《仪器分析》课程教学大纲Instrumental Analytical Chemistry一、课程说明课程编码：02200110课程总学时：48周学时： 4学分：3开课学期：41．课程性质：课程性质：专业必修2．适用专业与学时分配：适用于化学、应用化学专业教学内容与学时分配3．课程教学目的与要求：本课程是化学相关专业的专业必修课，目的是使学生熟悉各种科学分析仪器的基本原理，掌握实验技能，加强学生分析问题和解决问题的能力。
熟悉色谱分析法，液相色谱分析法，电位分析法，伏安分析法，库仑分析法，原子光谱法（原子发射，原子吸收），分子光谱法（紫外可见分光光谱法，红外光谱法，荧光光谱法），核磁共振波谱法和质谱的基本原理及各种仪器的结构，工作原理及基本操作。
掌握各种分析方法的定性或定量的全过程，并且每一方法掌握1、2个实际测试实验。
教师在使用本大纲时,在必须完成规定的基本内容基础上,对讲授次序、课时分配和教学方式等方面可根据教学计划灵活掌握。
4．本门课程与其它课程关系：先修课程为无机化学原理、元素无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等,是高等分析化学课程的基础。
5．推荐教材及参考书：推荐教材：《仪器分析》，高等教育出版社，朱明华编，2008年，第四版。
参考书：（1）《仪器分析》，科学出版社，方惠群等编，2002年，第一版。
（2）《仪器分析习题精解》，科学出版社，胡胜等编，2006年，第二版。
（3）《仪器分析学习指导》，科学出版社，方惠群等编，2004年，第一版。
6．课程教学方法与手段：所有内容采用多媒体教学7．课程考试方法与要求：考核方式：闭卷考试评分标准：考试方式总成绩=平时成绩（出勤+作业）×10% +期末考试×90%二、教学内容纲要第一章引言（2学时）1．教学目的与要求主要讲明仪器分析的任务，内容，范围，让学生了解仪器分析发展的概况。
2．主要内容仪器分析方法的分类、仪器分析的特点、仪器分析的发展以及仪器分析的应用。
第二章气相色谱分析（6学时）1．教学目的与要求（1）介绍色谱法有关的名词术语，色谱流出曲线。
（2）介绍塔板理论和速率理论。
提出评价柱效能的三项指标，即柱效率（n），相对保留值（r）和分离度（R）的概念。
本章的重点是速率理论，主要讨论影响色谱峰扩展的因素及如何提高柱效率的问题，学习中提出定义，指标与概念，理解其物理意义以及在实际分析工作中的应用。
（3）介绍气相色谱仪五大组成部分及其各部分的作用。
（4）介绍气相色谱固定相：固体吸附剂，固定液的分类，固定液的极性，担体。
重点是了解固定液的分离特性及掌握固定液选择的原则。
（5）介绍气相色谱分离条件的选择。
检测器的选择，固定相的选择，温度的设定，载气流速的设定。
重点介绍热导池检测器，氢火燃离子检测器，电子捕获检测器和火焰光度检测器适用的范围。
（6）定性定量分析：介绍保留值定性及保留指数定性；峰面积测定，校正因子的测定，四种常用的定量方法及适用的条件。
（7）介绍色谱法的一些应用。
2．主要内容2-1 气相色谱法概述 0.5学时2-2 气相色谱分析理论基础 2.0学时2-3 色谱分离条件的选择2-4 固定相及其选择2-5 气相色谱检测器0.5学时2-6 气相色谱定性方法 1.0学时2-7 气相色谱定量方法 2.0学时2-8 毛细管柱气相色谱法2-9 气相色谱分析的特点及其应用范围第三章高效液相色谱分析（4学时）1．教学目的与要求（1）介绍液相色谱仪的组成，各部分的作用，要求。
（2）介绍液相色谱的分类。
液－固色谱，液－液色谱，化学键合相色谱，离子交换色谱，空间排斥色谱。
液相色谱与气相色谱的区别，流动相在液相色谱分离中的重要作用及其选择的原则。
（3）高效液相色谱应用实例2．主要内容3-1 高效液相色谱法的特点3-2 影响色谱峰扩展及色谱分离的因素 1.0学时3-3 高效液相色谱法的主要类型及其分离原理3-4 液相色谱法固定相 1.0学时3-5 液相色谱法流动相3-6 高效液相色谱仪3-7 高效液相色谱分离类型的选择 2.0学时3-8 高效液相色谱法应用实例3-9 液相制备色谱3-10 毛细管电泳第四章电位分析法（4学时）1．教学目的与要求（1）介绍电化学分析的主要内容，分类，特点及其应用范围，介绍一些基本概念与术语。
（2）电位分析法基本原理：讲明电位分析法是一种在零电流下测定电极电位的方法，电极电位与溶液中有关离子的活度的关系－能斯特方程式，方程式的一般形式，使用条件，各项的意义，电极电位及电动势的测量。
（3）离子选择电极的作用原理：重点介绍玻璃电极和氟离子选择电极性能，响应机理。
（4）定量方法：介绍标准曲线法，标准加入法。
（5）电位滴定法基本原理，电位滴定法与直接电位法的比较，等当点的确定。
2．主要内容4-1 电分析化学法概要4-2 电位分析法原理 1.0学时4-3 电位法测定溶液的pH4-4 离子选择性电极与膜电位 1.0学时4-5 离子选择性电极的选择性4-6 离子选择性电极的种类和性能4-7 测定离子活(浓)度的方法 2.0学时4-8 影响测定的因素4-9 测试仪器4-10 离子选择性电极分析的应用4-11 电位滴定法4-12 电位滴定法的应用和指示电极的选择第五章伏安分析法（4学时）1．教学目的与要求（1）介绍普通极谱的基本原理。
直流极谱分析，重点讲授原理，仪器装置，定性定量分析基础，扩散电流方程式。
一般讲授内容为：可逆极谱波，络合物的可逆还原，不可逆极谱过程，在滴汞电极上的吸附现象，极谱动力波。
（2）介绍单扫描极谱，循环伏安法，方波极谱、脉冲极谱、溶出伏安法等的基本原理。
2．主要内容5-1 极谱分析的基本原理5-2 扩散电流方程式——极谱定量分析基础 1.0学时5-3 半波电位——极谱定性分析原理 1.0学时5-4 干扰电流及其消除方法5-5 极谱分析的特点及其存在的问题 2.0学时5-6 极谱催化波5-7 单扫描极谱法5-8 方波极谱5-9 脉冲极谱5-10 溶出伏安法5-11 单指示电极安培滴定(极谱滴定)5-12 双指示电极安培滴定(永停滴定)5-13 双指示电极电位滴定第六章库仑分析法（2学时）1．教学目的与要求（1）电解分析法分两类：电重量法和电解分离法。
介绍电极电势和电池电动势，电极极化和超电势，分解电压和析出电势。
（2）库仑分析法中重点介绍法拉第定律，根据法拉第定律，库仑分析的先决条件是电流效率为100%，因此简介影响电流效率的各种因素及其消除方法。
控制电位库仑分析法，重点讲授实验装置，控制电位的选择，电解电流与时间的关系，电量的测定方法。
恒电流库仑滴定法，重点讲授基本原理及实验装置，指示终点的方法，电解产生滴定剂的方法。
2．主要内容6-1 法拉第电解定律及库仑分析法概述6-2 控制电位电解法 1.0学时6-3 控制电位库仑分析法 1.0学时6-4 恒电流库仑滴定(库仑滴定)6-5 库仑滴定的特点及应用6-6 自动库仑分析第七章原子发射光谱分析（5学时）1．教学目的与要求（1）介绍电磁辐射的基本性质。
光学分析概要。
（2）介绍原子发射光谱法基本原理。
（3）介绍原子发射光谱法的基本过程及应用着重强调目前常用的摄谱分析法。
原子发射光谱法的主要仪器。
包括光源，光谱仪和识谱仪。
讲明各部分工作的原理，性质，适用范围。
光源常用的是直流电弧，交流电弧和点火花。
光谱仪重点介绍棱镜和光栅，感光原理，乳剂特性曲线。
识谱仪构造及原理（4）原子发射光谱定性分析方法，半定量及定量分析基本原理，分析条件及应用。
讲清元素灵敏线，共振线，最后线，分析线，原子线，离子线，铁谱线的概念。
相对强度法，分析线对的选择，黑度三标准试样法。
2．主要内容7-1 光学分析法概要0.5学时7-2 原子发射光谱分析的基本原理 1.0学时7-3 光谱分析仪器0.5学时7-4 光谱定性分析 1.0学时7-5 光谱定量分析 2.0学时7-6 光谱半定量分析7-7 光电直读等离子体发射光谱仪7-8 原子发射光谱分析的特点和应用第八章原子吸收光谱分析（4学时）1．教学目的与要求(1)原子吸收的基本原理：强调共振吸收线，吸收线的轮廓，吸收系数，半宽度等概念，分析线变宽的原因，重点是多普勒变宽和劳伦兹变宽；讲明基态原子产生的过程，基态原子与激发态原子数的关系，原子吸收定量的基础。
(2)仪器装置：主要介绍原子吸收光谱仪的基本构造，工作原理，各系统的作用。
重点在光源和原子化器系统；仪器的灵敏度。
(3)定量分析方法及实验条件的选择：重点介绍标准曲线法和标准加入法。
实验条件的选择与实验课结合起来，让学生熟练掌握吸收线，灯电流，火焰种类，燃烧器高度，单色器狭缝宽度等的选择。
(4)干扰及抑制：着重分析分析过程中出现的光谱干扰，化学干扰和物理干扰及各自清除的方法。
(5)原子荧光光谱法的基本原理，仪器及定量分析方法。
2．主要内容8-1 原子吸收光谱分析概述8-2 原子吸收光谱分析基本原理 1.0学时8-3 原子吸收分光光度计8-4 定量分析方法8-5 干扰及其抑制 1.0学时8-6 测定条件的选择8-7 灵敏度、特征浓度及检出限 2.0学时8-8 原子吸收光谱分析法的特点及其应用8-9 原子荧光光谱法第九章紫外吸收光谱分析（5学时）1．教学目的与要求（1）基本理论：介绍发色团，助色团，红移，蓝移等概念，有机物中电子种类及跃迁方式。
（2）紫外可见分光光度计基本构造，工作原理，并与实验结合，了解仪器性能检验方法。
（3）紫外可见分光光谱法应用：重点是定量分析。
掌握单组分定量分析中的标准曲线法和差示分光光度法；多组分混合物同时测定的等吸收点作图法，最大吸收波长法。
2．主要内容9-1 分子吸收光谱 1.0学时9-2 有机化合物的紫外吸收光谱 1.0学时9-3 无机化合物的紫外及可见光吸收光谱 1.0学时9-4 剂对紫外吸收光谱的影响(溶剂效应) 1.0学时9-5 紫外及可见光分光光度计0.5学时9-6 紫外吸收光谱的应用0.5学时第十章红外吸收光谱分析（5学时）1．教学目的与要求（1）介绍红外光谱法基本原理，产生的条件，区域划分，波长表示方法。
（2）分子振动的方程式：主要讲述简谐振动方程式，解释基频，倍频，泛频等概念。
重点分析几种双原子及多原子分子的振动形式。
会求某一基团的振动自由度。
了解各种振动方式出现的波数位置及强度。
（3）特征基团频率：本章重点内容，必须了解各重要基团出现的频率区，分析可能出现的“假谱带”和“鬼谱带”，并举例说明。
介绍影响基团频率位移的因素：着重分析外部因素及内部因素，即测试条件，试样状态，分子内效应，氢键效应及振动偶合，立体障碍。
（4）介绍红外光谱仪构造，性能（5）定性分析，为本章的重点，讲述红外光谱定性分析全过程，即试样的制备，测试方法，化合物不饱和度的计算，标准红外谱图的查阅。