有机合成与单元反应 授课时间:1-16 周,星期三 8-10,星期五 5-7 节 授课地点:理论课在松山湖校区 6A202,实验课在 12E303 授课对象:20 应化、化卓 1、2 班 开课学院:化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称:周亚民/副教授 答疑时间、地点与方式: 1.课堂:每次上课的课前、课间和课后进行答疑; 2.课外:可直接到 12E 实验办公室进行答疑; 3.线上:建立微信课程群,实施线上答疑。 课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它( ) 使用教材: 1. 《仪器分析》,胡坪,北京:高等教育出版社, 2020 年第 5 版; 2. 《仪器分析实验》(第四版),胡坪,高等教育出版社,2016。 教学参考资料: 1. 《分析化学(下)》,武汉大学主编,高等教育出版社, 2015 年第 5 版; 2. 《分析化学》,湖南大学组编,科学出版社, 2016 年第 3 版。 课程简介:
本课程是应用化学专业的专业必修课程,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化学、材料、环境、食品、生物制品、 药品科研等实际生产工作中的应用。 课程教学目标及对单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1:通过学习理解色谱法、电化学分析法、光谱分析 13掌握各化学学科中的基本概念、原 具备从事化学化工领域工作所需的自然科学、工 法的基本原理及仪器构造,了解相应仪器分析方法的基本 理和方法,能够将所学知识用于解决化 程基础和专业知识,能够用于解决复杂工程问题 知识和特点: 学领域复杂问题 目标2:运用仪器分析中各类分析方法的基本原理、基本 理论、实验技术和应用条件,能够针对不同的检测对象和 23能够针对一个复杂系统或者过程选 2能够运用数学、自然科学和化学学科等领域的基 检测体系提出合理的分析检测方法:培养学生熟练进行仪 择一种相关数学模型,并进行严谨推 本原理,识别和表达化学领域相关的工程与设计问 器分析中相关的计算和数据统计处理的能力:培养学生的 理,给出结论 题,并通过文献研究分析以获得有效结论 仪器分析方法学验证,分析方法评价的能力和基本方法: 目标3: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(方案中包括从样品采集、预处 41能够设计针对化学工程问题的解决 理、实施分析及给出正确监测结果的每一步的具体操作及 4能够采用科学方法对化学领域工程问题进行研究 方案,能够设计相关实验和方案以获得 有关注意事项)。通过有代表性实验项目的操作及结果处 和分析,包括设计实验、处理与解释数据得到合理 和实现分析数据采集、数据处理、生产 理、分析,进一步理解常见仪器分析方法的基本原理知识, 有效的结论 流程 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4:培养和提高学生的动手能力,培养学生严谨的科72能针对实际的精细化工、能源利用7能够理解和评价化学化工相关问题的解决方案对
2 本课程是应用化学专业的专业必修课程,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化学、材料、环境、食品、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 1:通过学习理解色谱法、电化学分析法、光谱分析 法的基本原理及仪器构造,了解相应仪器分析方法的基本 知识和特点; 1-3 掌握各化学学科中的基本概念、原 理和方法,能够将所学知识用于解决化 学领域复杂问题 1 具备从事化学化工领域工作所需的自然科学、工 程基础和专业知识,能够用于解决复杂工程问题 目标 2:运用仪器分析中各类分析方法的基本原理、基本 理论、实验技术和应用条件,能够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;培养学生熟练进行仪 器分析中相关的计算和数据统计处理的能力;培养学生的 仪器分析方法学验证,分析方法评价的能力和基本方法; 2-3 能够针对一个复杂系统或者过程选 择一种相关数学模型,并进行严谨推 理,给出结论 2 能够运用数学、自然科学和化学学科等领域的基 本原理,识别和表达化学领域相关的工程与设计问 题,并通过文献研究分析以获得有效结论 目标 3: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(方案中包括从样品采集、预处 理、实施分析及给出正确监测结果的每一步的具体操作及 有关注意事项)。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; 4-1 能够设计针对化学工程问题的解决 方案,能够设计相关实验和方案以获得 和实现分析数据采集、数据处理、生产 流程 4 能够采用科学方法对化学领域工程问题进行研究 和分析,包括设计实验、处理与解释数据得到合理 有效的结论 目标 4:培养和提高学生的动手能力,培养学生严谨的科 7-2 能针对实际的精细化工、能源利用 7 能够理解和评价化学化工相关问题的解决方案对
学态度和初步的综合科学研究能力,通过用理论分析解决 等方面,分析研究项目对环境、人类生 环境和社会可持续发展的影响 问题的过程,培养学生辩证唯物主义的思想方法。了解仪 存、社会发展产生的可能影响和损害 器分析对经济、社会发展的影响,理解学生应具备职业及 伦理规范 理论教学进程表 散学模式 授课教 学时 敕学内容(重点、难点、课程思政融入 周次 救学主题 支排课 师 点) (线上/混合式 教学方法 作业安排 程目标 /线下 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 线上讲授 仪器分析引言、气 P60:20,21,25, 目标一 1,2 周亚民 6 理论): 线上 与小组讨 相色谱分析 29,30 论 目标四 课程思政融入点:以疫情检测对社会的 影响为主题,展开讨论。 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: 线上讲授 P107:1,2,3,5, 3 高效液相色谱分析 周亚民 线上 和小组讨 > 目标二 课程思政融入点:中药科学量化与色谱 论 分析展开讨论。 重点:电位分析法理论(能斯特方程) 线上讲授 电位分析法 周亚民 线上 P144:10,11,12, 目标一 4 难点:选择性离子电极的理论基础 与小组讨 14 目标二 课程思政融入点:F离子选择电极与我国 论 3
3 学态度和初步的综合科学研究能力,通过用理论分析解决 问题的过程,培养学生辩证唯物主义的思想方法。了解仪 器分析对经济、社会发展的影响,理解学生应具备职业及 伦理规范 等方面,分析研究项目对环境、人类生 存、社会发展产生的可能影响和损害 环境和社会可持续发展的影响 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 1,2 仪器分析引言、气 相色谱分析 周亚民 6 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:以疫情检测对社会的 影响为主题,展开讨论。 线上 线上讲授 与小组讨 论 P60:20,21, 25, 29,30 目标一 目标四 3 高效液相色谱分析 周亚民 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; 课程思政融入点:中药科学量化与色谱 分析展开讨论。 线上 线上讲授 和小组讨 论 P107:1,2,3,5, 7 目标二 4 电位分析法 周亚民 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 课程思政融入点:F 离子选择电极与我国 线上 线上讲授 与小组讨 论 P144:10,11,12, 14 目标一 目标二
传感器方面介绍。 重点:极谱法基础基本理论(尤考维奇 5 伏安分析法 周亚民 方程) 线上 线上讲授 P177:14,15,16 目标二 难点:各种伏安法的改进方法及其依据 重点:库仑法理论(法拉第定律),库 线上讲授 库仑分析法 周亚民 仑滴定基本原理 P191:3,7,9, 6 线上 与小组讨 目标二 难点:无 论 0 重点:原子发射光谱法的原理,光谱仪 器 目标一 7 原子发射光谱分析 周亚民 线下 课堂讲授 P213:1,3,8,11 难点:光谱仪器及其特点、定性定量分 目标二 析 重点:原子吸收光谱法的原理、仪器结 构 P255:1,4,10, 原子吸收光谱分析 周亚民 3 线上 讲授 13 目标二 难点:干扰因素,扣背景原理 重点:有机物与无机物的紫外吸收光谱 紫外吸收光谱分析 周亚民 线下 难点:无 课堂讲授 P273:1,2,3 目标二 重点:红外吸收光谱的基础理论 10 红外吸收光谱分析 周亚民 2 线下 P311:5,6,10 课堂讲授 目标二 难点:红外图谱解释 11 核磁共振波谱分析 周亚民 3 重点:方法基本原理、仪器及种类 线下 课堂讲授 P383:8,9 目标一
4 传感器方面介绍。 5 伏安分析法 周亚民 3 重点:极谱法基础基本理论(尤考维奇 方程) 难点:各种伏安法的改进方法及其依据 线上 线上讲授 P177:14,15,16 目标二 6 库仑分析法 周亚民 3 重点:库仑法理论(法拉第定律),库 仑滴定基本原理 难点:无 线上 线上讲授 与小组讨 论 P191:3,7 ,9, 10 目标二 7 原子发射光谱分析 周亚民 3 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 线下 课堂讲授 P213:1,3,8,11 目标一 目标二 8 原子吸收光谱分析 周亚民 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 讲授 P255:1,4,10, 13 目标二 9 紫外吸收光谱分析 周亚民 3 重点:有机物与无机物的紫外吸收光谱 难点:无 线下 课堂讲授 P273:1,2,3 目标二 10 红外吸收光谱分析 周亚民 3 重点:红外吸收光谱的基础理论 难点:红外图谱解释 线下 课堂讲授 P311:5,6,10 目标二 11 核磁共振波谱分析 周亚民 3 重点:方法基本原理、仪器及种类 线下 课堂讲授 P383:8,9 目标一
难点:定性方法、图谱解释 目标二 重点:方法基本原理、仪器 12 质谱分析3 周亚民 3 难点:定性方法、图谱解释 线下 课堂讲授 P418:1,9,10. 目标三 课程思政融入点:东莞与中国散列中子 源国家科学城 合计 36 实践散学进程表 项目类型(验证综合 敦学 支排课 周次 实验项目名称 授课数师 学时 教学内容(重点、难点、课程思政融入点) 设计) 方式 程目标 乙酸正丁酯中杂质的气 重点:气相色谱仪器操作、参数设定 实验室分组实 相色谱分析(内标法) 周亚民 4 综合 目标三 难点:内标法的应用 验 电位法测定-离子的含 重点:电位分析原理 实验室分组实 量 周亚民 4 验证 目标三 难点:数据处理 验 苯甲酸红外吸收光增的 重点:压片法的操作 实验室分组实 测绘-一KBr压片法制样 周亚民 4 综合 目标三 难点:红外光谱的解释 验 合计 12 课程考核 支撑毕业要 评价依据及成绩比例(%) 课程目标 考核内容 权重(%) 求指标点 作业 实验 考试 出勒 5
5 难点:定性方法、图谱解释 目标二 12 质谱分析 3 周亚民 3 重点:方法基本原理、仪器 难点:定性方法、图谱解释 课程思政融入点:东莞与中国散列中子 源国家科学城 线下 课堂讲授 P418:1,9,10。 目标三 合计 36 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 乙酸正丁酯中杂质的气 相色谱分析(内标法) 周亚民 4 重点:气相色谱仪器操作、参数设定 难点:内标法的应用 综合 实验室分组实 验 目标三 电位法测定 F-离子的含 量 周亚民 4 重点:电位分析原理 难点:数据处理 验证 实验室分组实 验 目标三 苯甲酸红外吸收光谱的 测绘--KBr 压片法制样 周亚民 4 重点:压片法的操作 难点:红外光谱的解释 综合 实验室分组实 验 目标三 合计 12 课程考核 课程目标 支撑毕业要 求指标点 考核内容 评价依据及成绩比例(%) 权重(%) 作业 实验 考试 出勤