课程编码：BJ27115

学分：4

总学时：94（理论58，实验36）

开设学期：第5学期

课程类别：专业基础课

适用专业：化学、应用化学

先修课程：无机化学、有机化学、分析化学

一、教学目的、任务及要求

目的与任务：仪器分析是分析化学的重要组成部分和发展方向，是化学和相关专业的必修基础课之一，是测定物质的化学组成、状态、结构和进行科学研究与质量监控的重要手段。通过本课程的教学使学生基本掌握常用仪器分析方法，并初步具有应用此类方法解决相应问题的能力。

基本要求：本课程内容主要包括各类光学分析法、电化学分析法、色谱分析法以及其他仪器分析方法等。通过本课程的教学使学生基本掌握各类仪器分析方法的基本原理、仪器结构及其重要组成部分、特点及应用，能根据样品性质和分析任务选择合适的分析仪器及分析方法。要求学生了解仪器分析发展的前沿动态和趋势。                  

二、教学内容及时数分配（94）

（一）理论课教学内容及时数（54 + 4学时研究课）

*章  绪论 （1）

　  仪器分析的内容和分类；仪器分析方法的特点；仪器分析在科学研究中的作用；仪器分析的发展趋势。

第二章　原子发射光谱法（6）

1. 光学分析方法导论

　1. 原子发射光谱法基本原理

　2. 原子发射光谱仪（光源；分光器；检测器）

　3. 分析方法（定性分析；半定量分析；定量分析：赛伯－罗马钦公式，内标法，摄谱法定量简介；光电法定量分析）

第三章　原子吸收光谱法和原子荧光光谱法（4）

1. 原子吸收光谱法的基本原理　

2. 原子吸收光谱仪（锐线光源；火焰原子化器；非火焰原子化器；单色仪及检测系统）

3. 干扰及其背景消除方法（非光谱干扰；光谱干扰）

　4. 原子吸收光谱法的特点和应用

　^*5. 原子荧光光谱法简介

第四章　紫外－可见分子吸收光谱法（5）

1. 分子光谱概述（分子光谱的产生；分子光谱的类型）

2. 紫外吸收光谱与分子结构的关系（无机化合物的电子跃迁类型及紫外可见吸收光谱；有机化合物的电子跃迁类型及紫外可见吸收光谱）

3. 紫外－可见分光光度计（结构与主要部件；仪器类型：单光束、双光束、双波长分光光度计）

4. 紫外－可见分子吸收光谱的特点与应用（有机化合物的鉴定；定量分析方法）

第五章　红外吸收光谱法（4）

1. 红外吸收光谱法原理（红外吸收光谱的产生;双原子分子的简谐振动;多原子分子的振动;基团频率与振动的关系）

2. 红外吸收光谱的特征吸收频率及其与分子结构的关系

3. 红外吸收光谱仪（色散型红外分光光度计；傅里叶变换红外分光光度计）

4. 红外吸收光谱图谱解析方法

5. 定量分析方法

第六章 分子发光分析（3）

1.介绍各种发光分析的概念、荧光及磷光产生过程。

2.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。

3.荧光分析仪。

第七章　核磁共振波谱法（4）

1. 核磁共振的基本原理（原子核的自旋；核的共振；弛豫现象）

2. 核磁共振波谱仪（结构及主要部件；连续波核磁共振波谱仪；傅里叶变换核磁共振波谱仪）

3. 核磁共振波谱与有机化合物结构间的关系（化学位移；偶合常数；积分曲线）

4. 核磁共振波谱的应用

第八章　质谱法（4）

1. 质谱法基本原理和仪器（离子源：电子、化学、火花、电感耦合等离子体；质量分析器；检测器；质谱仪器分类和特点）

2. 离子峰主要类型（分子离子峰；同位素离子峰；碎片离子峰；亚稳离子峰及其它）

3. 裂解规律

4. 图谱解析及其应用示例

第九章　电位分析法（5）

1. 电化学分析引论

2. 基本原理（电极电位与浓度的关系）

3. 溶液pH 值测定（玻璃电极的响应机理；pH 值的测定方法）

4. 离子选择电极（离子选择电极的种类；离子选择电极的特性参数）

5. 测定离子活度的方法与仪器（工作曲线法；标准加入法；格氏作图法；离子计）

6. 离子选择电极的特点和应用

7. 电位滴定

第十章　电解和库仑分析法（2）

1. 基本原理（分解电位与过电位；电解时离子的析出次序及*程度）

2. 电重量法（恒电流电解及其装置；恒电位电解及其装置；电重量法的应用）

3. 库仑分析法（法拉第定律；恒电位库仑分析；库仑计；恒电流库仑滴定；库仑分析的特点和应用）

第十一章　伏安法和极谱法（4）

1. 基本原理（伏安法和极谱法；直流极谱装置；电解条件的特殊性； 极谱波（ I－φ 曲线的形成过程）

2. 扩散电流（扩散电流公式及其影响因素）

3. 干扰电流及其消除方法（残余电流；迁移电流；极谱极大；氧波和氢波）

4. 极谱波方程式

5. 极谱定量分析（极谱波高的测量方法；极谱定量分析方法）

6. 线性扫描伏安法和循环伏安法

7. 方波极谱

8. 脉冲极谱

9. 溶出伏安法

10. 极谱催化波

^*  11. 电化学分析的新方法（化学修饰电极、超微电极）

第十二章　色谱法原理（4）

1. 色谱法分类

2. 色谱法的流出曲线和有关术语

3. 基本理论

4. 分离度

第十三章　气相色谱法（4）

1. 气相色谱法的流程和气相色谱仪

2. 操作条件的选择（如载体、固定相、温度等的选择）

3. 定性定量分析方法（定性分析:保留值、相对保留值、保留指数、GC－MS；定量分析：归一化法、外标法和内标法）

4. 毛细管色谱法

第十四章　液相色谱法（4）

1. 液相色谱法的特点

2. 液相色谱仪

3. 液相色谱法的分离方式（液固色谱；液液色谱；键合相色谱；离子交换色谱；离子对色谱；尺寸排阻色谱）

4. 色谱方法的选择

^*5. 新的色谱方法简介（毛细管电泳、超临界色谱、薄层色谱）

（二）实践课教学内容及时数（36）

1. 邻二氮菲测定微量铁的条件试验及工业盐酸中全铁的测定（3）

2. 紫外吸收光谱法测定双组分混合物（3）

3. 苯甲酸的红外吸收光谱分析—KBr晶体压片法制样（3）

4. 芘的荧光光谱测定（3）

5. 火焰原子吸收光谱法测定水中的钙（3）

6. 离子选择性电极电位法测定水中的氟（3）

7. 电位滴定法测定混合碱（3）

8. 库仑滴定法测定维生素C的含量（3）

9. 汞膜电极阳极溶出伏安法法同时测定铅和镉（3）

10．循环伏安法研究铁氰化钾和维生素C的电极过程（3）

11. 气相色谱-质谱法定量测定可乐中的*（3）

12. 反相液相色谱法分离芳香烃（3）

三、推荐教材及主要参考书

推荐教材：朱明华编，仪器分析（第三版），北京：高等教育出版社，2000。（面向21世纪课程教材）

主要参考书目：

方惠群等编，仪器分析原理（第二版），南京：南京大学出版社，2001

北京大学化学系编，《基础仪器分析教程》，北京：北京大学出版社，1999

武汉大学化学系编，仪器分析，北京：高等教育出版社，2001

赵文宽等编，仪器分析实验，北京：高等教育出版社，199７

仪器分析及实验

课程编码：XZ27324、XZ27426

学分：3

总学时：66（理论42，实验24）

开设学期：第5学期

课程类别：专业限选课

适用专业：化学工程与工艺、环境工程、生物技术

先修课程：无机化学、有机化学、分析化学

一、教学目的、任务及要求

目的与任务：仪器分析是分析化学的重要组成部分和发展方向，是测定物质的化学组成、状态、结构和进行科学研究与质量监控的重要手段。通过本课程的教学使学生基本掌握常用仪器分析方法，并初步具有应用此类方法解决相应问题的能力。

基本要求：本课程内容主要包括各类光学分析法、电化学分析法、色谱分析法以及其他仪器分析方法等。通过本课程的教学使学生基本掌握各类仪器分析方法的基本原理、仪器结构及其重要组成部分、特点及应用，能根据样品性质和分析任务选择合适的分析仪器及分析方法。                  

二、教学内容及时数分配（66）

（一）理论课教学内容及时数（42）

*章  绪论 （1）

　  仪器分析的内容和分类；仪器分析方法的特点；仪器分析在科学研究中的作用；仪器分析的发展趋势。

第二章　原子发射光谱法（3）

1. 光学分析方法导论

　1. 原子发射光谱法基本原理

　2. 原子发射光谱仪（光源；分光器；检测器）

　3. 分析方法（定性分析；半定量分析；定量分析：赛伯－罗马钦公式，内标法，摄谱法定量简介；光电法定量分析）

第三章　原子吸收光谱法和原子荧光光谱法（2）

1. 原子吸收光谱法的基本原理　

2. 原子吸收光谱仪（锐线光源；火焰原子化器；非火焰原子化器；单色仪及检测系统）

3. 干扰及其背景消除方法（非光谱干扰；光谱干扰）

　4. 原子吸收光谱法的特点和应用

　^*5. 原子荧光光谱法简介

第四章　紫外－可见分子吸收光谱法（4）

1. 分子光谱概述（分子光谱的产生；分子光谱的类型）

2. 紫外吸收光谱与分子结构的关系（无机化合物的电子跃迁类型及紫外可见吸收光谱；有机化合物的电子跃迁类型及紫外可见吸收光谱）

3. 紫外－可见分光光度计（结构与主要部件；仪器类型：单光束、双光束、双波长分光光度计）

4. 紫外－可见分子吸收光谱的特点与应用（有机化合物的鉴定；定量分析方法）

第五章　红外吸收光谱法（3）

1. 红外吸收光谱法原理（红外吸收光谱的产生;双原子分子的简谐振动;多原子分子的振动;基团频率与振动的关系）

2. 红外吸收光谱的特征吸收频率及其与分子结构的关系

3. 红外吸收光谱仪（色散型红外分光光度计；傅里叶变换红外分光光度计）

4. 红外吸收光谱图谱解析方法

5. 定量分析方法

第六章　核磁共振波谱法（3）

1. 核磁共振的基本原理（原子核的自旋；核的共振；弛豫现象）

2. 核磁共振波谱仪（结构及主要部件；连续波核磁共振波谱仪；傅里叶变换核磁共振波谱仪）

3. 核磁共振波谱与有机化合物结构间的关系（化学位移；偶合常数；积分曲线）

4. 核磁共振波谱的应用

第七章　质谱法（3）

1. 质谱法基本原理和仪器（离子源：电子、化学、火花、电感耦合等离子体；质量分析器；检测器；质谱仪器分类和特点）

2. 离子峰主要类型（分子离子峰；同位素离子峰；碎片离子峰；亚稳离子峰及其它）

3. 裂解规律

4. 图谱解析及其应用示例

第八章　电位分析法（5）

1. 电化学分析引论

2. 基本原理（电极电位与浓度的关系）

3. 溶液pH 值测定（玻璃电极的响应机理；pH 值的测定方法）

4 离子选择电极（离子选择电极的种类；离子选择电极的特性参数）

5. 测定离子活度的方法与仪器（工作曲线法；标准加入法；格氏作图法；离子计）

6. 离子选择电极的特点和应用

7. 电位滴定

第九章　电解和库仑分析法（2）

1. 基本原理（分解电位与过电位；电解时离子的析出次序及*程度）

2. 电重量法（恒电流电解及其装置；恒电位电解及其装置；电重量法的应用）

3. 库仑分析法（法拉第定律；恒电位库仑分析；库仑计；恒电流库仑滴定；库仑分析的特点和应用）

第十章　伏安法和极谱法（3）

1. 基本原理（伏安法和极谱法；直流极谱装置；电解条件的特殊性； 极谱波（ I－φ 曲线的形成过程）

2. 扩散电流（扩散电流公式及其影响因素）

3. 干扰电流及其消除方法（残余电流；迁移电流；极谱极大；氧波和氢波）

4. 极谱波方程式

5. 极谱定量分析（极谱波高的测量方法；极谱定量分析方法）

6. 线性扫描伏安法和循环伏安法

7. 方波极谱

8. 脉冲极谱

9. 溶出伏安法

10. 极谱催化波

^*  11. 电化学分析的新方法（化学修饰电极、超微电极）

第十一章　色谱法原理（3）

1. 色谱法分类

2. 色谱法的流出曲线和有关术语

3. 基本理论

4. 分离度

第十二章　气相色谱法（4）

1. 气相色谱法的流程和气相色谱仪

2. 操作条件的选择（如载体、固定相、温度等的选择）

3. 定性定量分析方法（定性分析:保留值、相对保留值、保留指数、GC－MS；定量分析：归一化法、外标法和内标法）

4. 毛细管色谱法

第十三章　液相色谱法（3）

1. 液相色谱法的特点

2. 液相色谱仪

3. 液相色谱法的分离方式（液固色谱；液液色谱；键合相色谱；离子交换色谱；离子对色谱；尺寸排阻色谱）

4. 色谱方法的选择

^*5. 新的色谱方法简介（毛细管电泳、超临界色谱、薄层色谱）

（二）实践课教学内容及时数（24）

1. 邻二氮菲测定微量铁的条件试验及工业盐酸中全铁的测定（3）

2. 紫外吸收光谱法测定双组分混合物（3）

3. 苯甲酸的红外吸收光谱分析—KBr晶体压片法制样（3）

4. 火焰原子吸收光谱法测定水中的钙（3）

5. 离子选择性电极电位法测定水中的氟（3）

6. 库仑滴定法测定维生素C的含量（3）

7. 气相色谱-质谱法定量测定可乐中的*（3）

8. 反相液相色谱法分离芳香烃（3）

三、推荐教材及主要参考书

推荐教材：朱明华编，仪器分析（第三版），北京：高等教育出版社，2000。（面向21世纪课程教材）

主要参考书目：

1.方惠群等编，仪器分析原理（第二版），南京：南京大学出版社，2001

2.北京大学化学系编，《基础仪器分析教程》，北京：北京大学出版社，1999

3.武汉大学化学系编，仪器分析，北京：高等教育出版社，2001

4.赵文宽等编，仪器分析实验，北京：高等教育出版社，199７