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《仪器分析技术》课程教学大纲2023一、教学目的和要求仪器分析技术是测量物质的化学组成、分子结构、物理性质和状态，进行科学研究与质量监控的重要手段，是研究生必须掌握的基础知识之一。
《仪器分析》是化学与化学工程、材料工程、生物和生物工程各专业的基础课程之一。
鉴于硕博士研究生在本科阶段已经具备一定的课程基础知识，并且仪器分析技术种类繁多，发展迅速，本课程《仪器分析技术》教学大纲及教学内容的编制主要遵循“通用、精炼、新进展”的原则，通过这门课程的教学，可帮助学员较好地掌握本研究所研究领域较通用的仪器分析技术，重点学习测量误差和不确定度、各类仪器分析技术的原理、仪器结构和构效关系、主要实验技术/方法的特点、影响检测的主要因素、谱图解析的一般步骤和方法、前沿技术进展和典型应用实例等内容。
从而提高学生使用本研究所大中型仪器进行科研工作的能力。
本课程采用课堂教学、实验实验和多媒体辅助教学等多种教学手段相结合的方式完成教学内容。
教学内容注重实践应用价值，通过本课程学习，学员应能够在两个方面得到能力提升：（1）正确选择分析技术和分析仪器的能力。
（2）评判数据质量，解析数据、挖掘数据信息的能力。
二、预修课程本课程是在学生已完成本科分析化学和仪器分析课程或了解相关知识，具有较好的化学专业基础知识，特别是具备较好的“定性定量分析”的概念基础上开设的。
三、适用对象化学与化学工程、材料工程、生物和生物工程相关专业博硕士研究生。
四、授课方式采用课堂理论教学和实验演示教学相结合的授课方式，并结合讨论、学生自学、课外辅导答疑以及考核。
五、课程内容课堂理论教学总计42学时，实验演示教学18.5学时，分6个技术模块共计11章展开教学，模块I包括第一章和第二章，模块II-VI包括第三章至第十一章。
其中，模块1为必选项，在模块II-VI中，不同专业研究生可根据自身专业基础和技术需求情况，从第三章至第十一章教学内容中任选数个章节学习。
总学时数不少于36学时。
《仪器分析实验》教学大纲仪器分析是现代分析化学的重要分支，它利用各种仪器设备对物质进行分析和鉴定。
仪器分析实验是理论与实际相结合的一门课程，本教学大纲旨在培养学生的仪器操作和实验设计能力，以及对仪器分析原理和方法的理解。
一、课程概述1.1课程名称：仪器分析实验1.2学时安排：32学时1.3授课对象：化学及相关专业本科生1.4学时分配：-仪器分析实验原理及操作：16学时-仪器分析实验设计与数据处理：8学时-仪器分析实验项目研究：4学时-仪器分析实验综合实践：4学时二、教学目标2.1知识与理解-理解仪器分析的基本原理和常用仪器的工作原理-熟悉常用仪器的操作步骤和注意事项-了解仪器分析方法的优缺点和适用范围2.2能力与技能-掌握基本的仪器操作技巧-具备设计和实施仪器分析实验的能力-能够准确地测量和分析实验数据-能够合理地解释实验结果和提出改进意见2.3态度和价值观-具备严谨的科学态度和实验室安全意识-培养团队合作精神和科学合作意识-重视实验结果的准确性和可靠性三、教学内容3.1仪器分析实验原理及操作（16学时）-热学分析仪器：热重量法、差示扫描量热法等-光谱分析仪器：紫外-可见光谱仪、红外光谱仪、质谱仪等-色谱分析仪器：气相色谱仪、液相色谱仪等-电化学分析仪器：电位滴定仪、电导仪等-其他仪器：核磁共振仪、电子显微镜等3.2仪器分析实验设计与数据处理（8学时）-实验设计及流程制定-数据处理与结果分析-误差分析与精密度评价-仪器校正与标定3.3仪器分析实验项目研究（4学时）-学生选择特定的仪器进行实验-研究仪器性能和优化操作条件-分析实验结果并撰写报告3.4仪器分析实验综合实践（4学时）-学生组队完成一项综合实验项目-设计实验方案并采集实验数据-根据实验数据进行数据处理和结果分析-撰写实验报告并进行口头答辩四、教学方法4.1理论讲授4.2仪器操作演示4.3实验操作指导4.4实验报告撰写和讨论五、实验报告评分标准5.1实验设计和操作30%5.2数据处理和结果分析30%5.3实验报告撰写和考勤20%5.4实验室安全与卫生10%5.5队伍合作与表达能力10%六、实验设备及耗材根据实验项目的需要，提供合适的仪器设备和实验耗材。
仪器分析教学大纲一、教学目标本课程旨在通过系统性的理论教学和实验操作，使学生掌握现代仪器分析的基本原理、技术及方法，熟悉仪器分析的实验操作流程，培养学生分析思维和解决问题的能力，为学生今后从事相关领域的研究和工作打下坚实的基础。
二、教学内容1. 仪器分析的基本原理1.仪器分析的概念和历史2.分析化学基础知识3.仪器分析的分类、特点和应用4.仪器分析的误差和精密度2. 常用分析仪器1.光谱分析仪–分光光度计–紫外-可见吸收光谱仪–荧光光谱仪–红外分光光度计2.色谱分析仪–气相色谱仪–液相色谱仪3.质谱分析仪–气相质谱仪–液相质谱仪4.电化学分析仪–电位滴定仪–电化学分析仪5.其他常用分析仪器3. 分析实验操作1.光度法测定2.色谱法测定3.质谱法测定4.电化学法测定5.其他分析实验操作三、教学方法1.经典教学法：讲授仪器分析的基本原理和技术。
2.线上教学法：通过多媒体教学平台进行视频教学和在线答疑。
3.实验教学法：开展仪器分析实验操作，让学生亲自操作仪器，掌握实际操作技巧。
四、考核方式1.平时成绩：包括课堂表现、作业和实验报告等。
2.期中考试：对学生对仪器分析原理和技术的理解进行考查。
3.期末考试：综合考查学生对仪器分析理论知识和实验操作技能的综合运用能力。
五、教学要求1.学生应当具备一定的化学和数学基础。
2.学生应当认真听课、做好笔记、及时完成作业和实验报告。
3.学生应当积极参加课堂讨论，并及时向教师提出问题和困难，积极主动地参与到实验操作中去。
4.教师应当严格制定考试和评分标准，公正评分。
5.教师应当根据学生的不同学习情况，灵活调整授课内容和教学方法。
六、参考教材1.《现代仪器分析》（第三版），刘文栋主编，高等教育出版社。
2.《仪器分析实验指导与操作》，张明诗，科学出版社。
3.《仪器分析原理与技术》，谷宝玉，高等教育出版社。
4.《仪器分析与化学计量学》，杨志华，化学工业出版社。
七、教学进度安排教学内容教学时数教学内容教学时数仪器分析的基本原理6学时光谱分析仪器6学时色谱分析仪器6学时质谱分析仪器6学时电化学分析仪器6学时分析实验操作18学时课堂讨论和考试复习6学时期中考试3学时期末考试3学时总计54学时。
仪器分析教学大纲一、课程简介1.1 教学目的1.2 教学内容1.3 教学方式二、课程目标2.1 知识目标2.2 技能目标2.3 情感目标三、教学内容及安排3.1 仪器分析的基本概念与原理3.1.1 仪器分析的定义与分类3.1.2 仪器分析的基本原理3.1.2.1 信号检测与处理3.1.2.2 信号传递与转换3.2 常见仪器的工作原理与应用3.2.1 分光光度法仪器的原理与应用 3.2.2 色谱仪器的原理与应用3.2.3 质谱仪器的原理与应用3.2.4 核磁共振仪器的原理与应用 3.2.5 电化学仪器的原理与应用3.3 仪器分析常用方法与技术3.3.1 样品制备与前处理技术3.3.2 仪器分析操作步骤与技巧3.3.3 数据分析与结果处理方法3.4 仪器分析实验设计与实施3.4.1 实验设计的要点与方法3.4.2 实验建议与注意事项3.4.3 仪器操作与实验数据记录四、教学方法与手段4.1 授课方法4.2 实验教学方法4.3 讨论与互动4.4 考核评价方式五、教学资源与使用5.1 教材5.2 参考资料5.3 实验设备与仪器六、评价与考核6.1 评价标准6.2 考核方式6.3 考核内容七、参考教学计划7.1 单元教学计划7.2 实验教学计划八、教学团队8.1 教师配置8.2 实验室助教配置九、教学保障措施9.1 实验室安全教育与操作指导 9.2 仪器维护与管理9.3 教学质量监控与评估十、教学改进与创新10.1 教学反馈与改进机制10.2 教学创新与教育研究十一、总结与展望11.1 教学总结11.2 课程发展展望以上为《仪器分析教学大纲》的内容，通过本课程的学习，学生将掌握仪器分析的基本概念、原理和常用方法与技术，能够独立进行仪器分析实验设计与实施，并具备正确的数据分析与结果处理能力。
同时，本课程注重培养学生的实践操作能力、团队合作意识和创新思维，为将来从事仪器分析相关领域的工作打下良好基础。
《仪器分析》实验教学大纲一、基本信息二、实验教学目的、内容和要求1、实验教学目的《仪器分析实验》是《仪器分析》课程的重要组成部分，《仪器分析》是化学的重要分支学科之一，在应用化学、材料、化工、化学专业中占有十分重要的地位。
通过本实验课程的学习，可以加强对仪器分析原理，操作使用及基本知识的理解。
正确熟练掌握仪器分析的实验技能，提高现代仪器在化学领域中应用能力，为后续专业课提供实验的现代仪器分析的手段。
通过实验教学使学生掌握红外光谱、紫外光谱、色谱、原子吸收、电分析等仪器的使用，达到对化学物质定性和定量分析的目的。
2、实验内容和要求实验项目一：电导法测定碳、硫含量内容：金属试样高温燃烧生成的CO2和SO2气体。
测量溶液吸收气体后电导率的变化，对碳、硫量进行定量。
要求：了解电导法测定碳硫含量的基本原理并掌握其分析方法。
了解导数显碳硫分析仪的基本原理和使用方法。
实验项目二：紫外光度法测定水中总酚量内容：工作曲线的绘制。
测定水样中的总酚量。
要求：了解水中总酚量测定的重要性。
掌握同紫外分光光度法测定水中总酚量的原理与技术。
实验项目三：固体表面内反射光谱的测定内容：装附件，测谱图。
测定水的ATR谱图。
测定试样的A TR谱图。
要求：掌握内翻新和附件的测定方法。
了解此附件的工作原理。
实验项目四：氟离子电极测定水中氟含量内容：标准曲线的绘制。
水中氟浓度的测定。
要求：学习直接电位法测定氟离子浓度的方法。
掌握电动势测试技术。
实验项目五：光度法用于配合物的组成及稳定常数的测定A 。
内容：测光谱吸收曲线λML中的配位数n。
摩尔比法测定配合物n等摩尔连续变化法测定电离度α、及稳定常数K。
要求：掌握摩尔比法和等摩尔连续变化法测定配合物组成及稳定常数的基本原理和实验方法。
实验项目六：火焰原子吸收测定水样中铜内容：工作曲线的绘制，测定水样中的铜量。
原子吸收光度计的计算机操作系统的学习与掌握。
乙炔泵、空气泵的正确使用的学习。
要求：了解原子吸收光度法的测定铜的原理及技术。
仪器分析
前言
仪器分析是分析化学最为重要的组成部分，是化学和相关专业的主干课程，也是分析化学的发展方向。
本课程涉及的分析方法是根据物质的光、电、声、磁、热等物理和化学特性对物质的组成、结构、信息进行表征和测量，是继《化学分析》后，学生必须掌握的现代分析技术。
它对于学生的知识、能力和综合素质的培养与提高起着至关重要的作用，在整个教学过程中占有非常重要的地位，是化学、应用化学和材料化学专业的一门重要的必修基础课程。
本课程的教学目的是使学生通过本课程的学习，牢固掌握各类仪器分析方法的基本原理以及仪器的各重要组成部分，对各仪器分析方法的应用对象及分析过程要有基本的了解。
此外，通过本课程的教学，让学生对当今世界各类分析仪器及分析方法及发展趋势有一些初步的了解，从而为其今后的工作及更深一步地学习作必要的铺垫。
仪器分析实验教学是学生掌握各类仪器及其分析方法的重要环节。
通过实验教学，要求学生能规范地掌握《仪器分析》的定性、定量基本操作、基本技术，熟悉现代分析仪器的基本使用；在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时，努力培养学生的创新意识与创新能力。
为实现这一目标，在课程内容安排上采用保留一定的经典性的验证性实验内容外，还将基本操作融入综合实验中，在实验内容方面更注重于复杂实际样品分析。
在完成该课程的学习之后，要求学生在掌握了仪器分析的基本原理等知识的前提下，可以根据样品性质、分析对象选择最为合适的分析仪器及分析方法。
教学内容与要求
第一章紫外—可见分光光度法
一、教学目的与要求：
熟悉分子吸收光谱的产生、实验条件的选择、定性定量原理。
重点讲述影响波长红移和紫移的因素以及该方法的几种重要应用，如双波长法和导数光谱法。
掌握紫外－可见光谱中的基本概念；掌握Lambert-Beer定律及影响因素；熟悉紫外－可见分光光度计的基本结构；熟悉利用紫外可见分光光度法进行定性鉴别和纯度检测的依据及方法。
二、计划学时数：22学时
三、教学内容：（9学时）
（一）光学分析法导论
1、了解电磁辐射的基本性质
2、掌握原子光谱和分子光谱的光谱特征
3、仪器分析实验的基本要求
4、751型分光光度计的结构及使用
重点： 原子光谱、721型分光光度计的结构及使用
难点：光谱项的意义和计算方法
（二）紫外－可见吸收光谱中的一些基本概念
跃迁类型；常用术语；吸收带及其与分子结构的关系；影响吸收带的因素。
（二）基本原理
Lambert-Beer定律；偏离Beer定律的因素。
（三）紫外－可见分光光度计
主要部件；光学性能与类型；校正方法。
（四）定性分析方法与纯度检测
定性鉴别；纯度检测。
（五）定量分析方法
单组份样品的定量方法（吸光系数法；标准曲线法；对照法）；多组分样品
的定量方法（双波长法；系数倍率法；三波长法；偏最小二乘法；卡尔曼滤波法；导数光谱法；褶合光谱法。
（六）有机化合物分子结构研究
有机化合物的紫外吸收光谱；结构研究。
（七）应用与示例
双波长法测定TMP含量；导数光谱法定性和定量分析；吸光度法测定pKa 值。
重点：分子吸收光谱的产生机理、紫外吸收光谱的特点、紫外-可见分光光度计的构造和使用
难点：有机化合物UVAS谱的特征及应用
四、实验内容：（12学时）
（一）分光光度法测定铁
（二）VitB12紫外分光光度法定性和定量
（三）导数光谱法测定安钠卡注射液中咖啡因含量
第二章荧光分析法
一、教学目的与要求：
介绍各种发光分析的概念、荧光及磷光产生过程。
重点讲述各种去活化过程、影响荧（磷）光强度的因素、分子荧光的特点；掌握荧光定量分析的依据及方法；熟悉荧光分析仪器的构成；了解荧光分析法的应用。
二、计划学时数：11学时
三、教学内容：（3学时）
（一）概述
光致发光
（二）基本原理
分子荧光的发生过程（荧光与磷光；激发光谱与发射光谱）；分子结构与荧光的关系（荧光寿命和荧光效率；分子结构与荧光的关系）；影响荧光强度的外部因素（温度；溶剂；pH值；荧光熄灭剂；散射光）。
（三）定量分析方法
荧光强度与荧光物质浓度的关系；定量分析方法
（四）仪器与荧光分析新技术
荧光光度计；仪器的校正；荧光分析技术
（五）应用与示例
有机化合物的荧光分析；无机化合物的荧光分析
难点：分子荧光和分子磷光的产生原理
四、实验内容：（8学时）
（一）荧光法测定核黄素的含量
（二）食品中铝含量测定
第三章原子吸收分光光法
一、教学目的与要求：
了解原子光谱法的分类及相应的原理和仪器；重点讲述谱线变宽因素、积分吸收及峰值吸收；了解原子吸收分光光度法的特点；掌握原子吸收分光光度法的基本原理；熟悉原子吸收分光光度计的结构；重点介绍光源（空心阴极灯）原子化器（火焰和石墨炉）；掌握原子吸收分光光度法测定条件的选择及干扰的抑制方法；简单介绍原子荧光分析法，并与原子吸收分析法从各个层面进行比较。
二、计划学时数：6学时
三、教学内容（6学时）：
（一）概述
原子光谱法的类型及仪器；原子吸收分光光度法的特点。
（二）基本原理
原子的量子能级和能级图；原子在各能级的分布；原子吸收线的形状；
原子吸收值与原子浓度的关系；掌握原子吸收光谱法的基本原理（积分吸收和峰值吸收问题）灵敏度和检出限。
（三）原子吸收分光光度计
主要部件；仪器类型。
重点介绍光源（空心阴极灯）原子化器（火焰和石墨炉）
（四）实验技术
样品处理；测定条件的选择；干扰及其抑制；定量分析方法。
（五）应用与示例
直接测定法；间接测定法。
重点：原子吸收光谱法的基本原理、仪器结构与使用。
难点：原子吸收光谱定量分析方法、干扰种类及其抑制方法。
第四章电位法及永停滴定法
一、教学目的与要求：
了解电化学分析的基本方法和分类；掌握电位法的基本原理；掌握直接电位法、电位滴定法和永停滴定法的测定原理和测定方法。
二、计划学时数：12学时
三、教学内容：（8学时）
（一）电化学分析概论
电化学分析基本方法；分类；特点；应用。
（二）电位法的基本原理
相界电位与电极电位；化学电池；指示电极与参比电极；液接电位；
可逆电极和可逆电池；电极电位的测量。
（三）直接电位法
氢离子活度的测定；其他阴、阳离子浓度的测定。
（四）电位滴定法
确定终点的方法；应用。
（五）永停滴定法
基本原理；方法；应用。
四、实验内容：（4学时）
（一）饮用水中含氟量测定
第六章经典液相色谱法
一、教学目的与要求：
掌握吸附色谱的原理及色谱条件的选择原则；掌握分配色谱法的原理、正相色谱和反相色谱的概念及组分的流出顺序规律；掌握离子交换色谱的原理，了解离子交换树脂的类型及其主要性能；掌握尺寸排阻色谱的原理及其应用范围；掌握平面色谱法的原理，薄层色谱法定性、定量方法；了解纸色谱法的原理；理解色谱法的分类和色谱流出曲线以及有关概念；了解液相柱色谱法的基本操作技术及薄层色谱法基本操作技术。
二、计划学时数：3学时
三、教学内容：
（一）概述
（二）经典柱色谱法
吸附色谱法中液－固吸附柱色谱法；分配色谱法；离子交换柱色谱法；
尺寸排阻色谱的原理。
（三）薄层色谱法
分类和原理；薄层色谱参数；吸附薄层色谱法；定性定量分析方法；高效薄层色谱法；薄层扫描法。
（四）纸色谱法
基本原理；实验方法
（五）应用与示例
第七章气相色谱法
一、教学目的与要求：
了解气相色谱法的一般流程及特点；塔板理论和速率理论；掌握常用检测器火焰离子化检测器、电子捕获检测器的结构和工作原理；掌握气相色谱法的基本理论；熟悉色谱柱的类型及固定液、载体的选择；掌握分离条件的选择方法；掌握定量校正因子、定性与定量分析方法。
了解填充色谱柱的制备；毛细管色谱的分类和特点；气相色谱法的特点和应用。
二、计划学时数：13学时
三、教学内容：（9学时）
（一）概述
（二）气相色谱仪基本组成：色谱柱
（三）基本原理
基本概念；等温线；塔板理论；速率理论。
（四）色谱柱
固定液；载体；气－固色谱填充柱；毛细管色谱柱。
（五）检测器
热导检测器；氢火焰检测器；电子捕获检测器；检测器的性能指标。
（五）分离条件的选择
分离方程式；实验条件的选择。
（六）定性和定量分析方法
（七）应用与示例
四、实验内容：（4学时）
空气中苯系物的气相色谱分析
第八章高效液相色谱法
一、教学目的与要求：
熟悉高效液相色谱与气相色谱法的区别和联系；掌握高效液相色谱仪的组成、掌握采用梯度洗脱的优点；高效液相色谱仪的检测器：掌握检测器紫外光度
检测器、荧光检测器、示差折光检测器工作原理；掌握高效液相色谱中影响色谱峰扩张因素及分离条件选择；熟悉高效液相色谱固定相和流动相；了解高效液相色谱法应用实例和分离类型选择及在药物分析和临床检验中的应用。
二、计划学时数：6学时
三、教学内容：
（一）概述
（二）高效液相色谱法的分类与基本原理
分类；基本原理。
（三）各类高效液相色谱法
液－固吸附色谱法；液－液分配色谱法；化学键合相色谱法；其它色谱法。
（四）固定相
（五）流动相
（六）高效液相色谱仪
输液泵；色谱柱与进样器；检测器。
（七）定性、定量分析方法及应用与示例
（八）高效毛细管电泳法：毛细管电泳法的基本原理，构造与实验方法。
