化学本科仪器分析教案.doc
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教案
2007～2008学年第2学期
课程名称
仪器分析
系（部）
化学化工系
教研室（实验室）
分析化学
授课班级
07级化学教育（专科）
主讲教师
职称
使用教材
华中师大等院校编
二○○八年九月
教案（首页）
课程
名称
仪器分析
总计：
72学时
课程
类别
专业必修
学分/学时
讲课：
72学时
实验（践）：
学时
上机：
学时
任课
教师
授课对象
专业班级：
专科）共1个班
基要本参教考材资和料主
1.华中师范大学等三校合编.分析化学（下册）（第三版）.北京：
高等教育出版社，2001
2.《仪器分析》（第三版），朱明华编，高等教育出版社，2000年
3.邓勃，宁永成，刘密新，仪器分析，清华大学出版社，1991年
4.武汉大学编.仪器分析习题精解.北京：
科学出版社，1999年
课
程
目
标
通过本课程的学习，使学生能够理解各种分析方法的原理，如定性、定量分析的依据，有关的定律、公式及其应用。
知道有关仪器的结构，如仪器由几部分组成，有哪些重要部件，简单工作过程。
了解各方法的特点、应用范围及局限性，能根据实际问题，选择合适的方法。
掌握各方法的分析步骤和数据处理。
了解各方法对样品的要求与样品的处理，实验条件的选择，基本数据的运用，分析数据的处理。
教
学
重
点
及
难
点
分析化学是是测量和表征的科学，也是化学的一个重要组成部分。
仪器分析是现代分析化学重要内容，是一门定性定量的科学。
学习仪器分析，应重点掌握三方面的内容：
仪器分析的基本原理，仪器结构与性能，定性定量分析方法。
在教学过程中，基本概念、原理、结构、作用、方法为教学重点，各类仪器的应用是教学的难点。
根据我校的实验条件，就仪器分析方法而言，重点掌握紫外-可见吸收法、红外吸收光谱法、分子荧光分析法、原子吸收法以及电位分析法、色谱分析法可作为教学重点。
注：
课程类别：
公共必修课、专业基础课、专业必修课、专业选修课、集中实践环节、实验课、公共选修课仪器分析课程教案
课次
1
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§1绪论§1-1仪器分析简介§1-2仪器分析法的内容及其分类
§1-3仪器分析发展趋势§1-4定量分析的评价指标
教学目的、要求：
熟悉仪器分析和化学分析的区别;掌握仪器分析方法分类;
了解仪器分析发展趋势;掌握定量分析的评价指标.
教学重点及难点：
1．仪器分析的概念、特点和分类2仪器分析和化学分析的区别
3.光谱分析和非光谱分析的本质4．标准曲线、灵敏度、检出限
教学基本内容
方法及手段
§1绪论
§1-1仪器分析简介
1-1仪器分析与化学分析1-2仪器分析的特点
§1-2仪器分析法的内容及其分类
2-1光学分析法2-2电化学分析法2-3色谱法2-4其他方法
§1-3仪器分析发展趋势
3-1电子计算机与仪器联用3-2仪器互联
§1-4定量分析的评价指标4-1标准曲线4-2灵敏度4-3精密度4-4检出限
多媒体
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论作业p7－3，4
参考资料（含参考书、文献等）
1.华中师范大学等三校合编.分析化学（下册）（第三版）.北京：
高等教育出版社，2001
2.《仪器分析》（第三版），朱明华编，高等教育出版社，2000年
3.邓勃，宁永成，刘密新，仪器分析，清华大学出版社，1991年
4.武汉大学编.仪器分析习题精解.北京：
科学出版社，1999
教学反思：
本课程与化学分析同时开设，对于专科学生难度很大。
建议：
应该在学完分析化学（上册）的基础上再开设。
仪器分析课程教案
课次
2
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§2光学分析导论§2-1 电磁辐射
§2-2原子光谱和分子光谱§2-3光学分析法分类
教学目的、要求：
熟悉电磁辐射和电磁波谱;掌握光学分析方法的分类;掌握原子光谱的产生；
了解原子光谱、分子光谱的特征和结构;了解原子光谱项和光谱选择定则;
熟悉吸收光谱和发射光谱的产生。
教学重点及难点：
1.电磁辐射、电磁波谱和光谱的产生本质2.光谱项、分子能级
3.光谱法和非光谱法4.发射光谱和吸收光谱
教学基本内容
方法及手段
§2光学分析导论
§2-1 电磁辐射
1-1波粒二象性1-2辐射能参数1-3辐射能的特性
1-4电磁波谱
强调：
各个辐射区所对应的能级跃迁类型，特别要学生关注近紫外区、可见区、红外区所对应的能级跃迁类型。
§2-2原子光谱和分子光谱
2-1原子光谱2-2分子光谱2-3发射光谱和吸收光谱
重点讲清楚：
1.原子光谱与分子光谱的形状上的区别
2.发射光谱与吸收光谱的区别，特别提醒学生注意两者纵坐标的区别
§2-3光学分析法分类
3-1光谱法3-2非光谱法
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论作业p15－1（1,4,8）,3，4
参考资料（含参考书、文献等）
同前
教学反思：
学生对原子光谱与分子光谱的形状上的差别不太理解。
仪器分析课程教案
课次
3
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§3紫外可见吸收光谱法
§3-1 概述§3-2紫外—可见吸收光谱
教学目的、要求：
了解分子光谱的产生及其类型；掌握紫外光谱的基本原理;
掌握吸收光谱（曲线）的本质;理解影响紫外可见吸收波长和吸收强度的主要因素;
理解电子跃迁类型和吸收带。
教学重点及难点：
1.吸收光谱（曲线）2.有机化合物的电子光谱与电子跃迁类型
3.无机化合物的电子光谱与电子跃迁类型4.生色基助色基红移紫移
5.溶剂对电子光谱的影响
教学基本内容
方法及手段
§3紫外可见吸收光谱法
§3-1概述1-1分子光谱的产生1-2分子光谱的类型1-3吸收光谱
§3-2紫外—可见吸收光谱2-1有机化合物的电子光谱
1跃迁类型2吸收带
提请学生注意1.两类重要的跃迁和K、R、B带的跃迁类型及特点
2.助色团对两类重要跃迁能级的影响：
助色团的n电子与双键共轭，结果使双键减弱而单键加强，从而使p、p＊皆能级升高，但p能级升高程度较大，所以p→p＊红移；共轭使n能级降低，所以n→p＊蓝移
2-2无机化合物的电子光谱
讲清楚金属离子影响下的配位体的p→p＊跃迁（举例说明）
2-3影响吸收谱带的因素1分子结构的变化2溶剂效应3温度及其它因素
重点讲清溶剂极性增大对两类重要的跃迁能级的影响。
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论作业p30－1,4,5
参考资料（含参考书、文献等）同前
教学反思：
仪器分析课程教案
课次
4
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§3紫外可见吸收光谱法
§3-3 紫外—可见分光光度计
§3-4紫外—可见吸收光谱的应用
教学目的、要求：
了解紫外—分光光度计主要组成部分；
了解分光光度计的类型;掌握定性分析和定量分析方法;
了解紫外—分光光度在其他方面的应用；了解紫外—分光光度一些新方法.
教学重点及难点：
1.紫外—可见分光光度计的基本结构和作用;
2.紫外光谱的定性;3.定量分析方法;
4.络合物络合比和稳定常数测定、催化动力学
教学基本内容
方法及手段
§3紫外可见吸收光谱法
§3-3 紫外—可见分光光度计
3-1主要组成部分
1光源2分光系统3吸收池4检测系统5记录显示系统
强调学生掌握本仪器的主要部件及个部件的主要作用。
3-2分光光度计的类型
讲清楚三类分光光度计的区别（性能及优点）
§3-4紫外—可见吸收光谱的应用
4-1定性分析
与学生共同归纳各类有机物吸收光谱的特征。
4-2定量分析1单组分定量方法2多组分定量方法
3双波长法、等吸收波长法、系数倍率法4导数分光光度法各自的特点4-3其他方面的应用
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论
作业p31－6;补充1
参考资料（含参考书、文献等）
同前
教学反思：
仪器分析课程教案
课次
5
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§4红外吸收光谱法
§4-1 概述
§4-2红外吸收基本理论
教学目的、要求：
了解红外光谱的特点；掌握红外光谱的表示方法;
掌握红外吸收光谱产生的条件;了解振动频率计算公式；
熟悉影响吸收峰强度的因素.了解红外光谱中的重要区段
教学重点及难点：
1.表红外吸收光谱示方法2.红外吸收光谱产生的条件
3.影响吸收峰强度的因素4.官能团区的几个重要基团特征吸收
教学基本内容
方法及手段
§4红外吸收光谱
§4-1概述1-1特点 1-2表示方法
§4-2红外吸收基本理论
2-1红外吸收光谱产生的条件
2-2分子的振动形式
1振动频率计算公式
强调：
振动频率与化学键强度及成键两原子的相对质量关系；
2振动类型
3振动自由度：
自由振动数与峰数目的关系；
4影响吸收峰强度的因素
解释：
偶极矩变化的平方与峰强度关系。
2-3基团振动与红外光谱区域
1官能团区2指纹区3红外光谱中的重要区段
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论作业p50－1,4
参考资料（含参考书、文献等）
同前
教学反思：
仪器分析课程教案
课次
6
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§4红外吸收光谱法
§4-2红外吸收基本理论§4-3红外光谱仪
教学目的、要求：
熟悉解影响红外光谱吸收波长、吸收强度的主要因素;
掌握典型有机化合物的红外光谱主要特征；
了解红外光谱仪的类型和特点，仪器各主要部分的构造及作用；
教学重点及难点：
1.基团的特征吸收2影响基团频率位移的因素
3.红外光谱仪的类型和特点4.红外吸收光谱分析试样的制备方法
教学基本内容
方法及手段
§4红外吸收光谱法
§4-2红外吸收基本理论
2-3基团振动与红外光谱区域
2-4影响基团频率位移的因素
1内部因素2外部因素3物质的状态以及溶剂的影响
解释清楚：
各种因素影响基团频率位移的原因
§4-3红外吸收光谱仪
3-1红外吸收光谱仪主要部件3-2色散型红外吸收光谱仪
3-3付里叶变换红外吸收光谱仪
与紫外－可见分光光度计比较，主要讲清红外检测器的基本原理
§4-4红外吸收光谱分析
4-1试样的制备方法1固态试样的制备2液态试样的制备3气态试样的制备
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论
作业p51－6，7
参考资料（含参考书、文献等）
同前
教学反思：
仪器分析课程教案
课次
7
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§4红外吸收光谱法
§4-4红外吸收光谱分析
§5分子发光分析法
§5-1荧光分析法
教学目的、要求：
了解红外光谱分析的主要过程；熟悉有机化合物图谱解析方法；
掌握红外吸收光谱法的应用;掌握荧光分析基本原理;掌握荧光定量关系式
教学重点及难点：
1.红外吸收光谱法的应用，图谱解析的方法
2.荧光分析的基本原理3.荧光效率及其影响因素
教学基本内容
方法及手段
§4红外吸收光谱法
§4-4红外吸收光谱分析
4-2红外吸收光谱分析
1一般过程
2图谱解析实例
与学生一起分析两个实例
3定量分析（略讲）
§5分子发光分析法
§5-1荧光分析法
1-1基本原理
1分子荧光的产生2荧光效率及其影响因素
3荧光强度与溶液浓度的关系4荧光激发光谱和发射光谱
讲清楚激发光谱和发射光谱的区别
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论
课堂练习：
红外图谱解析作业p66－1（1,4,7）
参考资料（含参考书、文献等）
同前
教学反思：
仪器分析课程教案
课次
8
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§5分子发光分析法
§5-1荧光分析法§5-2磷光分析法§5-2化学发光分析法
教学目的、要求：
了解荧光分析仪器的基本构造以及方法应用;
熟悉荧光分析仪器和紫外可见分光度计的异同点;
了解磷光分析法的基本原理和应用;了解化学发光分析的基本原理和应用.
教学重点及难点：
1.荧光分析仪的主要特点2.磷光分析和化学发光分析基本原理
3.荧光分析法、磷光分析和化学发光分析的应用
教学基本内容
方法及手段
§5分子发光分析法
§5-1荧光分析法
1-2荧光分析仪
与紫外－可见分光光度计比较，主要讲清荧光分析仪器检测器与激发光源位置互相垂直，比较方框示意图
1光源2单色器3检测器1-3荧光法应用
§5-2磷光分析法
2-1基本原理
注意解释：
1.单重态和三重态的区别
2.荧光发射光谱与磷光发射光谱的区别
2-2磷光分析仪
2-3磷光分析法的应用
§5-2化学发光分析法
3-1基本原理3-2化学发光分析仪3-3化学发光分析应用
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论作业p66－3,4
参考资料（含参考书、文献等）
同前
教学反思：
仪器分析课程教案
课次
9
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§6原子发射光谱分析法
§6-1概述§6-2基本原理
教学目的、要求：
了解原子发射光谱分析的一般步骤;
了解原子光谱分析的发展历史及主要优点
掌握原子光谱的产生；熟悉影响谱线强度的因素;
熟悉自吸和自蚀现象产生的原因.
教学重点及难点：
1.谱线强度的表达式2.谱线的性质、原子总密度、激发温度对谱线强度的影响
3.谱线的自吸和自蚀
教学基本内容
方法及手段
§6原子发射光谱分析法
§6-1概述
1-1原子发射光谱分析的一般步骤
1-2原子光谱分析的发展历史
1-3原子光谱分析的主要优点
§6-2基本原理
2-1原子光谱的产生2-2谱线强度
1谱线强度的表达式2影响谱线强度的因素
谱线的性质、原子总密度、激发温度
3谱线的自吸和自蚀
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论
作业p93－1（1,4）
参考资料（含参考书、文献等）
同前
教学反思：
仪器分析课程教案
课次
10
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§6原子发射光谱法
§6-3原子发射光谱仪器§6-4原子发射光谱的定性、半定量分析
教学目的、要求：
了解原子发射光谱仪基本结构及ICP的特点及工作原理;
掌握光谱定性分析、光谱半定量分析方法.
教学重点及难点：
1.电感耦合等离子体（ICP）光源的结构、原理、特点和应用
2.谱线黑度的概念、乳剂特性曲线光谱定性分析
4.光谱半定量分析
教学基本内容
方法及手段
§6原子发射光谱分析法
§6-3原子发射光谱仪器
3-1激发过程3-2光谱仪
1.激发光源经典光源；电感耦合等离子体（ICP）光源
2.分光系统3.检测器
摄谱法：
谱线黑度的概念、乳剂特性曲线;光电法概述
§6-4原子发射光谱的定性、半定量分析4-1定性分析1灵敏线、最后线、分析线2铁标准图谱比较法、标准试样光谱比较法；4-2半定量分析1比较黑度法2显线法
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论
作业p93－1（2,9,10）,7,16,18
参考资料（含参考书、文献等）
同前
教学反思：
仪器分析课程教案
课次
11
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§6原子发射光谱分析法
§6-5原子发射光谱定量分析§6-6原子发射光谱分析的应用
教学目的、要求：
了解原子发射光谱仪的应用；
掌握光谱光谱定量分析方法；
教学重点及难点：
定量分析的基本关系2内标法3工作条件的选择
教学基本内容
方法及手段
§6原子发射光谱分析法
§6-5原子发射光谱定量分析
5-1定量分析的基本关系
5-2内标法1分析线对2选用的分析线和内标线的标准3摄谱法内标法
5-3标准工作曲线法
5-4工作条件的选择
激发光源、电学参数、光谱仪、狭缝宽度、观察高度、气体参数、
分析线和分析线对
5-5检测限、精密度、准确度
§6-6原子发射光谱分析的应用
6-1特点6-2主要应用
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论
作业p94－20,23,24,25
参考资料（含参考书、文献等）
同前
教学反思：
仪器分析课程教案
课次
12
课时
2
课型
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理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§7原子吸收与原子荧光光谱法
§7-1概述§7-2AAS法的原理
教学目的、要求：
了解原子吸收法与紫外可见吸收分光光度法的异同点;
熟悉原子吸收分光光度法基本过程;
了解原子吸收分光光度法与原子荧光光谱法的差别;
掌握谱线轮廓及影响谱线变宽的因素;
熟悉基态原子数与原子化温度的关系;掌握原子吸收法的测量原理.
教学重点及难点：
1.原子吸收基态原子数与激发态原子数关系
2谱线轮廓及影响谱线变宽的因素3.原子吸收的测量（峰值吸收）
教学基本内容
方法及手段
§7原子吸收与原子荧光光谱法
§7-1概述
1-1AAS法与紫外可见吸收分光光度法的异同点
1-2AAS法基本过程1-3AAS法与AFS差别
§-2AAS法的原理
2-1原子吸收线
1谱线轮廓2影响谱线变宽的因素
2-2基态原子数与原子化温度的关系
2-3AAS的测量
1积分吸收2峰值吸收3原子吸收定量基础
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论
作业p122－1（1,3,4,5,8）,2,5
参考资料（含参考书、文献等）
同前
教学反思：
仪器分析课程教案
课次
13
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§7原子吸收与原子荧光光谱法
§7-3AAS仪器§7-4AAS法的干扰及其抑制
教学目的、要求：
了解原子吸收光谱仪组成;熟悉原子化过程的重要作用;
熟悉原子吸收测量中的干扰及其抑制的方法.
教学重点及难点：
1原子化器的作用2光源的作用以及光源调制的目的3原子吸收测量中的干扰及其抑制的方法
教学基本内容
方法及手段
§7原子吸收与原子荧光光谱法
§7-3AAS仪器
3-1锐线光源
1光源的作用2空心阴极灯3光源的调制的目的及方法
3-2原子化器
1火焰原子化2非火焰原子化
3-3分光系统3-4检测系统
3-5AAS仪器的类型
1单光束型2双光束型
§7-4AAS法的干扰及其抑制
4-1物理干扰及其抑制4-2化学干扰及其抑制
4-3电离干扰及其抑制4-4光谱干扰及其抑制
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论
作业p122－8,p123－10（1,2,3）,12
参考资料（含参考书、文献等）
同前
教学反思：
仪器分析课程教案
课次
14
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
§7原子吸收与原子荧光光谱法
§7-5AAS定量分析§7-6原子荧光光谱法
教学目的、要求：
掌握原子吸收光谱定量分析方法;熟悉灵敏度和检出限的概念;
了解原子吸收法测定条件的选择;了解原子荧光的跃迁类型、理解荧光强度;
了解原子荧光定量分析方法及应用.
教学重点及难点：
定量分析方法、测定条件的选择2灵敏度和检出限的概念3原子荧光法原理
教学基本内容
方法及手段
§7原子吸收与原子荧光光谱法
§7-5AAS定量分析
5-1定量分析方法
1标准曲线法2标准加入法
5-2灵敏度和检出限
1灵敏度（特征浓度,特征质量）2检出限
5-3测定条件的选择
1分析线2光谱带3灯电流4原子化条件
§7-6原子荧光光谱法
6-1基本原理
1原子荧光的产生2原子荧光的类型3原子荧光的强度
6-2仪器（激发光源,原子化器,分光系统）
6-3定量分析方法及应用1定量分析方法2干扰
作业、讨论题、思考题：
随堂提问讨论
作业p123－17,18,20,21,22
参考资料（含参考书、文献等）
同前
教学反思：
仪器分析课程教案
课次
15
课时
2
课型
（请打√）
理论课√□讨论课□实验课□
习题课□其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
光学分析习题辅导
§8电分析化学导论
§8-1电分析化学方法分类
教学目的、要求：
掌握光学分析解题方法；
掌握电分析化学的
升级会员 