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《现代仪器分析应用技术实践》实验课程教学大纲（36学时）（实践课程）一、课程说明（一）课程概况课程中文名称:现代仪器分析应用技术实践课程英文名称: Technology and Application of Modern Instrumental Analysis课程编码：4010362202开课学院：化学工程学院适用专业/开课学期:化学工程与工艺/4学分/周学时：1.5/3现代仪器分析应用技术实践是为化工类专业及相关专业本科生开设的主要专业选修课程之一，使学生进一步理解各种分析仪器的基本原理、仪器结构、使用方法和应用技术，为后继课程的学习及相关工作打下坚实的基础.它既是一门独立的课程，又需要与现代仪器分析课密切配合。
先选课要求：高等数学，无机化学，分析化学，化学基础实验，大学物理,大学物理实验课程性质：选修教学对象：化学工程与工艺本科学生（二）课程目标1. 配合现代仪器分析课程的教学，使学生进一步理解各种分析仪器的原理和有关概念；2。
使学生掌握各种仪器分析方法的应用范围和主要分析对象；3. 掌握各种分析仪器的基本操作方法和实验数据的处理方法，重点掌握仪器主要操作参数及其对分析结果的影响；4．通过各种现代仪器分析实验,培养学生严谨的科学作风和良好的实验素养。
注:1。
该课程应开实验10-12个2. 由于实验用仪器有限，只能采用轮流安排的方式。
这样，势必有的学生是在没有学习相关理论知识的情况下进行实验的，故要强调实验前的预习，鼓励学生自学。
教师要针对学生的情况随时调整实验前讲解和讨论的内容。
二、教学方法和手段教学方法:讲解、示范操作、学生独立操作、实验操作相结合三、教学内容项目一、仪器分析设备简介及相关知识介绍（3学时)一、教学目标1．了解分析实验室规则及实验室安全规则；2．了解分析实验用水的规格和制备方法；3．了解仪器分析标准溶液的配制及注意事项二、教学重、难点仪器分析标准溶液的配制及注意事项三、教学内容1。
现代仪器分析姓名:宋楚班级：工分092学号：930302021班内序号：23随着科学技术的发展，分析化学已经由过去的经典化学分析想向仪器分析测试发展新的仪器的的不断出现涉及到各个领域。
现代仪器分析课程主要讲述了色谱分析技术、核磁共振、质谱、激光拉曼光谱、X射线荧光光谱、透射电子显微术、扫描电子显微镜。
对其进行总结如下：一液相色谱分析技术及UPLC简介1组成高压输液泵”、“色谱柱”、“进样器”、“检测器”、“馏分收集器”以及“数据获取与处理系统”等部分。
2分离原理利用待分离的各种物质在两相中的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同来进行分离的。
3应用广泛应用于药品检验、生物医药研究等领域。
二核磁共振波谱法：利用核磁共振波谱进行结构（包括构型、构象）测定、定性及定量的方法1 基本原理磁核在一定外磁场作用下，因产生共振吸收，而发生核磁矩能级跃迁，由此检测到相应的信号变化，这就是核磁共振。
2组成磁体、探头不、电子控制台组成。
3应用核磁共振谱的应用极为广泛，可概括为定性、定量及定结构研究、物理化学研究、生物活性测定、药理研究及医疗诊断等方面。
1、在有机结构研究方面可测定化学结构及立体结构（构型、构象）、互变异构现象等，与紫外、红外、质谱配合使用，是确定有机化合物结构最重要的手段之一。
这个方法的最大特点是样品不会被破坏，可回收。
2、物理化学研究方面可以研究氢键、分子内旋转及测定反应速率常数等。
3、在定量方面可以测定某些药物的含量及纯度检查。
4、医疗与药理研究由于核磁共振具有能深入物体内部，而不破坏样品的特点，因而可进行活体研究，在生物化学药品方面也有广泛应用。
如酶活性、生物膜的分子结构、癌组织与正常组织鉴别、药物与受体间的作用机制等。
近年来，核磁共振成像仪，已用于人体疾病的诊断。
三质谱法是一种按照离子的质核比（m/z）大小对离子进行分离和测定的方法。
1组成由进样系统(inlet system) 离子源(ion source)质量分析器（mass analyzer）检测器（detecter）真空系统（Vacuum system组成2基本原理使试样中各组分电离生成不同荷质比的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器，利用电场和磁场使发生相反的速度色散——离子束中速度较慢的离子通过电场后偏转大，速度快的偏转小；在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转，即速度慢的离子依然偏转大，速度快的偏转小；当两个场的偏转作用彼此补偿时，它们的轨道便相交于一点。
本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述（中英文）：现代仪器分析实验是分析化学、仪器分析和药物分析教学中不可缺少的组成部分。
该课程主要面向药学拔尖人才培养群体，让学生可以提前接触到在实际科学研究中正在被研究人员使用的大型分析测试或成像仪器包括红外光谱仪、流式细胞仪、稳态瞬态荧光寿命光谱仪、超高分辨率激光共聚焦显微镜、液质联用仪、生物大分子相互作用仪和核磁共振波谱仪等。
我们将向学生展示仪器的基本构造，讲解检测的原理、应用领域与发展趋势，学生最终能利用仪器测试评价分析对象，也增强了对“结构决定性质”等概念的认识，提高了分析解决实际问题的能力。
Modern instrumental analysis experiments are an indispensable part of analytical chemistry, instrumental analysis and pharmaceutical analysis. This course is designed mainly for “A-level” pharmacy students, so that students can get early access to the large-scale analysis/testing/imaging instruments that are being used by researchers in their research, including infrared spectrometer, flow cytometer, fluorescence steady state and lifetime spectrometer, and ultra-high resolution laser confocal microscope, liquid-mass spectrometer, instrument for biomolecular interactions analysis and nuclear magnetic resonance spectrometer, etc. We will show the structures of different components for each instrument- 1 -and explain the detection principles, application fields and the trends in instrumental development. Students will eventually be able to use a certain instrument to test and evaluate an analysis object. It will also enhance their understandings such as "structure determines nature" and improve their capacity of solving problems.2.设计思路：不同于先修课程中的分析化学实验和并行课程中的药物分析实验，本课程的教学对象是现代分析测试仪器，每一台仪器为一个课程单元，课程围绕仪器的构造、测定基本原理、样品制备的方法、仪器软硬件的使用、具体应用案例和应用领域、数据采集、处理和分析等方面展开。
《现代仪器分析》课程教学大纲适用对象：药学专业（学分：2 学时：36 ）一、课程的性质和任务：现代仪器分析是分析化学的重要组成部分，是药学类专业的一门重要必修基础课。
本课程涉及的分析方法是根据物质物理和化学特性对物质的组成、结构、信息进行表征和测量。
本课程重点讲授仪器分析的基本概念和原理。
介绍应用领域及方法特点。
通过本课程的教学，使学生对仪器分析这一领域有初步了解，掌握常见光学仪器、色谱仪器的基本原理、设备、结构和应用，初步具有根据分析对象选择合适分析方法及解决相应问题的能力。
二、教学内容和要求：光谱部分第一章绪论教学目的和基本要求：了解现代仪器分析的内容、方法、特点和局限性、了解仪器分析发展趋势以及在各领域尤其是药学中的作用。
教学内容：1.现代仪器分析的内容和方法；2.现代仪器分析的特点和局限性3.现代仪器分析的发展趋势4.定量分析方法的评价指标。
第二章光谱分析法概论教学目的和要求：掌握光学分析法的分类和基本原理；波长、波数、频率和光子能量间的换算；光谱分析仪器的基本构造。
熟悉电磁波普的分区；电磁辐射与物质相互作用的相关术语；各类光学仪器的主要部件。
了解光谱分析法的发展概况。
教学内容：第一节电磁辐射及其与物质的相互作用一、电磁辐射与电磁波谱二、电磁辐射与物质的相互作用第二节光学分析法的分类一、光谱法与非光谱法二、原子光谱法与分子光谱法三、吸收光谱法与发射光谱法第三节光谱分析仪器一、辐射源二、分光系统三、辐射的检测第四节光谱分析法的发展概况第三章紫外可见分光光度法教学目的和要求：掌握紫外吸收光谱的特征，电子跃迁类型、吸收类型、特点及影响罂粟；朗伯比尔定律及其物理意义、适用条件、偏离因素；紫外-可见分光光度法用于单组份定量的方法；多组分定量的线性方程组法和双波长法。
熟悉紫外可见分光光度计的主要部件、工作原理；紫外可见分光光度计的几种光路类型；比色法的原理及显色反应条件选择；紫外可见分光光度法定性及纯度检查方法。
现代仪器分析实验教学大纲一、制定本大纲的依据根据2006级环境科学专业培养计划及2006级环境科学教学计划制定本实验大纲二、本实验课程的具体安排实验项目的设置及学时分配三、本实验课在该课程体系中的地位与作用分析检验是生产和科研的“眼睛”，仪器分析方法是分析方法的重要组成部分，分析方法仪器化是分析方法的发展方向。
在环境科学专业中该课程是一门重要专业基础课，在环境监测、环境工程、环境化学、环境管理学、环境经济学等课程中都要涉及到这方面知识，仪器分析方法是从事环境监测、环境工程工作及环境科学研究的重要手段。
四、学生应达到的实验能力与标准通过该实验课的学习使学生加深对仪器分析方法原理的理解，掌握仪器分析的主要方法，了解常用仪器的结构及用途，掌握仪器的基本使用操作，掌握各种仪器分析方法的应用范围和主要分析对象，掌握各种分析仪器的实验数据的处理方法，掌握仪器主要操作参数及其对分析结果的影响，应用仪器分析方法解决实践中的具体问题。
通过该实验课提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生实事求是的科学态度，培养学生严谨的科学作风和良好的实验素养。
五、讲授实验的基本理论与实验技术知识实验一分光光度法测定铁实验目的：1 学习标准曲线分析法，2 练习样品中铁的测定。
实验原理：邻二氮杂菲与二价铁在一定条件下能生成稳定的橘红色络合物，该物质对一定波长的光有吸收。
该吸收符合朗伯比耳定律，即吸光度与物质浓度成正比。
据此，利用标准曲线法进行定量分析。
仪器及耗材：723分光光度计，比色管等玻璃仪器。
邻二氮杂菲、硫酸铁铵、盐酸羟胺、醋酸钠、盐酸、氢氧化钠等。
实验二火焰原子吸收法测锌实验目的：1 学习火焰原子吸收光谱定量方法，2 掌握样品中锌的测定实验原理：锌是火焰原子吸收光谱分析中经常和容易测定的元素之一，在稍贫燃的空气乙炔火焰中干扰较少，测定时以锌标准溶液的浓度为横坐标，以对应的吸光度为纵坐标绘制工作曲线，根据在相同条件下测得的试样溶液的吸光度在工作曲线上即可求出试样中锌的浓度。
一、教案基本信息教案名称：《现代仪器分析》适用课程：分析化学课时安排：45分钟教学目标：1. 了解现代仪器分析的基本概念和原理。
2. 掌握常见现代仪器分析方法及其应用。
3. 培养学生的实验操作能力和分析问题能力。
教学内容：1. 现代仪器分析的基本概念和原理。
2. 紫外-可见光谱分析法。
3. 原子吸收光谱分析法。
4. 红外光谱分析法。
5. 质谱分析法。
教学方法：1. 讲授法：讲解基本概念、原理和仪器操作方法。
2. 案例分析法：分析具体案例，加深学生对仪器分析方法应用的理解。
3. 实验操作法：引导学生进行实验操作，培养实际操作能力。
教学准备：1. 教材或教学资源。
2. 实验仪器和设备。
3. 投影仪或白板。
教学过程：1. 引入：介绍现代仪器分析在科学研究和工业生产中的重要性。
2. 讲解：讲解现代仪器分析的基本概念、原理及各种分析方法的原理和应用。
3. 案例分析：分析具体案例，展示各种仪器分析方法在实际中的应用。
4. 实验操作：引导学生进行实验操作，培养实际操作能力。
5. 总结：总结现代仪器分析的方法及其在实际中的应用。
二、紫外-可见光谱分析法教学目标：1. 了解紫外-可见光谱分析法的原理。
2. 掌握紫外-可见光谱分析法的应用。
教学内容：1. 紫外-可见光谱分析法的原理。
2. 紫外-可见光谱分析法的应用。
教学方法：1. 讲授法：讲解紫外-可见光谱分析法的原理。
2. 案例分析法：分析具体案例，展示紫外-可见光谱分析法的应用。
教学准备：1. 教材或教学资源。
2. 实验仪器和设备。
教学过程：1. 引入：介绍紫外-可见光谱分析法在化学分析中的应用。
2. 讲解：讲解紫外-可见光谱分析法的原理。
3. 案例分析：分析具体案例，展示紫外-可见光谱分析法的应用。
4. 实验操作：引导学生进行实验操作，培养实际操作能力。
5. 总结：总结紫外-可见光谱分析法的原理及其应用。
三、原子吸收光谱分析法教学目标：1. 了解原子吸收光谱分析法的原理。
内容简介《现代仪器分析》课程是化学类及相关学科硕士研究生主要学位课程之一，该课程在化学及相关专业《仪器分析》课程基础之上，主要讲授在化学研究及材料科学、生命科学、环境科学等研究和应用领域中常用的现代仪器分析方法，内容包括传感器技术、电子显微、表面分析、质谱、电分析及纳米分析、现代分离科学及光谱技术等内容，这些仪器分析方法对开展化合物及材料表征、研究，以及生命科学和环境科学的研究工作都有重要的作用，是不可缺少的手段。
相关专业研究生在开展毕业论文科研工作和今后的科研以及实际应用中，会经常使用到其中的分析方法，这些方法为科学研究和生产实践提供最主要的物质构成和性能信息。
对于化学相关专业以及材料、环境、生命科学等专业硕士生而言是必须掌握的基础知识和技术。
国内出版的有关现代仪器分析的教材主要有两种类型，一是根据所在学科特点介绍部分技术，覆盖面不够宽，二是部分教材针对性讲授某种技术，理论深度较大，主要用于从事某一专门分析技术的研究人员参考。
本教材主要考虑解决上述问题，用适当的篇幅比较全面地介绍这些重要的现代仪器分析方法，教材内容有较大的覆盖面，使学生对该学科领域有较全面的了解并掌握基本的知识基础，重点介绍各种方法的原理、仪器结构与各部件功能、所能获得的信息及能解决的问题，倾向于形成以定性讨论和叙述为特点的编写风格，力求避免过于深奥的公式推导和理论分析，使教材有较强的可读性和参考价值，拓宽思路，以帮助硕士研究生在今后的科研工作中能灵活地应用这些方法解决具体问题。
教材内容主要涉及物质成分分析、性能分析、结构分析、表面分析、显微形态分析等，所涉及的研究对象不仅涉及到化学物质，也包括各种新材料、纳米物质、生物（大、小）分子、环境物质等，以及用于研究物质的转化、代谢及其动力学过程等规律的技术。
本教材由屠一锋教授制定写作大纲，第一章由龙玉梅副教授负责编写，第二章由张钱丽副教授负责编写，第三、六章由严吉林副教授负责编写，第四、五章由屠一锋教授负责编写，全书由屠一锋教授修改并统稿，由任贺强工程师协助绘制书中插图，对所有参加编写人员的努力工作表示感谢。
