2011-2012-1仪器分析实验教案

《仪器分析》教案绪论本章是《仪器分析》课程的介绍；主要是让同学明白《化学分析》与《仪器分析》的联系与区分，仪器分析方法的分类和它的进展情形，介绍仪器定量分析方法的评判指标；重点在于对分析方法进行评判的几项指标；学时方案为 1 学时；内容提要：仪器分析与化学分析的区分与联系，仪器分析方法的分类及进展趋势；重点难点：仪器分析方法的分类授课方式：讲授一，仪器分析和化学分析⒈化学分析定义⒉仪器分析定义⒊两者的区分在于：①检测才能②样品的需求量③分析效率④使用的广泛性⑤精确度二，仪器分析方法的分类依据测量原理和信号特点，仪器分析方法大致分为四大类⒈光学分析法以电磁辐射为测量信号的分析方法，包括光谱法和非光谱法光谱法：依据物质对电非光谱法：电磁波作用磁辐射的吸取，发射或物质之后，引起反射，拉曼散射折射，衍射等基本性质的变化⒉电化学分析法依据物质在溶液中的电化学性质而建立的分析方法⒊色谱法以物质在两相间（流淌相和固定相）中安排比的差异而进行分别和分析；⒋其它仪器分析方法包括质谱法，热分析法，放射分析等；三，仪器分析的进展概述进展趋势⒈运算机技术在仪器分析中的广泛应用，实现了仪器操作和数据处理自动化；⒉不同方法联用提高仪器分析的功能；⒊各学科的相互渗透第一章光学分析法基础本章是学习光学分析法之前应具备的基础学问；主要介绍光的波粒二象性，原子光谱和分子光谱基础学问；在介绍电磁辐射基础上重点讲解能级跃迁图；本章方案学时为1 学时；第一节电磁辐射的性质一，电磁辐射的性质电磁辐射具有波动性和粒子性；⒈波动性电磁辐射是在空间传播着的交变电磁场，可以用频率参数表征；把握频，波长，波数的定义及之间( υ) ，波长( λ) 和波数( δ) 等波的关系；⒉微粒性h c普朗克方程 E (1 －1)h该方程将电磁辐射的波动性和微粒性联系起来，二，电磁波谱依据波长的大小次序排列可得到电磁波谱，不同的波长属不同的波谱区，对应有不同的光子能量和不同的能级跃迁；能用于光学分析的是中能辐射区，包括紫外，可见光区和红外区；第四节原子光谱和分子光谱内容提要：原子光谱项，原子光谱能收图及原子光谱挑选定就，分子光谱能收分子吸取光谱和分子发光光谱重点，难点：原子光谱项，分子光谱能及跃迁图授课方式：讲授一，原子光谱原子光谱产生于原子外层电子能级的跃迁⒈核外电子的运动状态原子接到电子的运动状态可以用主量数ｎ，角量子数ｌ来描述；2，磁量子数ｍ和自旋量子数ｓ⒉光谱项原子的能量状态需要用 四个量子数为参数的光谱项来表征；N 为主量子数， L －总轨道角量子数， S －总自旋量子数， J －内量子数 原子能级光谱项用 n 2s 1L 表示光谱支项用 L J 表示2s 1 n ⒊原子能级图把原子可能存在的光谱项及能级跃迁用图解的方式表示出来就得到原子能级图； 谱线波长取决于两能级的能量差，不同能级之间跃迁产生的原子光谱是波长确定，相互分隔的谱线，所以原子光谱是线状光谱；⒋光谱挑选定就只有符合光谱挑选定就的跃迁才是答应的：⒌原子光谱 1， s 0 ， J 0 ， L 1⑴原子发射光谱： 处于激发态原子不稳固， 当返回基态或较低能态时而发射出特点谱线； ⑵原子吸取光谱：当光辐射通过基态原子蒸气时，原子蒸气挑选性地吸取肯定频率的光 辐射，原子基态跃迁到较高能态；⑶原子荧光光谱：气态原子吸取光辐射后，由基态跃迁到激发态，再通过辐射跃回到基 态或较低的能态产生的二次光辐射；三，分子光谱⒈分子光谱分子光谱产生于分子能级的跃迁，分子能级中的电子能级，分子的振动能级以及转动能级；⒉分子吸取光谱和分子发光光谱；⑴分子吸取光谱：分子对辐射的挑选性吸取由基态或较低能级跃迁到较高能级产生的分 子光谱；如紫外——可见吸取光谱，红外吸取光谱；⑵分子发光光谱 光致发光：荧光，磷光 电致发光化学发光⑶拉曼光谱：入射光子与溶液中试样分子间的非弹性碰撞，发生能量交换，产生与入射 光频率不同的散射光；其次章 原子发射光谱分析法本章位置： 原子发射光谱分析法在发觉新元素和推动原子结构理论的建立方面曾做出过重要奉献，在各种无机材料的定性， 半定量及定量分析方面也曾发挥过重要作用；近 20 年来，由于新型光源，色散仪和检测技术的飞速进展，原子发射光谱分析法得到更广泛的应用；学习中应使同学们明白本章学问理论及应用在光分析法中的重要位置；本章内容： 本章主要叙述原子发射光谱法的基本原理，基本仪器以及光谱定性，半定量及定量分析的方法和应用；讲解思路： 第一介绍原子发射光谱的产生，元素的原子和离子所产生的原子线和离子线都是该元素的特点光谱；谱线的波长 λ 和强度 I 是本法对物质进行定性分析和定量分析的依据；之后具体介绍原子产生特点光谱的机理以及影响谱线强度的定义这是本章的重点内容； 介绍原子发射光谱仪器时第一介绍三部分框架，再介绍每部分的具体构成和重点元件，如 ICP 光源和光栅色散原理；最终介绍原子发射光谱的定性，半定量及定量分析方法，其中摄谱法中的乳剂特性曲线，及定量分析中的内标法原理是本章的重难点；6 学时；课时安排： 第一节 基本原理内容提要： 主要介绍原子发生光谱的产生，物质受到外界能量的作用，基态原子被激发到－8 激发态，激发态很不稳固，在 式释放产生原子发射光谱；10 时间内，返回到基态，所受能量以光辐射形hc hC E λ=λ——元素的特点波长 E ，E 1 分别为高能级和低能级 2 E 2 E 1能量谱线的强度 影响谱线强度的因素，从上式可知主要有谱线的波长和强度是两个重要的参数；4 种因素一一进行分析； 重点： 授课方式：讲授，挂图； 其次节 分析仪器内容提要： 原子发射光谱法所用仪器通常包括激发光源，分光系统，及检测系统三部分；激发光源主要有直流电弧，低压沟通电弧，高压电容火花及新型光源 ICP ；各种光源有其不同的性能（激发温度，蒸发温度，热性质，强度，稳固性等）可供各类试样挑选；相比之下， ICP 由于热稳固性好，基体效应小，检出限低，线性范畴宽而被公认为最具活力，前途宽阔的激发光源；分光系统中主要是分光元件，现代仪器多用光栅作分光元件，需介绍光栅分光原理，分光性能（色散率，辨论率）检测系统有摄谱法，光电直读法，分别介绍各自的原理和性能；重，难点：ICP 光源的结构，原理，分析性能是重点，平面反射闪烁光栅的分光原理及结论也较重要；摄谱法中的感光板的乳剂特性曲线及光电光谱法中电压与谱线强度的关系较难懂得，具体介绍；授课方式：讲授，挂图；第三节分析方法内容提要：在原子光谱分析中，依据谱线的波进步行定性分析，依据谱线的强度进行定量分析；主要介绍定性及半定量分析方法；第一介绍光谱定量分析的基本原理，导出定量分析基本关系式lgI=blgC+lgaI=aC，取对数这是光谱定量分析的基本公式；此种方法为肯定强度法，试验中不行能保证为一常数，所以一般分析时不用谱线的肯定强度而用相对强度；引出内标法定量分析原理；a被分析元素中选一分析基体元素中选一内标线线分析线对内标法：在同一试样中在测定分析线对的强度比R~lgC作校正曲线，所求的元素含量排除了试验条件的影响；内标法的使用必需留意分析线对的正确挑选；重难点：（1）内标法定量分析原理（2）摄谱法：分析线对的黑度差关系ΔS＝rblgC+rlgAΔS 与试样中被测元素含量的对数值lgC 成线性（3）光电直读光谱法：测量分析线对积分电容器的充电电压就可直接求出被测元素含量；U1b lg C lg AlgU2授课方式：讲授，挂图第三章原子吸取与原子荧光光谱法本章位置：本章内容在仪器分析课程中是较为重要的一章内容，由于该分析方法具有灵敏度高，抗干扰才能强，精密度高，挑选性好，仪器简洁，操作便利等特点；自20 世纪 60 岁月以后，原子吸取光谱分析法得到快速进展，应用极为普及，所以有关本方法的理论课程也特别重要； 本章内容：主要介绍原子吸取光谱法的基本原理，基本仪器装置，定量分析方法，并简介原子荧光光谱法；讲解思路： 在本章之前已分别介绍了紫外－可见吸取光谱法，红外吸取光谱法，原子发 射光谱法等多种光谱法，所以需先将原子吸取光谱法与其它光谱法作大致比 较，找出相同点与不同点；再介绍原子吸取光谱法的特点； 原子吸取光谱的原理是本章的难点，里面涉及到一些较难的概念，如吸取线的 轮廓与变宽，积分吸取测量法，峰值吸取测量法等需重点讲解； 原子吸取光谱仪第一介绍框架图，再介绍各部分功能与原理，原子吸取光谱法 的干扰虽比发射光谱少但仍存在有时甚至较严峻，所以，需介绍干扰效应的类 型，本质及排除方法； 原子吸取光谱定量分析方法中，灵敏度和检测限两项评判指标是难点，应适当 举例介绍； 5 学时 学时安排：第一节 原子吸取光谱法的基本原理 内容提要：第一介绍原子吸取线的产生；当基态原子吸取了肯定辐射能后，基态原子被 激发跃迁到不同的较高能态，产生不同的原子吸取线；原子吸取光谱分析法是 基于元素的基态原子蒸气对同种元素的原子特点谱线的共振吸取作用来进行 定量分析的； 无论是原子发射线仍是原子吸取线都不是一条严格的几何线，谱线有肯定 的轮廓，在肯定条件影响下，谱线会变宽；介绍谱线变宽因素；吸取线变宽主 要受 Δλ D 和ΔλL 影响，锐线光源发射线变宽受 ΔλD 和自吸变宽的影响； 在分析中，谱线的变宽往往会导致原子吸取分析的灵敏度下降，所以要求掌握 外界条件影响；对发射线特殊要保证是锐线光源，以使吸取完全； E jNj No Pj Po 重，难点：（1）基态原子数与原子化温度听从波兹曼公式 关键在于 No 的产生KT e 2 e （2）积分吸取与 No 的关系 k v d v NofmC（3）峰值吸取与被测定元素含量的关系2bv Ko KNoK o k v d v I o K L 峰值测量可依据 v A ＝ K I v I v e C LA lg I v授课方式：讲授，挂图其次节原子吸取光谱法的仪器装置内容提要：原子吸取光谱仪主要由锐线光源，原子化器，分光系统，检测系统和电源同步调制系统五部分组成；产生原理（1）光源——空心阴极灯产生锐线光源影响因素特点应介绍对每一部分的要特殊是火焰的组成和性求质火焰：喷雾器，雾化室，燃烧器，火焰（2）原子化器无火焰：石墨管，炉体原子化，除残；，电源；测定过程：干燥，灰化，辨论率光强度取决于（3）单色器狭缝宽度在AAS中以单色器的通带表示狭缝宽度；通带——光线通过出射狭缝的谱带宽度；（4）检测系统：包括光电倍增长，检波放大器，读数装置留意介绍：放大器采纳和空心阴极灯同频率的脉冲或方波调制光源，以避免火焰发射产生的直流信号对测定的干扰；光谱通带的概念和作用重点：授课方式：讲授，挂图第三节原子吸取光谱定量分析内容提要：重，难点：原子吸取光谱定量分析方法有标准曲线法和标准加入法；元素的特点浓度C c ，特点质量（m c）和检出限（D）是评判原子吸取光谱分析仪器和分析方法的重要指标；As 1C c ( g mL /1%)s v0.0044 (g / 1%)Am c3（s1 )g mLDAm 3（g)DA授课方式：讲授第四节原子荧光光谱法指导同学明白原子荧光光谱法的基本原理，仪器装置以及定量分析方法；第四章紫外，可见吸取与分子荧光光谱法紫外，可见吸取光谱法第一节概述内容提要：介绍紫外－可见吸取光谱法的基本概念；紫外－可见吸取光谱法是依据溶液中物质的分子对紫外和可见光谱区辐射能的吸取来讨论物质的组成和结构的方法；也称作紫外和可见吸取光度法，它包括比色分析和紫外－可见分光光度法；其次节有机物与无机物的紫外，可见吸取光谱内容提要：不同物质具有不同的分子结构，对不同波长的光会产生挑选性吸取，因而具有不同的吸取光谱；无机化合物和有机化合物吸取光谱的产生本质上是相同的，都是外层电子跃迁的结果，但二者在电子跃迁类型上有肯定区分；有机化合物吸取可见光或紫外光，σ，π和n 电子就跃迁到高能态，可能产生的跃迁有σ→σ* ，n→σ*，π→π* 和n→π* ；各种跃迁所需要的能量或吸取波长与有机化合物的基团，结构有亲密关系，依据此原理进行有机化合物的定性和结构分析；无机络合物吸取带主要是由电荷转移跃迁和配位场跃迁而产生的；电荷转移跃迁的摩尔吸取系数很大，依据朗伯－比尔定律，可以建立这些络合物的定量分析方法；重，难点：分子的电子能级和跃迁生色团的共轭作用d-d 配位场跃迁金属离子影响下的配位体π－π* 跃迁；授课方式：讲授，使用挂图；第三节紫外，可见吸取光谱法的应用内容提要：紫外－可见吸取光谱法用于有机化合物的定性，定量和结构分析；由于有机化合物的紫外－可见吸取光谱比较简洁，特点性不强，吸取强度不高，因此应用有肯定的局限性；但它能够帮忙推断未知物的结构骨架，协作红外光谱法，核磁共振波谱法和质谱法等进行定性和结构分析，它是一种有用的帮助手段；重点：化合物的鉴定，结构分析事例；有机化合物的鉴定，一般采纳光谱比较法；将未知纯化合物的吸取光谱特点，如吸取峰的数目，位置，相对强度以及吸取峰的外形与已知标准物的吸取光谱进行比较，以此推断未知化合物的骨架；但大多数有机化合物的紫外－可见光谱比较简洁，特点性不明显，而且很多生色团的吸取峰几乎不受分子中其它非吸取基团的影响，因此，仅利用紫外光谱数据来鉴别未知化合物有较大局限性；结构分析：紫外吸取光谱虽然不能对一种化合物作出精确鉴定，但对化合物中官能团和共轭体系的估量与确定却特别有效；难点：催化动力学光度法原理；所谓催化动力学分析法是指通过测量反应速率来进行定量分析的方法；很多化学反应在催化剂存在下，可以加快反应速率，而催化反应速率在肯定范畴内与催化剂浓度成比例关系，因此以光度法检测催化反应速率就可以实现对催化剂浓度的测定；但影响该法精确度的因素很多，操作严格，精确测定难度较大；授课方式：讲授，协作试验事例；第三节分子荧光光谱法内容提要：荧光产生原理，荧光效率及影响因素，荧光强度与溶液浓度的关系，荧光仪器及荧光的分析应用；重点，难点：荧光的产生气理授课方式：讲授一，概述依据物质的分子荧光光谱进行定性，以荧光强度进行定量公析；荧光分析法的最大优点是灵敏度高，挑选性也较好，应用范畴广；二，基本原理⒈分子荧光的产生 处于各激发态不同振动能级上分子，通过无辐射跃迁，释放一部分能量跃回到第一激 发态的最低振动能级上， 再以辐射跃迁形式回到基态的各振动能极上， 产生分子荧光；⒉荧光效率及其影响因素⑴荧光效率 荧光效率定义为发荧光的分子数目与激发态分子总的比值即发荧光的分子数激发态分子总数 荧光效率 ( (4 － 1)f ) ＝ 如以各种跃迁的速率常数来表示，就K f(4 －2)f ＝ K f K i K f 为荧光发射过程中的速率常数 非辐射跃迁的速率常数之和K i ⑵荧光与分子结构的关系 要具有能够吸取紫外——可见光的分子结构如共轮体系， 被激发而产生荧光； 分子的刚性平面结构有利于荧光的产生⑶环境因素对荧光的影响π电子的离域性越强， 越易 溶剂的极性增加对激发态产生更大的稳固作用，会使荧光强度增强温度也影响到荧光 强度对大多数荧光物质，温度上升，使非辐射跃迁几率增大，荧光效率降低；溶液的 pH 值影响到荧光物质的存在，也影响荧光效率；⒊荧光强度与溶液浓度的关系荧光强度 I ff I a ( I 0 I ) f I 0 I 由于 A ＝ lg I ＝ I 0 AA 2 3 ( )2. ( )3. A I (4 －3)I (1 I ) I f f 0 f 0 如溶液很稀A ＜ ， 就 I f f I 0 Af I 0 k b c 当条件肯定时 (4 － 5)I f KC 上式为荧光定量分析的基本关系式荧光猝天：荧光物质分子与溶剂分子或溶质分子之间所发生的导致荧光强度下降的物理或化学作用过程；三，荧光分析仪器 由光源，单色器，液池，检测器和记录系统五部分组成；⒈光源：一般由高压汞灯或氙弧灯供应；⒉单色器：起分光作用，一般为光栅；⒊检测器：采纳光电倍增管；四，荧光分析法的应用⒈无机化合物分析大多数无机化合物不产生荧光，只有与一些有机化合物形成有荧光的络合物才能对其进行测定；⒉有机化合物的分析结一些芳香族化合物基因，具有较强的荧光，可以直接进行分析测定，因此在生物化学，医药，环境，食品等领域有广泛的应用；第五章电分析化学导论本章是电分析化学的基础学问，主要介绍电分析化学的分类，化学电池，电极电位与液体接界电位，电极的种类名称，膜电极等有关电分析化学的基本概念和基础学问；本章的方案学时数为 2 学时；第一节电分析化学方法分类，特点极应用依据所量的电参量的不同，电分析化学方法可分为三类：第一类：在某些特定条件下，通过待试液的浓度与化学电池中某些电参量的关系进行定量分析，如电导，电位，库仑极谱及伏安分析其次类：通过某一电参量的变化来指示终点的电容量分析好电位滴定第三类：通过电极反应把被测物质，转变为金属或其它形式的搓化物，用重量法测定基会量；其次节电分析化学中某些基本术语与概念内容提要：原电池，电解池，电池的表示方法重点，难点：电池的表示方法授课方式：讲授一，原电池能自发的将本身的化学能变成电能，这种化学电池称为原电池；以铜锌原电池为例2锌电极，负极( 阳极) ：Z 氧化反应Z 2en n2铜电极，正极( 阴极) ：C u 二，电解池仍原反应2e C u实现某种电化学反应的能量由外电源供应就这种化学电池称为电解池仍以铜电极和锌电极为例；2锌电极，负极( 阴极) ：Z n仍原反应2e Z n2铜电极，正极( 阳极) ：C氧化反应C2eu u应留意：阳极，阴极是对实际发生的反应而言，阳极发生氧化反应，阴极发生仍原反应；正极，负极是对电荷的流向而言，电子流出为负极，电子流入为正极；三，电池的表示方法规定：⒈发生氧化反应的一极( 阳极) 写在左边，发生仍原反应的写在右边；⒉电池组成的每一个接界面用单竖线“∣”隔开，两种溶液通过盐桥连接，用双竖线“‖”表示；⒊电解质溶液位于两电极之间，并应注明浓度，如有气体应注明压力，温度电池电动势E电池＝E 右－E1．电极电位与液体接界电位内容提要：电极电位定义，液体接界电位的产生，电极极化的形成重点，难点：液体接界电位的产生授课方式：讲授一，电极电位电极电位的产生是由于金属与溶液交界面发生了电荷交换的结果，在金属与溶液之间产生了肯定的电位差，这种电位差就是电极电位；单个电极的电位值目前尚无法测定，它与标准电极组成电池，规定氢标准电极电位为零，测得的电池电动势即为待测电极的电极电位；P t,H2(101325P a) ∣H (a=1) ‖待测电极二，液体接界电位在不同电解质或浓度不同的同种电解质溶液界面之间，由于离子扩散通过界面的速率不同，在两液体界面之间有微小的电位差产生，这种电位差称为液体接界电位；由于K 和的扩散速度几乎相等，所以在两个溶液界面之间使用盐桥可以减小液接Cl电位；三，极化和过电位极化是指电流通过电极与溶液的界面时，电极电位偏离平稳电位的现象；⒈浓差极化：电解过程中电极表面溶液的浓度与主体溶液存在差别，这种由于浓度差别引起的极化叫浓差极化；减小电流密度，强化机械搅拌可减小浓差极化；⒉电化学极化电化学极化是由于电极反应速率较慢引起的，这种因电极反应迟缓所引起的极化现象称为电化学极化；2．电极种类一，依据电极组成分类依据组成体系和作用机理，可以分成五类 ⒈第一类电极: ： 由该金属浸入全有该金属离子的溶液组成，如 Ag Ag⒉其次类电极：由金属，该金属的难溶盐的阴离子组成；如 AgCl AgHg 2 Cl 2 Hg⒊第三类电极2| CaC O | Ca金属与两种具有共同阴离子的难溶盐组成；如 Hg | Hg C O 2 2 4 2 4 ⒋零类电极由惰性金属与全有可溶性的氧化和仍原物质的溶液组成的电极；如23P t | F e , Fe⒌膜电极具有敛威膜并能产生膜电位的电极；如各种离子挑选性电极二，依据电极所起的作用分类⒈指示电极和工作电极 在电化不测量过程中，溶液主体浓度不发生变化的电极称为指示电极；如有较大电流 通过，溶液主体浓度发生显蓍变化的电极称为工作电极； ⒉参比电极 在电化学测量过程中，具有恒定电位的电极称为参比电极；⒊帮助电极或对电极 帮助电极 ( 对电极 ) 与工作电极形成通路，它只供应电子传递的场所；⒋极化电极和去极化电极 电解过程中，插入试样电极的电位完全随外加电压的变化而变化，这类电极称为极化 电极，当电极电位不随外加电压而变化，这类电极称为去极化电极；第六章 电位分析法第一节 离子挑选性电极电位法基本原理电位分析法是依据测量到的电极电位，由能斯特方程式求得被测物质的浓度，电位分 析法通常分为直接电位法和电位滴定法，本章主要内容如下 1. 离子挑选性电极的分类及响 应机理 ,2. 离子挑选性电极的性能参数 ,3. 测定离子活 ( 浓) 度的方法， 4 电位滴定法，要 把握的重点，难点和学问要点是，电位法测定溶液 pH 值的原理， pH 玻璃电极的特性及对-溶液 pH 测定的影响， F 挑选电极的结构，其响应电位与测定液中氟离子活度之间的关系，膜电极的响应没有肯定的专一性，而只有相对的挑选性，在表达电极电位与各组分的浓度 nF关系时可用下述方程式表示： E=k ± a n/a a n/ b ，直接法校正曲线法和标 lg( a k k ) i ij ij j k。

《仪器分析》电子教案第一章：绪论1.1 课程介绍理解仪器分析在现代科学领域的重要性了解仪器分析的基本概念和发展历程1.2 仪器分析的分类与特点掌握仪器分析的主要类型（如光谱、色谱、电化学等）理解各种分析方法的优缺点及适用范围1.3 仪器分析的基本原理学习基本的物理和化学原理，如光的散射、吸收、发射等掌握仪器分析的基本计算方法和数据处理第二章：光谱分析2.1 紫外-可见光谱分析学习紫外-可见光谱的产生原理掌握紫外-可见光谱仪的操作和应用实例2.2 红外光谱分析了解红外光谱的产生原理和仪器结构学习红外光谱图的解析及应用2.3 原子光谱分析掌握原子光谱的基本原理，包括原子发射光谱和原子吸收光谱了解原子光谱在元素分析中的应用第三章：色谱分析3.1 气相色谱分析学习气相色谱的原理、仪器结构及操作方法掌握气相色谱的定性和定量分析技术3.2 液相色谱分析了解液相色谱的原理和类型，如HPLC、UPLC等掌握液相色谱的仪器操作和应用实例3.3 色谱-质谱联用技术学习色谱-质谱联用的基本原理和仪器结构了解其在复杂样品分析中的应用和优势第四章：电化学分析4.1 电化学分析基本原理学习电化学分析的电位、电流、电量等基本概念掌握电化学分析法的种类及其适用性4.2 常见电化学分析方法学习伏安法、极谱法、电位滴定法等分析方法了解电化学分析在实际样品分析中的应用4.3 电化学探针技术掌握电化学探针的工作原理和应用领域学习如何选择合适的电化学探针进行特定分析第五章：现代仪器分析技术5.1 质谱分析理解质谱分析的基本原理和仪器结构学习质谱图的解析和质谱技术在分析中的应用5.2 核磁共振谱分析学习核磁共振谱的产生原理和仪器操作掌握核磁共振谱在有机化合物结构分析中的应用5.3 扫描隧道显微镜分析了解扫描隧道显微镜的工作原理和特点学习扫描隧道显微镜在表面分析和纳米技术中的应用第六章：光学分析技术6.1 激光光谱分析学习激光光谱的原理和特点掌握激光光谱技术在分析中的应用案例6.2 光纤光谱分析了解光纤光谱技术的原理和设备学习光纤光谱在远程分析和生物医学中的应用6.3 光学显微镜分析掌握光学显微镜的原理和操作学习光学显微镜在材料和生物样品分析中的应用第七章：电泳分析7.1 凝胶电泳分析学习凝胶电泳的原理和分类掌握凝胶电泳在生物大分子分析中的应用7.2 毛细管电泳分析了解毛细管电泳的原理和设备学习毛细管电泳在药物分析和生物分子分离中的应用7.3 电泳-质谱联用技术学习电泳-质谱联用的原理和流程掌握其在蛋白质分析和蛋白质组学中的应用第八章：电化学传感器分析8.1 电化学传感器的基本原理理解电化学传感器的工作原理和分类学习电化学传感器的设计和应用8.2 生物电化学传感器学习生物电化学传感器的工作原理和特点掌握生物电化学传感器在生物医学和环境监测中的应用8.3 纳米电化学传感器了解纳米电化学传感器的发展和优势学习纳米电化学传感器在灵敏度和选择性提高中的应用第九章：数据处理与质量控制9.1 数据处理基本方法学习仪器分析数据的基本处理方法，如校准、滤波、平滑等掌握数据曲线拟合和参数估计的技术9.2 质量控制和质保理解质量控制的原则和程序学习如何进行实验室质量管理和确保分析结果的准确性和可靠性9.3 统计分析在仪器分析中的应用学习统计学在数据分析中的应用掌握使用统计方法评估分析结果的可信度和精确度第十章：实验操作与案例分析10.1 实验操作技巧学习实验操作的基本规范和技巧掌握安全操作和实验室事故的处理方法10.2 实验案例分析分析实际案例，理解仪器分析在解决实际问题中的应用学习如何设计实验方案和解读实验结果重点解析本文档详细编写了一个关于《仪器分析》的电子教案，共分为十个章节。

仪器分析实验教案2011~2012学年第一学期实验一、二气相色谱分析实验一、实验目的1.一般了解气相色谱仪的用法和操作要点。

；2.初步学习利用气相色谱法进行定性和定量分析。

二、实验原理在色谱条件一定时，任何一种物质都有确定的保留值、保留时间、保留体积、保留指数及相对保留值等保留参数。

因此，在相同的色谱条件下，通过比较已知纯样和未知物的保留参数，即可确定未知物为何种物质。

在一定色谱条件下，组分的质量或其在流动相中的浓度，与检测器的响应讯号峰面积或峰高成正比。

三、仪器与试剂1．仪器GC9800型色谱仪微量注射器2．试剂苯；甲苯；乙苯；正庚烷(若无G.C，A.R亦可)四、实验内容：(一)苯、甲苯、乙苯、正庚烷混合液的气相色谱分析1.参考条件固定相15%邻苯二甲酸二壬酯；101酸洗白色担体60-80目柱长2m 检测器热导池载气H220-30ml/min 柱温(t) 80-100℃桥流150mA 气化室温度120℃纸速10mm/min2.定性分析用标准样品进样对照.分别将苯、甲苯、乙苯、正庚烷适量注入色谱仪，记下保留时间。

再将混合试样注入色谱仪，记下各组分的保留时间。

将各组分的保留值与纯祖分的保留值进行对照，如某一组分与标准样品的保留值相同，二者即有可能为同一物质，严格说来，则需用双柱定性较为可靠。

实验步骤：1) 开载气打开气源（按相应的检测器所需气体,如用FID则开氮气，如用TCD则用H2作为载气）。

2) 开机打开GC 9800电源开关。

3) 调节温度：柱箱90℃；气化室120℃；检测器(检2）200℃；按“柱箱”、“90”、“输入”则设置温度，其它以此类推，按“显示”可察看实际温度。

4) 升温按“输入”、“运行”两键即可。

5) 点火将氢气压力调到大于0.08MPa,空气在0.04MPa左右，点好后将氢气调小到0.04MPa左右。

6) 进样当各部位温度、压力稳定时按照实验内容使用微量进样器进样。

7) 熄火实验完成后关闭氢气、空气阀。

12[1][1].仪器分析实验电子教案仪器分析实验教案（化学专业）实验一、火焰原子吸收光谱法测定水中的钙――标准加入法一、实验目的要求1.加强理解火焰原子吸收光谱法的原理；2.掌握火焰原子吸收光谱仪的操作技术；3.熟悉原子吸收光谱法的应用。

二、方法原理原子吸收光谱法是基于气态原子外层的电子对共振线的吸收。

气态的基态原子数与物质的含量成正比，故可用于进行定量分析。

利用火焰的热能使样品转化为气态基态原子的方法称为火焰原子吸收光谱法。

当试样组成复杂，配制的标准溶液与试样组成之间存在较大差别时，常采用标准加入法。

该法是在数个容量瓶中加入等量的试样，分别加入不等量（倍增）的标准溶液，用适当溶剂稀释至一定体积后，依次测出它们的吸光度。

以加入标样的质量（μg）为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘出标准曲线，如图所示。

图中横坐标与标准曲线延长线的交点至原点的距离x即为容量瓶中所含试样的质量（μg），从而求得试样的含量。

本法是一种成分分析法，常用于测定易挥发元素，可消除基体干扰和某些化学干扰。

测定含量可达 10 -9 g；精密度较高，一般小于 1%。

三、主要仪器及试剂 1．仪器火焰原子吸收分光光度计，钙空心阴极灯，容量瓶（25mL） 5 个。

2．试剂钙标准溶液 10.0μg・mL -1 ；自来水试样。

四、实验步骤1．按下列数据，设置测量条件（1）钙吸收线波长 422.7nm （2）灯电流 4mA（3）狭缝宽度 0.1mm （4）空气流量 250L・h -1 （5）乙炔流量 1.4L・min -1 （6）燃烧器高度 8mm。

2．吸取5 份 10.00mL试样溶液，分别置于 25mL容量瓶中，各加入钙标准溶液0.0mL，1.0mL，2.0mL，3.0mL，4.0mL于容量瓶中，以去离子水稀释至刻度，配制成一组标准溶液。

3．以去离子水为空白，测定上述各溶液的吸光度。

五、实验结果处理1．绘制吸光度对含量的标准曲线。

2．将标准曲线延长至与横坐标轴相交处，则交点至原点间的距离对应于10.00mL试样中钙的含量。

仪器分析教案目录一、课程概述 (2)1.1 仪器分析的重要性 (2)1.2 课程目标 (3)1.3 课程内容概览 (4)二、仪器分析基础知识 (5)2.1 仪器分析基本概念 (7)2.1.1 定义与分类 (9)2.1.2 仪器分析的基本原理 (10)2.2 仪器的基本结构与性能 (11)2.2.1 常见仪器结构介绍 (13)2.2.2 仪器性能指标及评价方法 (14)三、实验技术与操作规范 (16)3.1 实验前的准备与检查 (17)3.1.1 实验环境准备 (18)3.1.2 实验仪器的检查与校准 (19)3.2 实验操作规范及步骤 (20)3.2.1 仪器的操作使用规程 (21)3.2.2 实验数据处理与分析方法 (21)四、仪器分析实验教程 (22)4.1 实验一 (23)4.1.1 实验目的 (24)4.1.2 实验原理 (24)4.1.3 实验步骤与方法 (25)4.1.4 实验数据分析与总结 (26)4.2 实验二 (28)4.2.1 实验目的 (28)4.2.2 实验原理 (28)4.2.3 实验操作及数据处理 (29)4.2.4 结果分析与讨论 (30)五、仪器维护与故障排除 (31)5.1 仪器的日常保养与维护 (33)5.1.1 清洁与防尘 (34)5.1.2 仪器的存放与运输要求 (34)5.2 仪器故障排查与修复方法 (36)5.2.1 常见故障原因及排除方法 (37)5.2.2 故障诊断与修复技巧 (38)一、课程概述仪器分析是一门综合性应用学科，它涉及使用各种仪器的实验方法来测定物质的成分、结构、性质及其变化规律。

本课程旨在向学生介绍仪器分析的基本原理、仪器设备、操作技能以及在实际中的应用案例。

通过本课程的学习，学生将掌握常见仪器分析方法的基本操作，了解仪器分析在化学、生物、医学、环境科学等领域中的重要作用，并具备运用仪器分析技术解决实际问题的能力。

本课程将围绕仪器分析的基本理论、仪器设备的构造与工作原理、实验技巧及应用实例展开。

《仪器分析》课程整体教学设计（－第一学期）．课程目标设计本课程的课程目标是使学生掌握可见分光光度计、原子吸收分光光度计等生化常用分析检测仪器的结构、性能和使用方法，培养学生对生化产品进行分析检验的能力，在检验过程中熟练使用各种仪器的能力，以及对产品的质量进行判断的能力。

能力目标：能利用标准和相关规定进行分析，确定分析项目；能正确采样、制样并对样品进预处理；能选择合适方法对样品进行分析；能够熟练使用各种相关仪器；能对实验数据进行分析和处理并对产品质量进行评价；能对仪器进行简单的保养和维护。

知识目标：掌握不同试样的采集及制备方法；熟悉样品的分离富集原理和方法；掌握主要分析仪器(可见分光光度计、紫外分光光度计、红外色谱、原子吸收分光光度计和气象色谱仪等)的使用方法及原理；. 掌握实验结果的处理、判断方法及评价方法。

．课程教学活动设计教材名称：《仪器分析》编（著）者：黄一石出版社：中国轻工业出版社版本：第二版参考资料：《食品检验技术》穆华荣化学工业出版社《无机及分析化学》高职高专化学类教材贾欣欣任丽萍中国建材工业出版社网络新闻资讯实践教学相关材料仪器和药品四、教学组织形式根据本课程的教学活动方案设计，理论部分实行班级授课，实践部分分组教学。

五、考核方案考核形式：包括形成性考试和终结性考试。

形成性考试平时成绩平时成绩主要分为：）出勤情况；）课堂纪律；）上课表现，即是否能够积极参与课堂讨论；）课堂提问，即是否能够主动回答问题，以及回答问题的结果；）书面作业，包括是否能够按时完成，完成质量，有无抄袭现象。

项目完成情况包括：实验项目操作和任务单完成情况，本部分主要考核学生对该课程能力目标的实现程度，分为：）实验室表现，即是否能遵守实验室规章制度以及是否能按照规定使用各类仪器；）动手操作能力；）查阅资料情况；）任务单书写，即是否独立完成实验报告书写，以及是否真实记录实验结果、是否合理详细地讨论。

终结性考试采取期末闭卷考试，时间为分钟，主要考核学生对该课程知识目标的理解和掌握程度。

《仪器分析》电子教案第一章：绪论1.1 课程介绍了解《仪器分析》课程的基本概念、内容、目标和意义。

强调仪器分析在科学研究和实际应用中的重要性。

1.2 仪器分析方法的分类介绍光学分析法、电化学分析法、色谱分析法等常见仪器分析方法。

解释各种方法的原理和特点。

1.3 实验操作规范强调实验室安全、实验操作规范和数据处理的要求。

第二章：光谱分析2.1 紫外-可见光谱分析解释紫外-可见光谱的原理和应用。

介绍紫外-可见光谱仪的使用方法和操作步骤。

2.2 红外光谱分析解释红外光谱的原理和应用。

介绍红外光谱仪的使用方法和操作步骤。

2.3 拉曼光谱分析解释拉曼光谱的原理和应用。

介绍拉曼光谱仪的使用方法和操作步骤。

第三章：色谱分析3.1 气相色谱分析解释气相色谱的原理和应用。

介绍气相色谱仪的使用方法和操作步骤。

3.2 高效液相色谱分析解释高效液相色谱的原理和应用。

介绍高效液相色谱仪的使用方法和操作步骤。

3.3 色谱数据处理解释色谱数据的处理方法，如峰面积计算、峰高度计算等。

介绍色谱数据处理软件的使用方法和操作步骤。

第四章：电化学分析4.1 电位分析解释电位分析的原理和应用。

介绍电位分析仪的使用方法和操作步骤。

4.2 电化学发光分析解释电化学发光分析的原理和应用。

介绍电化学发光分析仪的使用方法和操作步骤。

4.3 电化学探针技术解释电化学探针技术的原理和应用。

介绍电化学探针技术的使用方法和操作步骤。

第五章：质谱分析5.1 质谱原理和仪器解释质谱分析的原理和应用。

介绍质谱仪的使用方法和操作步骤。

5.2 质谱数据解析解释质谱数据的解析方法和技巧。

介绍质谱数据解析软件的使用方法和操作步骤。

5.3 质谱应用案例分析分析质谱在蛋白质分析、代谢组学等领域的应用案例。

强调质谱在科学研究和实际应用中的重要性。

第六章：原子吸收光谱分析6.1 原子吸收光谱原理解释原子吸收光谱的原理，包括光源、样品原子化、检测器等。

介绍原子吸收光谱仪的使用方法和操作步骤。

《仪器分析》课程教案一、课程概述1. 课程目的：《仪器分析》课程旨在帮助学生掌握各种现代仪器分析方法的基本原理、仪器结构、操作技巧和数据分析，培养学生具备实验设计、实验操作和实验结果分析的能力。

2. 课程内容：本课程内容包括光谱分析、色谱分析、电化学分析、质谱分析、原子吸收光谱分析、X射线荧光光谱分析等现代仪器分析方法。

3. 适用对象：本课程适用于化学、化工、环境、生物、医药等专业本科生和研究生。

二、教学方法1. 讲授与实践相结合：通过理论讲授，使学生掌握各种仪器分析方法的基本原理；通过实验实践，使学生熟悉仪器操作和数据分析。

2. 案例分析：引入实际案例，使学生了解仪器分析在科研和生产中的应用。

3. 小组讨论：鼓励学生针对实验结果进行小组讨论，提高学生的分析问题和解决问题的能力。

三、教学目标1. 知识目标：（1）掌握各种仪器分析方法的基本原理；（2）了解仪器分析方法的应用领域；（3）熟悉常见仪器的操作和维护。

2. 能力目标：（1）具备实验设计、实验操作和实验结果分析的能力；（2）能够运用仪器分析方法解决实际问题。

四、教学安排1. 课时：共计32课时，其中理论讲授20课时，实验实践12课时。

2. 教学进度：（1）第1-8课时：光谱分析方法；（2）第9-16课时：色谱分析方法；（3）第17-24课时：电化学分析方法；（4）第25-32课时：质谱分析、原子吸收光谱分析和X射线荧光光谱分析方法。

五、教学评价1. 平时成绩：课堂表现、作业完成情况，占总成绩的30%。

2. 实验报告：实验操作、实验结果和数据分析，占总成绩的40%。

3. 期末考试：理论知识测试，占总成绩的30%。

六、教学资源1. 教材：《仪器分析原理与应用》2. 实验设备：各种仪器分析设备，如光谱仪、色谱仪、电化学分析仪等。

3. 辅助材料：课件、实验指导书、案例分析资料等。

七、教学注意事项1. 确保实验安全：在实验过程中，教师应指导学生遵守实验规程，注意实验安全。

课时计划
任课班级：食检101、102 班教案编号：1周2号
实训一酸度计的使用
复习：
酸度计如何使用？
一、实训目的：
1 学习酸度计的使用流程；
2 掌握酸度计的基本结构；
3 学习用酸度计测定物质的PH值；
4 学习校正用缓冲液的配制。

二、实训原理：
原电池的两个电极间的电动势不仅与电极的自身属性有关，还与溶液里的氢离子的浓度有关。

这样，电动势又和氢离子的浓度有一个对应关系。

而酸度的度量就是用氢离子的浓度，如PH。

三、实训材料：PHS-3C型酸度计、氢氧化钠、盐酸、可口可乐、雪碧、橙汁、陈醋、米醋、烧杯、滤纸、蒸馏水、250mL量筒
四、实训步骤：
1 酸度计使用前准备：开机预热30min。

2 缓冲液的配制：
枸橼酸－磷酸氢二钠缓冲液(pH4.0)
甲液：取枸橼酸21g或无水枸橼酸19.2g,加水使溶解成1000ml，置冰箱内保存。

乙液：取磷酸氢二钠71.63g，加水使溶解成1000ml。

取上述甲液61.45ml与乙液38.55ml混合，摇匀，即得。

3 校正酸度计：
4 测量待测溶液的PH值：
总结：
通过自己动手操作，对酸度计的理解如何？。

1 / 1实验一邻二氮菲分光光度法测定铁一、实验目的1、学会722型分光光度计的使用，了解其工作原理；2、学习测绘吸收曲线及标准曲线的方法；3、掌握利用标准曲线法进行微量成分光度测定的基本方法和有关计算。

二、实验原理根据朗伯—比耳定律：A=εbc ，当入射光波长λ及光程b 一定时，在一定浓度范围内，有色物质的吸光度A 与该物质的浓度c 成正比。

只要绘出以吸光度A 为纵坐标，浓度c 为横坐标的标准曲线，测出试液的吸光度，就可以由标准曲线查得对应的浓度值，即未知样的含量。

同时，还可应用相关的回归分析软件，将数据输入计算机，得到相应的分析结果。

用分光光度法测定试样中的微量铁，可选用的显色剂有邻二氮菲(又称邻菲罗啉)及其衍生物、磺基水杨酸、硫氰酸盐等。

而目前一般采用邻二氮菲法，该法具有高灵敏度、高选择性，且稳定性好，干扰易消除等优点。

在pH=2～9的溶液中，Fe 2+与邻二氮菲(phen)生成稳定的桔红色配合物Fe(phen)32+，此配合物的lgK 稳=21.3，摩尔吸光系数ε510 = 1.1×104 L ·mol -1·cm -1，而Fe 3+能与邻二氮菲生成3∶1配合物，呈淡蓝色，lgK 稳=14.1。

所以在加入显色剂之前，应用盐酸羟胺(NH 2OH ·HCl)将Fe 3+还原为Fe 2+，其反应式如下：2Fe 3+ + 2NH 2OH ·HCl → 2Fe 2+ + N 2 + H 2O + 4H + + 2Cl -测定时控制溶液的酸度为pH ≈5较为适宜。

三、仪器与试剂722型分光光度计、容量瓶(100mL,50mL)、吸量管硫酸铁铵FeNH 4(SO 4)2·12H 2O(s)(A.R.)、硫酸(3mol ·L -1)、2+N N 3Fe 2++N N N N NN Fe盐酸羟胺(10%)、NaAc(1mol·L-1)、邻二氮菲(0.15%)。

仪器分析课程教案一、课程简介1. 课程目标：使学生掌握常见仪器分析方法的基本原理、仪器构造及操作技巧，培养学生分析问题和解决问题的能力。

3. 课程内容：涵盖光学分析、电化学分析、色谱分析、质谱分析等常见仪器分析方法。

二、教学方法1. 讲授：讲解基本原理、仪器构造及操作方法。

2. 演示：进行仪器操作演示，让学生直观了解仪器使用过程。

3. 实验：安排实验课程，让学生动手操作，巩固理论知识。

4. 讨论：组织学生针对实验结果进行分析讨论，提高分析问题和解决问题的能力。

三、教学内容1. 第一章：光学分析法1.1 紫外-可见光谱分析1.2 红外光谱分析1.3 拉曼光谱分析2. 第二章：电化学分析法2.1 电位分析法2.2 电解分析法2.3 库仑分析法3. 第三章：色谱分析法3.1 气相色谱分析3.2 高效液相色谱分析3.3 薄层色谱分析4. 第四章：质谱分析法4.1 质谱仪原理及构造4.2 质谱图解析4.3 质谱在结构鉴定中的应用5. 第五章：现代仪器分析技术5.1 原子光谱分析5.2 核磁共振光谱分析5.3 扫描隧道显微镜分析四、教学安排1. 授课时间：32课时（每周2课时，共16周）2. 实验时间：16课时（每周1课时，共16周）3. 课程设计：理论教学与实验教学相结合，注重实践操作能力的培养。

五、课程评价1. 平时成绩：课堂表现、作业完成情况，占比30%。

2. 实验报告：实验操作、数据处理及分析，占比30%。

3. 期末考试：闭卷考试，占比40%。

4. 综合评价：考察学生的理论知识、实践操作能力和分析问题解决问题的能力。

六、第四章：质谱分析法（续）4.4 质谱在生物化学领域的应用4.5 质谱在材料科学领域的应用七、第五章：现代仪器分析技术（续）5.4 电化学石英晶体微天平分析5.5 光学相干断层扫描分析八、第六章：数据分析与处理8.1 数据分析基础8.2 数据处理方法8.3 仪器分析数据的可靠性评估九、第七章：仪器分析在科研中的应用9.1 仪器分析在化学研究中的应用9.2 仪器分析在生物医学领域的应用9.3 仪器分析在环境监测领域的应用十、第八章：仪器分析实验技巧与安全10.1 实验基本操作技巧10.2 实验中常见问题及解决方法10.3 实验室安全知识六、教学安排1. 授课时间：32课时（每周2课时，共16周）2. 实验时间：16课时（每周1课时，共16周）七、课程评价1. 平时成绩：课堂表现、作业完成情况，占比30%。

《仪器分析》电子教案第一章：绪论1.1 课程介绍介绍《仪器分析》课程的目的、意义和重要性。

阐述本课程与其他相关课程的联系与区别。

1.2 仪器分析的发展史简述仪器分析的起源和发展阶段。

介绍重要仪器分析方法的发展历程和里程碑。

1.3 仪器分析的分类和特点列举常见的仪器分析方法及其分类。

讨论各种分析方法的特点和应用范围。

1.4 实验基本操作和注意事项介绍实验室安全操作规程和实验基本操作。

强调实验注意事项和仪器的正确使用方法。

第二章：光谱分析法2.1 紫外-可见光谱分析法介绍紫外-可见光谱的原理和基本概念。

讨论紫外-可见光谱分析法的应用和实际操作。

2.2 红外光谱分析法讲解红外光谱的原理和谱图解读。

探讨红外光谱分析法的应用领域和实例。

2.3 原子光谱分析法介绍原子光谱的产生原理和谱线特征。

详细讲解原子光谱分析法的应用和操作步骤。

2.4 发射光谱分析法阐述发射光谱的原理和分类。

讨论发射光谱分析法的应用和实验操作。

第三章：色谱分析法3.1 气相色谱分析法介绍气相色谱的原理和基本组成。

讲解气相色谱分析法的应用和操作技巧。

3.2 液相色谱分析法讲解液相色谱的原理和分类。

探讨液相色谱分析法的应用和实验操作。

3.3 色谱-质谱联用技术介绍色谱-质谱联用的原理和仪器结构。

讨论色谱-质谱联用技术的应用和优势。

3.4 色谱数据处理和分析介绍色谱数据处理的基本方法和软件应用。

第四章：电化学分析法4.1 电化学分析法的基本原理讲解电化学分析法的基本原理和电化学电池。

介绍电位分析法、电量分析法和电化学发光分析法等。

4.2 离子选择性电极分析法介绍离子选择性电极的原理和构造。

讨论离子选择性电极分析法的应用和操作要点。

4.3 伏安法分析法讲解伏安法的基本原理和分类。

探讨伏安法分析法的应用和实验操作。

4.4 电化学分析法的应用实例举例说明电化学分析法在实际样品分析中的应用。

讨论电化学分析法的局限性和改进方向。

第五章：质谱分析法5.1 质谱分析法的基本原理介绍质谱分析法的原理和质谱仪的结构。

《仪器分析》课程教案第一章引言一、课程简介仪器分析法是以测量物质的物理性质为基础的分析方法。

这类方法通常需要使用较特殊的仪器，故得名“仪器分析”。

随着科学技术的发展，分析化学在方法和实验技术方面都发生了深刻的变化，特别是新的仪器分析方法不断出现，且其应用日益广泛，从而使仪器分析在分析化学中所占的比重不断增长，并成为化学工作者所必需掌握的基础知识和基本技能。

二、仪器分析方法的分类三、仪器分析的特点及发展趋势优点是：1. 操作简便而快速，对于含量很低（如质量分数为10-8或10-9数量级）的组分，则更具独特之处。

2. 被测组分的浓度变化或物理性质变化能转变成某种电学参数（如电阻、电导、电位、电容﹑电流等），故易于实现自动化和连接电子计算机。

因此，仪器分析具有简便、快速、灵敏、易于实现自动化等特点。

对于结构分析，仪器分析法也是极为重要和必不可少的工具。

生产的发展和科学的进步，不仅对分析化学在提高准确度﹑灵敏度和分析速度等方面提出更高的要求，而且还不断提出更多的新课题。

一个重要的方面是要求分析化学能提供更多﹑更复杂的信息。

现代科学技术发展的特点是学科之间的相互交叉﹑渗透，各种新技术的引人﹑应用等，促进了学科的发展，使之不断开拓新领域﹑新方法。

如电感耦合等离子体发射光谱﹑傅立叶变换红外光谱﹑傅立叶变换核磁共振波谱﹑激光拉曼光谱﹑激光光声光谱等。

另外试样的复杂性﹑测量难度﹑要求信息量及响应速度在不断提高，这就需要将几种方法结合起来，组成连用分析技术，可以取长补短，起到方法间的协同作用，从而提高方法的灵敏度﹑准确度及对复杂混合物的分辨能力，同时还可获得两种手段各自单独使用时所不具备的某些功能，因而连用分析技术以成为当前仪器分析方法的主要方向之一。

计算机技术对仪器分析的发展影响极大。

在分析工作者的指令控制下，仪器自动处于优化的操作条件完成整个分析过程，进行数据采集﹑处理﹑计算等，直至动态CRT显示和最终曲线报表。

《仪器分析》电子教案第一章：概述1.1 课程介绍1.2 仪器分析的重要性1.3 课程目标与学习内容1.4 教学方法与评价方式第二章：光谱分析2.1 光谱分析原理2.2 紫外可见光谱分析2.3 红外光谱分析2.4 拉曼光谱分析2.5 光谱分析仪器的使用与维护第三章：色谱分析3.1 色谱分析原理3.2 气相色谱分析3.3 液相色谱分析3.4 色谱数据处理与分析3.5 色谱仪器的使用与维护第四章：电化学分析4.1 电化学分析原理4.2 电位分析4.3 电流分析4.4 电化学传感器4.5 电化学分析仪器的使用与维护第五章：质谱分析5.1 质谱分析原理5.2 质谱仪器的结构与工作原理5.3 质谱数据处理与分析5.4 质谱分析的应用5.5 质谱仪器的使用与维护第六章：原子吸收光谱分析6.1 原子吸收光谱分析原理6.2 原子吸收光谱仪的结构与操作6.3 原子化器的设计与优化6.4 标准曲线制备与校准6.5 样品制备与检测第七章：X射线荧光光谱分析7.1 X射线荧光光谱分析原理7.2 X射线荧光光谱仪的结构与操作7.3 样品制备与测试条件优化7.4 定量分析与干扰扣除7.5 X射线荧光光谱分析的应用第八章：核磁共振光谱分析8.1 核磁共振光谱分析原理8.2 核磁共振光谱仪的结构与操作8.3 脉冲场梯度场与核磁共振信号8.4 化学位移与耦合常数的测定8.5 核磁共振光谱分析的应用第九章：电感耦合等离子体质谱分析9.1 电感耦合等离子体质谱分析原理9.2 电感耦合等离子体质谱仪的结构与操作9.3 质谱干扰与消除方法9.4 定量分析与标准曲线制备9.5 电感耦合等离子体质谱分析的应用第十章：流动分析与在线监测10.1 流动分析原理与系统设计10.2 微流控芯片与微流量分析10.3 在线监测与自动化分析10.4 流动分析与在线监测的应用10.5 流动分析与在线监测的未来发展趋势第十一章：原子发射光谱分析11.1 原子发射光谱分析原理11.2 原子发射光谱仪的结构与操作11.3 光源与光学系统的设计11.4 光谱图解析与元素定量分析11.5 原子发射光谱分析的应用第十二章：激光光谱分析12.1 激光光谱分析原理12.2 激光光谱仪的结构与操作12.3 激光光源与激光谱仪的选择12.4 激光光谱分析的应用领域12.5 激光光谱分析的实验操作与数据处理第十三章：光学显微镜分析13.1 光学显微镜的原理与结构13.2 显微镜的调节与操作13.3 显微镜观察与样品制备13.4 光学显微镜的定量分析方法13.5 光学显微镜在材料科学中的应用第十四章：扫描探针显微镜分析14.1 扫描探针显微镜的工作原理14.2 扫描探针显微镜的结构与操作14.3 扫描探针显微镜的成像模式14.4 扫描探针显微镜的纳米操作技术14.5 扫描探针显微镜在物理、化学、生物领域的应用第十五章：综合实验与案例分析15.1 综合实验设计原则与步骤15.2 实验数据处理与分析方法15.3 实验中常见问题与解决策略15.4 仪器分析在实际案例中的应用15.5 案例分析与讨论重点和难点解析重点：1. 各种仪器分析方法的原理和应用2. 主要仪器设备的结构和操作方法3. 实验设计和数据处理的重要性4. 实际案例分析中的应用难点：1. 多种谱学分析技术的原理和仪器设备的结构2. 实验操作和数据处理的细节问题3. 针对具体样品进行准确分析的方法和技巧4. 在实际案例中，如何选择合适的仪器分析方法并解决问题。

实验一发射光谱定性分析一、目的与要求1.学习利用光谱图比较法进行光谱定性分析的操作方法。

2.学会使用摄谱仪和光谱投影仪以及谱片的显影和定影方法。

二、实验原理原子发射光谱分析法是根据受激发的物质所发射的光谱来判断其组成的一门技术。

在室温下，物质中的原子处于基态(E0)，当受外能(热能、电能等)作用时，核外电子跃迁至较高的能级(E n)，即处于激发态，激发态原子是十分不稳定的，其寿命大约为10－8s。

当原子从高能级跃迁至低能级或基态时，多余的能量以辐射形式释放出来。

其辐射能量与辐射波长之间的关系用爱因斯坦——普朗克公式表示：△E=E n－E i=hc/λ(1)式中，E n、E i为高能级和低能级的能量，h为普朗克常数，c为光速，λ为波长。

当外加的能量足够大时，可以把原子中的外层电子从基态激发到无限远，使原子成为离子，这种过程称为电离。

当外加能量更大时，原子可以失去二个或三个外层电子成为二级离子或三级离子，离子的外层电子受激发后产生的跃迁，辐射出离子光谱。

原子光谱和离子光谱都是线状光谱。

由于各种元素的原子结构不同，受激后只能辐射出特征光谱。

这种特征光谱仅由该元素的原子结构而定，与该元素的化合物形式和物理状态无关，这就是发射光谱定性分析的依据。

定性分析就是根据试样光谱中某元素的特征光谱是否出现，来判断试样中元素是否存在及其大致含量。

决定试样中有何种元素存在，不需要将该元素的所有光谱线都找出来，一般只要找出2-3条灵敏线，所谓灵敏线也叫最后线，即随着试样中该元素的含量不断降低而最后消失的谱线，它具有较低的激发电位，因而常常是共振线。

用发射光谱进行定性分析，是在同一块感光板上并列摄取试样光谱和铁光谱，然后在光谱投影仪上将谱片放大20倍，使感光板上的铁光谱与“元素光谱图”上的铁光谱重合。

此时，若感光板上的谱线与“元素光谱图”上的某元素的灵敏线相重合，即表示该元素存在。

还可以根据元素所出现的谱线，找出其谱线强度的最小级次，按表估计该元素的大概含量。

仪器分析实验教案实验名称:仪器分析实验实验目的:1.了解仪器分析的基本原理和操作流程；2.掌握使用常见仪器进行定性和定量分析的方法；3.培养实验思维和分析能力。

实验器材:1.紫外-可见分光光度计2.火焰光度计3.原子吸收光谱仪4.质谱仪5.气相色谱仪6.液相色谱仪7.电化学分析仪器实验步骤:实验一:紫外-可见分光光度计的原理和操作1.研究紫外-可见分光光度计的原理和组成结构；2.了解常见的分光光度计的操作方法和注意事项；3.尝试使用紫外-可见分光光度计测定给定物质的吸收光谱；4.分析并解释实验结果。

实验二:火焰光度计的原理和操作1.学习火焰光度计的原理和构造；2.探究不同火焰的颜色与物质的关系；3.使用火焰光度计进行定性分析，鉴别不同金属离子；4.分析并解释实验结果。

实验三:原子吸收光谱仪的原理和操作1.了解原子吸收光谱仪的工作原理和主要组成部分；2.熟悉原子吸收光谱仪的操作方法；3.使用原子吸收光谱仪定量分析给定溶液中的金属元素；4.分析并解释实验结果。

实验四:质谱仪的原理和操作1.学习质谱仪的基本原理和结构；2.掌握质谱仪的操作方法和数据解读；3.使用质谱仪进行物质的质量分析；4.分析并解释实验结果。

实验五:气相色谱仪的原理和操作1.研究气相色谱仪的原理和结构；2.掌握气相色谱仪的操作方法和数据处理；3.使用气相色谱仪对给定混合溶液进行分离和定性分析；4.分析并解释实验结果。

实验六:液相色谱仪的原理和操作1.了解液相色谱仪的工作原理和构造；2.掌握液相色谱仪的操作方法和数据处理；3.使用液相色谱仪分离和定性分析给定混合溶液中的化合物；4.分析并解释实验结果。

实验七:电化学分析仪器的原理和操作1.学习电化学分析仪器的基本原理和结构；2.掌握电化学分析仪器的操作方法和数据解读；3.使用电化学分析仪器进行溶液中物质的定量分析；4.分析并解释实验结果。

实验总结:通过以上仪器分析实验的学习，同学们将了解仪器分析的基本原理和操作步骤，掌握使用常见仪器进行定性和定量分析的方法。

《仪器分析》课程总体教学设计方案二、课程设计1.课程教学目标与人才培养目标的关系《仪器分析》是高职高专环境类专业的一门专业基础课程。

它的主要任务是介绍常用的主要仪器分析方法，介绍这些分析方法的基本原理、基本概念和典型仪器的结构与性质，利用这些仪器完成定性、定量分析的任务，为后续《环境监测》、《水污染控制技术》等专业课程的学习打下基础。

基本理论以“必需”、“够用”为原则，实训则压缩单纯的验证性实验内容、将基本操作融入综合实验、分析项目与课程项目为一体。

根据分析项目的程序要求，按照分析项目构建课程体系，紧紧围绕完成分析项目的需要来选择课程内容；以任务与职业能力分析为依据，设定职业能力培养目标；突出动手能力的培养，以真实工作任务为载体，以强化分析测试技术应用能力培养为主线，结合职业资格证书考核要求，培养学生分析检验的的综合能力和职业素质。

为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，要将本课程的教学活动分解设计成若干项目，以项目为单位组织教学，以典型案例为载体，引出相关专业理论知识，使学生在项目实践中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。

活动设计形式以工作过程为导向进行项目的执行训练。

通过该课程的学习，使学生具备初步独立进行定量分析的能力，其目标是培养学生具备从事环境监测及与分析化学相关的基本职业能力，达到高级化学检验工职业资格证书中相关技术考核的基本要求。

具体目标如下：（1）能力目标➢能选择合适方法对环境样品进行分析；➢能够熟练使用各种仪器对环境质量进行分析；➢能对实验数据进行分析和处理；➢能对仪器进行保养和简单的维护；➢具有一定的信息迁移能力，能根据不同型号的仪器说明书达到对该仪器的认知、操作。

（2）知识目标➢理解主要分析仪器（可见分光光度计、紫外分光光度计、原子吸收、气相色谱仪、液相色谱仪、pH计等）的工作原理；➢掌握主要分析仪器的分析测定方法；➢掌握主要分析仪器的结构和保养、维护及故障排除方法；➢掌握实验结果的处理、判断方法及评价方法。

仪器分析电子教案(一)一、教学目标1. 了解仪器分析的基本概念和分类2. 掌握常见仪器分析方法的基本原理及应用3. 培养学生的实验技能和分析问题的能力二、教学内容1. 仪器分析的基本概念1.1 仪器分析的定义1.2 仪器分析的特点2. 仪器分析的分类2.1 光学分析法2.2 电化学分析法2.3 色谱分析法2.4 质谱分析法2.5 其他分析法三、教学重点与难点1. 教学重点：1. 仪器分析的基本概念2. 常见仪器分析方法的基本原理及应用2. 教学难点：1. 各种仪器分析方法的原理及应用2. 实验操作技能的培养四、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理及方法2. 案例分析法：分析具体实例，强化理论知识3. 实验操作法：培养学生的实验技能和分析问题的能力五、教学准备1. 教材或教学资源：《仪器分析》等相关教材2. 实验器材：各种仪器分析设备及实验用品3. 辅助工具：多媒体教学设备仪器分析电子教案(二)一、教学目标1. 掌握光谱分析法的基本原理及应用2. 了解光谱分析法的分类及特点3. 培养学生的实验技能和分析问题的能力二、教学内容1. 光谱分析法的基本原理1.1 紫外-可见光谱分析法1.2 红外光谱分析法1.3 拉曼光谱分析法2. 光谱分析法的分类及特点2.1 紫外-可见光谱分析法2.2 红外光谱分析法2.3 拉曼光谱分析法3. 光谱分析法的应用3.1 有机化合物结构的鉴定3.2 生物大分子的结构分析3.3 环境监测及药物分析三、教学重点与难点1. 教学重点：1. 光谱分析法的基本原理2. 光谱分析法的分类及特点3. 光谱分析法的应用2. 教学难点：1. 各种光谱分析法的原理及应用2. 实验操作技能的培养四、教学方法1. 讲授法：讲解光谱分析法的基本原理、分类及应用2. 案例分析法：分析具体实例，强化理论知识3. 实验操作法：培养学生的实验技能和分析问题的能力五、教学准备1. 教材或教学资源：《仪器分析》等相关教材2. 实验器材：光谱分析设备及实验用品3. 辅助工具：多媒体教学设备仪器分析电子教案(三)一、教学目标1. 掌握色谱分析法的基本原理及应用2. 了解色谱分析法的分类及特点3. 培养学生的实验技能和分析问题的能力二、教学内容1. 色谱分析法的基本原理1.1 气相色谱分析法1.2 液相色谱分析法1.3 色谱-质谱联用分析法2. 色谱分析法的分类及特点2.1 气相色谱分析法2.2 液相色谱分析法2.3 色谱-质谱联用分析法3. 色谱分析法的应用3.1 生物大分子的分析3.2 环境监测及药物分析3.3 食品工业中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：1. 色谱分析法的基本原理2. 色谱分析法的分类及特点3. 色谱分析法的应用2. 教学难点：1. 各种色谱分析法的原理及应用2. 实验操作技能的培养四、教学方法1. 讲授法：讲解色谱分析法的基本原理、分类及应用2. 案例分析法：分析具体实例，强化理论知识3. 实验操作法：培养学生的实验技能和分析问题的能力五、教学准备1. 教材或教学资源：《仪器分析电子教案(四)六、教学目标1. 理解电化学分析法的基本原理及应用2. 熟悉电化学分析法的分类和特点3. 提高学生的实验技能和问题解决能力二、教学内容1. 电化学分析法的基本原理1.1 直流电位滴定法1.2 电位分析法1.3 电化学发光分析法2. 电化学分析法的分类及特点2.1 直流电位滴定法2.2 电位分析法2.3 电化学发光分析法3. 电化学分析法的应用3.1 药物分析3.2 环境监测3.3 生物医学分析七、教学重点与难点1. 教学重点：1. 电化学分析法的基本原理2. 电化学分析法的分类及特点3. 电化学分析法的应用2. 教学难点：1. 各种电化学分析法的原理及应用2. 实验操作技能的培养八、教学方法1. 讲授法：讲解电化学分析法的基本原理、分类及应用2. 案例分析法：分析具体实例，强化理论知识3. 实验操作法：培养学生的实验技能和分析问题的能力4. 互动讨论法：鼓励学生提问和参与讨论，增进理解九、教学准备1. 教材或教学资源：《仪器分析》等相关教材2. 实验器材：电化学分析设备及实验用品3. 辅助工具：多媒体教学设备4. 教学软件：用于演示实验过程和分析结果十、教学评估1. 课堂问答：通过提问检查学生对知识点的理解程度2. 实验报告：评估学生在实验中的操作技能和问题解决能力3. 期末考试：综合测试学生对仪器分析知识的掌握情况仪器分析电子教案(五)十一、教学目标1. 理解质谱分析法的基本原理及应用2. 熟悉质谱分析法的分类和特点3. 提高学生的实验技能和问题解决能力十二、教学内容1. 质谱分析法的基本原理1.1 静态质谱法1.2 动态质谱法1.3 串联质谱法2. 质谱分析法的分类及特点2.1 静态质谱法2.2 动态质谱法2.3 串联质谱法3. 质谱分析法的应用3.1 蛋白质组学3.2 代谢组学3.3 药物分析与食品安全十三、教学重点与难点1. 教学重点：1. 质谱分析法的基本原理2. 质谱分析法的分类及特点3. 质谱分析法的应用2. 教学难点：1. 各种质谱分析法的原理及应用2. 实验操作技能的培养十四、教学方法1. 讲授法：讲解质谱分析法的基本原理、分类及应用2. 案例分析法：分析具体实例，强化理论知识3. 实验操作法：培养学生的实验技能和分析问题的能力4. 互动讨论法：鼓励学生提问和参与讨论，增进理解十五、教学准备1. 教材或教学资源：《仪器分析》等相关教材2. 实验器材：质谱分析设备及实验用品3. 辅助工具：多媒体教学设备4. 教学软件：用于演示实验过程和分析结果教学评估：1. 课堂问答：通过提问检查学生对知识点的理解程度2. 实验报告：评估学生在实验中的操作技能和问题解决能力3. 期末考试：综合测试学生对仪器分析知识的掌握情况仪器分析电子教案(六)十一、教学目标1. 理解其他分析方法的基本原理及应用2. 熟悉其他分析方法的特点3. 提高学生的实验技能和问题解决能力二、教学内容1. 其他分析方法的基本原理1.1 原子吸收光谱分析法1.2 原子荧光光谱分析法1.3 X射线荧光光谱分析法2. 其他分析方法的特点2.1 原子吸收光谱分析法2.2 原子荧光光谱分析法2.3 X射线荧光光谱分析法3. 其他分析法的应用3.1 环境监测3.2 材料分析3.3 生物医学分析教学重点与难点1. 教学重点：1. 其他分析方法的基本原理2. 其他分析方法的特点3. 其他分析法的应用2. 教学难点：1. 各种其他分析方法的原理及应用2. 实验操作技能的培养教学方法1. 讲授法：讲解其他分析方法的基本原理、特点及应用2. 案例分析法：分析具体实例，强化理论知识3. 实验操作法：培养学生的实验技能和分析问题的能力教学准备1. 教材或教学资源：《仪器分析》等相关教材2. 实验器材：其他分析设备及实验用品3. 辅助工具：多媒体教学设备教学评估1. 课堂问答：通过提问检查学生对知识点的理解程度2. 实验报告：评估学生在实验中的操作技能和问题解决能力3. 期末考试：综合测试学生对仪器分析知识的掌握情况仪器分析电子教案(七)十二、教学目标1. 培养学生对仪器分析实验操作的技能2. 加强学生对实验数据的处理和分析能力3. 加深学生对仪器分析理论知识的理解二、教学内容1. 实验操作流程1.1 实验前的准备1.2 实验操作步骤1.3 实验后的整理2. 实验数据处理与分析2.1 数据采集2.2 数据处理2.3 结果分析3. 实验安全与规范3.1 实验安全知识3.2 实验操作规范教学重点与难点1. 教学重点：1. 实验操作流程2. 实验数据处理与分析3. 实验安全与规范2. 教学难点：1. 实验操作技能的培养2. 实验数据的处理和分析教学方法1. 讲授法：讲解实验操作流程、数据处理与分析、实验安全与规范2. 示范法：演示实验操作，让学生跟随操作3. 练习法：学生独立操作，教师指导教学准备1. 教材或教学资源：《仪器分析》等相关教材2. 实验器材：其他分析设备及实验用品3. 辅助工具：多媒体教学设备教学评估1. 实验操作考核：评估学生在实验中的操作技能2. 实验报告：评估学生在实验中的数据处理和分析能力3. 期末考试：综合测试学生对仪器分析知识的掌握情况仪器分析电子教案(八)十三、教学目标1. 培养学生对仪器分析实验操作的技能2. 加强学生对实验数据的处理和分析能力3. 加深学生对仪器分析理论知识的理解二、教学内容1. 实验操作流程1.1 实验前的准备1.2 实验操作步骤1.3 实验后的整理2. 实验数据处理与分析2.1 数据采集2.2 数据处理2.3 结果分析3. 实验安全与规范3.1 实验安全知识3.2 实验操作规范教学重点与难点1. 教学重点：1. 实验操作流程2. 实验数据处理与分析3. 实验安全与规范2. 教学难点：1. 实验操作技能的培养2. 实验数据的处理和分析教学方法1. 讲授法：讲解实验操作流程、数据处理与分析、实验安全与规范2. 示范法：演示实验操作，让学生跟随操作3. 练习法：学生独立操作，重点和难点解析本文主要介绍了仪器分析的教学目标、内容、重点和难点，以及相应的教学方法和评估方式。

仪器分析教案课题：仪器分析年级：高中学科：化学课时数：2课时教学目标：1. 理解仪器分析的概念和原理。

2. 掌握常见仪器的使用方法。

3. 能够正确操作仪器进行样品测试和数据分析。

4. 培养学生的实验设计和数据处理能力。

教学重点：1. 仪器分析的原理和常见仪器的使用方法。

2. 样品测试和数据分析的操作技巧。

教学难点：1. 如何正确操作仪器进行样品测试。

2. 数据分析和结果判断的能力培养。

教具准备：1. 讲台。

2. 电子白板或黑板。

3. 电脑和投影仪。

4. 仪器分析相关实验设备或模型。

教学过程：Step 1：导入（5分钟）通过观看一段与仪器分析相关的视频或图片，引起学生对仪器分析的兴趣，并检查学生对于仪器分析的初步认识。

Step 2：概念解释与讲解（10分钟）- 通过简洁明了的语言解释仪器分析的概念和作用，强调仪器分析在现代化学领域的重要性。

- 结合具体的例子，讲解仪器分析的基本原理和常见的仪器类型。

Step 3：仪器使用方法介绍（15分钟）- 介绍常见仪器的使用方法和注意事项，如分光光度计、质谱仪等。

- 结合实际展示和演示，向学生展示仪器的结构和操作流程。

Step 4：操作演练（20分钟）- 将学生分成小组，为每个小组分配一个常见的仪器。

- 学生根据教师提供的实验操作指导书，进行仪器的正确操作和样品测试。

- 倡导学生互相合作，并及时纠正操作错误。

Step 5：数据分析与结果判断（10分钟）- 学生根据实验结果，进行数据分析和结果判断。

- 引导学生思考和讨论，培养他们的实验设计和数据处理能力。

Step 6：课堂总结（5分钟）- 教师对本节课的教学内容进行总结和回顾，解答学生提出的问题。

- 引导学生思考和总结课程中的关键知识点和技能。

Step 7：作业布置（5分钟）布置相关的课后作业，要求学生复习本节课所学内容，并完成指定的练习题。

教学反思：本节课通过结合理论讲解、实践操作和数据分析，使学生在实际操作中深入了解仪器分析的原理和方法。