《仪器分析》课程教学大纲（适用专业：环境监测与控制技术、食品营养与检测）

《仪器分析》课程教学大纲课程编号：020572课程名称：仪器分析总学时数和学分：本课程计划72学时，4学分实验学时：24学时先修及后续课程要求：是继《分析化学》后开设，又是后续专业技术课程的一门技术核心课程1、课程性质《仪器分析》是为我校生物工程系环境监测与控制技术、食品营养与检测专业学生所开设的一门专业核心课程。仪器分析是采用比较复杂和特殊的仪器设备，通过测量能表示物质的某些物理量，如：光、电、热、声、磁等或物理化学性质来确定其化学组成、含量以及化学结构的一种分析方法。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环境监测与食品检测相应问题的能力。2、教学目标及意义（1）了解紫外一可见吸收光谱分析法、红外光谱法、原子吸收光谱分析法、电位分析法、库仑分析法、色谱分析法的基本原理及各自的特点。（2）掌握常用仪器分析法的使用方法、分析条件的选择、干扰的抑制以及适用范围（3）了解其他仪器分析方法。（4）初步掌握常用仪器的实验操作与正确使用3、教学内容及教学要求（1）教学内容：紫外一可见吸收光谱分析法、红外光谱法、原子吸收光谱分析法、电位分析法、库仑分析法、色谱分析法的基本原理及使用方法。(2）教学要求：使学生们初步掌握常用仪器的实验操作与正确使用。4、教学重点、难点（1）教学重点：紫外一可见吸收光谱分析法、红外光谱法、原子吸收光谱分析法、电位分析法、库仑分析法、色谱分析法的基本原理及使用方法

《仪器分析》课程教学大纲 课程编号：020572 课程名称：仪器分析 总学时数和学分：本课程计划72学时，4学分 实验学时：24学时 先修及后续课程要求：是继《分析化学》后开设，又是后续专业技术课程的一门技术 核心课程 1、课程性质 《仪器分析》是为我校生物工程系环境监测与控制技术、食品营养与检测专业学生 所开设的一门专业核心课程。仪器分析是采用比较复杂和特殊的仪器设备，通过测量 能表示物质的某些物理量，如：光、电、热、声、磁等或物理化学性质来确定其化学 组成、含量以及化学结构的一种分析方法。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环境监测与食品检测相应问题的能力。 2、教学目标及意义 （1）了解紫外—可见吸收光谱分析法、红外光谱法、原子吸收光谱分析法、电位分析 法、库仑分析法、色谱分析法的基本原理及各自的特点。 （2）掌握常用仪器分析法的使用方法、分析条件的选择、干扰的抑制以及适用范围。 （3）了解其他仪器分析方法。 （4）初步掌握常用仪器的实验操作与正确使用。 3、教学内容及教学要求 （1）教学内容：紫外—可见吸收光谱分析法、红外光谱法、原子吸收光谱分析法、电 位分析法、库仑分析法、色谱分析法的基本原理及使用方法。 （2）教学要求：使学生们初步掌握常用仪器的实验操作与正确使用。4、教学重点、 难点 （1）教学重点：紫外—可见吸收光谱分析法、红外光谱法、原子吸收光谱分析法、电 位分析法、库仑分析法、色谱分析法的基本原理及使用方法

（2）教学难点：化学计算、溶液配制、各仪器分析方法的基本原理和使用方法。5、教学方法与手段（1）教学方法：主要采用讲授法、讨论法、练习法、实验法等。（2）教学手段：传统黑板式教学与现代多媒体教学相结合。6、教材及主要参考书[1]朱明华．仪器分析.3版．北京：高等教育出版社．2000[2]陈培榕．邓勃.现代仪器分析实验与技术.北京：清华大学出版社．1999[3]赵藻藩.仪器分析．北京：高等教育出版社．1993绪论一、教学要求了解化学分析与仪器分析的联系与区别；了解仪器分析方法的分类和它的发展情况。二、教学内容知识要点：仪器分析的基本概念；仪器分析方法的分类；仪器分析的特点及发展趋势。三、重点、难点提示和教学手段重点：仪器分析方法的分类；相关系数、检出限。难点：仪器分析方法的分类；相关系数、检出限。教学手段：黑板式教学与多媒体教学相结合。四、思考与练习预习第一章五、本章学时数2课时第一章紫外一可见分光光度法一、教学要求

（2）教学难点：化学计算、溶液配制、各仪器分析方法的基本原理和使用方法。 5、教学方法与手段 （1）教学方法：主要采用讲授法、讨论法、练习法、实验法等。 （2）教学手段：传统黑板式教学与现代多媒体教学相结合。 6、教材及主要参考书 [1] 朱明华．仪器分析.3版．北京：高等教育出版社．2000. [2] 陈培榕．邓勃.现代仪器分析实验与技术.北京：清华大学出版社．1999. [3] 赵藻藩.仪器分析．北京：高等教育出版社．1993. 绪 论 一、教学要求 了解化学分析与仪器分析的联系与区别；了解仪器分析方法的分类和它的发展情 况。 二、教学内容 知识要点：仪器分析的基本概念；仪器分析方法的分类；仪器分析的特点及发展 趋势。 三、重点、难点提示和教学手段 重点：仪器分析方法的分类；相关系数、检出限。 难点：仪器分析方法的分类；相关系数、检出限。 教学手段：黑板式教学与多媒体教学相结合。 四、思考与练习 预习第一章 五、本章学时数 2课时 第一章 紫外-可见分光光度法 一、教学要求

掌握紫外可见吸收光谱的产生；了解紫外－可见分光光度计仪器原理和结构掌握紫外－可见吸收光谱法在有机定性及结构分析中的应用。二、教学内容第一节基本原理知识要点：光的基本特性；光与物质的作用；光谱吸收曲线；光吸收定律。第二节化合物的紫外-可见吸收光谱知识要点：有机化合物的紫外-可见吸收光谱；无机化合物的紫外-可见吸收光谱。第三节紫外-可见分光光度计的构造与原理知识要点：主要组成元件；紫外-可见分光光度计的类型。第四节紫外-可见分光光度法的应用知识要点：定性分析；定量分析；其他应用第五节实验技术知识要点：样品的制备；仪器测量条件的选择；显色反应条件的选择；参比溶液的选择；干扰及消除方法。三、重点、难点提示和教学手段重点：生色团的共轭作用；双波长分光光度计原理及构造；Lambert-Beer定律；定性、定量分析方法。难点：Lambert-Beer定律；定性、定量分析方法。教学手段：讲授法、讲解法、实验法、黑板式教学。四、思考与练习P361-23五、本章学时数10课时第二章红外吸收光谱法一、教学要求掌握红外吸收的基本理论，包括分子振动红外光谱产生的条件；了解红外吸收光谱仪结构；掌握简单的红外图谱分析

掌握紫外－可见吸收光谱的产生；了解紫外－可见分光光度计仪器原理和结构； 掌握紫外－可见吸收光谱法在有机定性及结构分析中的应用。 二、教学内容 第一节 基本原理 知识要点：光的基本特性；光与物质的作用；光谱吸收曲线；光吸收定律。 第二节 化合物的紫外-可见吸收光谱 知识要点：有机化合物的紫外-可见吸收光谱；无机化合物的紫外-可见吸收光谱。 第三节 紫外-可见分光光度计的构造与原理 知识要点：主要组成元件；紫外-可见分光光度计的类型。 第四节 紫外-可见分光光度法的应用 知识要点：定性分析；定量分析；其他应用。 第五节 实验技术 知识要点：样品的制备；仪器测量条件的选择；显色反应条件的选择；参比溶液 的选择；干扰及消除方法。 三、重点、难点提示和教学手段 重点：生色团的共轭作用；双波长分光光度计原理及构造；Lambert-Beer定律；定 性、定量分析方法。 难点：Lambert-Beer定律；定性、定量分析方法。 教学手段：讲授法、讲解法、实验法、黑板式教学。 四、思考与练习 P36 1-23 五、本章学时数 10课时 第二章 红外吸收光谱法 一、教学要求 掌握红外吸收的基本理论，包括分子振动红外光谱产生的条件；了解红外吸收光 谱仪结构；掌握简单的红外图谱分析

二、教学内容第一节红外吸收光谱法的基本原理知识要点：双原子分子的振动；红外吸收光谱产生的条件。第二节基团频率和特征吸收峰知识要点：基团频率；红外吸收光谱区的划分；常见官能团的特征吸收频率；基团频率的影响因素第三节红外光谱仪知识要点：色散型红外光谱仪；傅里叶变换红外光谱仪。第四节红外光谱法的应用知识要点：定性分析；定量分析。第五节实验技术知识要点：红外光谱法对样品的要求；制样的方法三、重点、难点提示和教学手段重点：红外光谱产生的条件；吸收池、检测器。难点：红外光谱产生的条件；定性及定量测定。教学手段：讲授法、举例法、多媒体教学相结合四、思考与练习P72-741-26五、本章学时数4课时第三章原子吸收光谱分析法一、教学要求了解原子吸收分光光度法在工业生产和科学研究中的应用；理解原子吸收分光光度计的基本组成及各部分的作用；理解干扰及其抑制方法；掌握测定方法；掌握原子吸收分光光度法的基本原理二、教学内容

二、教学内容 第一节 红外吸收光谱法的基本原理 知识要点：双原子分子的振动；红外吸收光谱产生的条件。 第二节 基团频率和特征吸收峰 知识要点：基团频率；红外吸收光谱区的划分；常见官能团的特征吸收频率；基 团频率的影响因素。 第三节 红外光谱仪 知识要点：色散型红外光谱仪；傅里叶变换红外光谱仪。 第四节 红外光谱法的应用 知识要点：定性分析；定量分析。 第五节 实验技术 知识要点：红外光谱法对样品的要求；制样的方法。 三、重点、难点提示和教学手段 重点：红外光谱产生的条件；吸收池、检测器。 难点：红外光谱产生的条件；定性及定量测定。 教学手段：讲授法、举例法、多媒体教学相结合 四、思考与练习 P72-74 1-26 五、本章学时数 4课时 第三章 原子吸收光谱分析法 一、教学要求 了解原子吸收分光光度法在工业生产和科学研究中的应用；理解原子吸收分光光 度计的基本组成及各部分的作用；理解干扰及其抑制方法；掌握测定方法；掌握原子 吸收分光光度法的基本原理。 二、教学内容

第一节原子吸收光谱法基本原理知识要点：原子吸收光谱的产生；原子吸收光谱的特征；原子吸收值与元素浓度的关系。第二节原子吸收分光光度计的结构和原理知识要点：光源；原子化器；单色器；检测器。第三节原子吸收光谱分析的定量方法知识要点：标准曲线法；标准加入法第四节实验技术知识要点：样品处理技术；测定条件的选择；干扰及其消除。三、重点、难点提示和教学手段重点：共振线与吸收线；影响谱线变宽的因素；测定条件的选择；原子吸收光谱法的干扰及其抑制法。难点：共振线；积分吸收；灵敏度、检测极限；原子吸收光谱法的干扰及其抑制法。教学手段：讲授法、实验法、讨论法、多媒体教学相结合。四、思考与练习P101 1-17五、本章学时数4课时第四章电位分析法一、教学要求了解电位分析法的应用、玻璃电极和氟电极的结构；理解膜电位的产生过程；掌握一般离子选择性电极（玻璃电极、氟电极）的膜电位的计算、选择性系数含义和测定离子浓（活）度的方法；掌握电位滴定终点的判断方法和指示电极的选择；掌握定量分析方法。二、教学内容第一节电位分析基本原理

第一节 原子吸收光谱法基本原理 知识要点：原子吸收光谱的产生；原子吸收光谱的特征；原子吸收值与元素浓度 的关系。 第二节 原子吸收分光光度计的结构和原理 知识要点：光源；原子化器；单色器；检测器。 第三节 原子吸收光谱分析的定量方法 知识要点：标准曲线法；标准加入法。 第四节 实验技术 知识要点： 样品处理技术；测定条件的选择；干扰及其消除。 三、重点、难点提示和教学手段 重点：共振线与吸收线；影响谱线变宽的因素；测定条件的选择；原子吸收光谱 法的干扰及其抑制法。 难点：共振线；积分吸收；灵敏度、检测极限；原子吸收光谱法的干扰及其抑制 法。 教学手段：讲授法、实验法、讨论法、多媒体教学相结合。 四、思考与练习 P101 1-17 五、本章学时数 4课时 第四章 电位分析法 一、教学要求 了解电位分析法的应用、玻璃电极和氟电极的结构；理解膜电位的产生过程；掌 握一般离子选择性电极（玻璃电极、氟电极）的膜电位的计算、选择性系数含义和测 定离子浓（活）度的方法；掌握电位滴定终点的判断方法和指示电极的选择；掌握定 量分析方法。 二、教学内容 第一节 电位分析基本原理

知识要点：电位分析的理论依据；参比电极和指示电极；电位分析的分类及特点。第二节离子选择性电极知识要点：离子选择性电极的基本结构；离子选择性电极的电极电位；离子选择性电极的性能；几种常见的离子选择性电极。第三节直接电位法知识要点：直接比较法；标准曲线法；标准加入法。第四节电位滴定法知识要点：基本原理；滴定终点的确定方法；滴定类型及指示电极的选择。第五节仪器结构与原理知识要点：直接电位法常用仪器；电位滴定法常用仪器。三、重点、难点提示和教学手段重点：参比电极和指示电极；膜电位；pH值的测定；离子选择性电极的选择性系数；定量分析方法。难点：膜电位；选择性系数。教学手段：讲授法、实验法、举例法、多媒体教学相结合。四、思考与练习P1331-9五、本章学时数4课时第五章库仑分析法一、教学要求了解库仑分析法的应用、恒电流库仑分析法的原理滴定终点的指示方法；理解恒电流电解法的方法原理、特点和适用性以及控制电位库仑分析法的原理；掌握法拉第电解定律、电流效率。二、教学内容

知识要点：电位分析的理论依据；参比电极和指示电极；电位分析的分类及特 点。 第二节 离子选择性电极 知识要点：离子选择性电极的基本结构；离子选择性电极的电极电位；离子选择 性电极的性能；几种常见的离子选择性电极。 第三节 直接电位法 知识要点：直接比较法；标准曲线法；标准加入法。 第四节 电位滴定法 知识要点：基本原理；滴定终点的确定方法；滴定类型及指示电极的选择。 第五节 仪器结构与原理 知识要点：直接电位法常用仪器；电位滴定法常用仪器。 三、重点、难点提示和教学手段 重点：参比电极和指示电极；膜电位；pH值的测定；离子选择性电极的选择性系 数；定量分析方法。 难点：膜电位；选择性系数。 教学手段：讲授法、实验法、举例法、多媒体教学相结合。 四、思考与练习 P133 1-9 五、本章学时数 4课时 第五章 库仑分析法 一、教学要求 了解库仑分析法的应用、恒电流库仑分析法的原理滴定终点的指示方法；理解恒 电流电解法的方法原理、特点和适用性以及控制电位库仑分析法的原理；掌握法拉第 电解定律、电流效率。 二、教学内容

第一节库仑分析法的基本原理知识要点：电解现象和电解电荷量；法拉第电解定律（库仑定律）；电流效率的影响因素。第二节控制电位库仑分析法知识要点：方法原理及装置；电荷量的测定；特点及应用。第三节控制电流库仑分析法知识要点：方法原理及装置；库仑滴定剂的产生方法；滴定终点的指示方法；特点及应用。三、重点、难点提示和教学手段重点、难点：分解电压与析出电位；法拉第电解定律；库仑滴定教学手段：讲授法、多媒体教学相结合。四、思考与练习JP1561-13五、本章学时数4课时第六章色谱分析法导论一、教学要求熟悉色谱分析中的基本术语；了解色谱分析中的塔板理论和速率理论；熟悉影响色谱柱柱效能、分离度的因素；熟悉色谱分析中的定性和定量方法。二、教学内容第一节色谱法及其分类知识要点：色谱法；分类。第二节色谱流出曲线和术语知识要点：色谱流出曲线；术语。第三节色谱分析基本原理

第一节 库仑分析法的基本原理 知识要点：电解现象和电解电荷量；法拉第电解定律（库仑定律）；电流效率的 影响因素。 第二节 控制电位库仑分析法 知识要点：方法原理及装置；电荷量的测定；特点及应用。 第三节 控制电流库仑分析法 知识要点：方法原理及装置；库仑滴定剂的产生方法；滴定终点的指示方法；特 点及应用。 三、重点、难点提示和教学手段 重点、难点：分解电压与析出电位；法拉第电解定律；库仑滴定。 教学手段：讲授法、多媒体教学相结合。 四、思考与练习 P156 1-13 五、本章学时数 4课时 第六章 色谱分析法导论 一、教学要求 熟悉色谱分析中的基本术语；了解色谱分析中的塔板理论和速率理论；熟悉影响 色谱柱柱效能、分离度的因素；熟悉色谱分析中的定性和定量方法。 二、教学内容 第一节 色谱法及其分类 知识要点：色谱法；分类。 第二节 色谱流出曲线和术语 知识要点：色谱流出曲线；术语。 第三节 色谱分析基本原理

知识要点：塔板理论；速率理论；分离度；基本色谱分离方程；基本色谱分离方程的应用。第四节定性和定量分析知识要点：定性分析：定量分析三、重点、难点提示和教学手段重点：色谱法的分类；塔板理论；速率理论；总分离效能指标；定量分析方法。难点：塔板理论；速率理论教学手段：讲授法、举例法、多媒体教学相结合四、思考与练习P1781-12五、本章学时数4课时第七章气相色谱法一、教学要求熟悉气相色谱仪的结构和各个部分的作用；熟悉各种检测器的应用范围；掌握常见有机化合物用色谱分析时固定相的选择；了解气相色谱在化工、环境、食品、质检等行业的应用。二、教学内容第一节气相色谱仪知识要点：气相色谱仪的工作过程；气相色谱仪。第二节气相色谱的固定相知识要点：固体固定相；液体固定相；合成固定相。第三节气相色谱的检测器知识要点：热导池检测器；氢火焰离子化检测器；电子捕获检测器；火焰光度检测器；检测器性能指标。第四节分离操作条件的选择

知识要点：塔板理论；速率理论；分离度；基本色谱分离方程；基本色谱分离方 程的应用。 第四节 定性和定量分析 知识要点：定性分析；定量分析。 三、重点、难点提示和教学手段 重点：色谱法的分类；塔板理论；速率理论；总分离效能指标；定量分析方法。 难点：塔板理论；速率理论。 教学手段：讲授法、举例法、多媒体教学相结合。 四、思考与练习 P178 1-12 五、本章学时数 4课时 第七章 气相色谱法 一、教学要求 熟悉气相色谱仪的结构和各个部分的作用；熟悉各种检测器的应用范围；掌握常 见有机化合物用色谱分析时固定相的选择；了解气相色谱在化工、环境、食品、质检 等行业的应用。 二、教学内容 第一节 气相色谱仪 知识要点：气相色谱仪的工作过程；气相色谱仪。 第二节 气相色谱的固定相 知识要点：固体固定相；液体固定相；合成固定相。 第三节 气相色谱的检测器 知识要点：热导池检测器；氢火焰离子化检测器；电子捕获检测器；火焰光度检 测器；检测器性能指标。 第四节 分离操作条件的选择

知识要点：载气及其线速的选择；柱温的选择；进样量和进样时间。第五节气相色谱法应用知识要点：气相色谱在石油化工中的应用；气相色谱在食品分析中的应用；气相色谱在环境分析中的应用；气相色谱在药物分析中的应用；气相色谱在农药分析中的应用。三、重点、难点提示和教学手段重点：气相色谱仪的结构和各个部分的作用；各种检测器的应用范围；固定相的选择。难点：各种检测器的应用范围；固定相的选择。教学手段：讲授法、举例法、实验法、多媒体教学相结合。四、思考与练习P2041-19五、本章学时数4课时第八章高效液相色谱法一、教学要求熟悉液相色谱法的分离原理和分析对象；熟悉液相色谱仪的基本构造；熟悉液相色谱中的固定相、流动相类型，掌握其选择方法；了解液相色谱法中常用的检测器类型和结构。二、教学内容第一节高效液相色谱仪知识要点：高压输液系统；进样系统；分离系统一一色谱柱；检测系统。第二节液相色谱中的固定相和流动相知识要点：固定相；流动相第三节液相色谱法的主要类型知识要点：液液分配色谱；液固吸附色谱；键和相色谱法

知识要点：载气及其线速的选择；柱温的选择；进样量和进样时间。 第五节 气相色谱法应用 知识要点：气相色谱在石油化工中的应用；气相色谱在食品分析中的应用；气相 色谱在环境分析中的应用；气相色谱在药物分析中的应用；气相色谱在农药分析中的 应用。 三、重点、难点提示和教学手段 重点：气相色谱仪的结构和各个部分的作用；各种检测器的应用范围；固定相的 选择。 难点：各种检测器的应用范围；固定相的选择。 教学手段：讲授法、举例法、实验法、多媒体教学相结合。 四、思考与练习 P204 1-19 五、本章学时数 4课时 第八章 高效液相色谱法 一、教学要求 熟悉液相色谱法的分离原理和分析对象；熟悉液相色谱仪的基本构造；熟悉液相 色谱中的固定相、流动相类型，掌握其选择方法；了解液相色谱法中常用的检测器类 型和结构。 二、教学内容 第一节 高效液相色谱仪 知识要点：高压输液系统；进样系统；分离系统——色谱柱；检测系统。 第二节 液相色谱中的固定相和流动相 知识要点：固定相；流动相。 第三节 液相色谱法的主要类型 知识要点：液液分配色谱；液固吸附色谱；键和相色谱法

三、重点、难点提示和教学手段重点：高效液相色谱仪的构造；液相色谱中的固定相和流动相。难点：液相色谱中的固定相和流动相；定量分析方法。教学手段：讲授法、举例法、多媒体教学相结合四、思考与练习P231 1-14五、本章学时数女4课时第九章质谱法一、教学要求了解质谱仪的组成部分及各部分的作用；了解质谱仪的应用；了解EI、CI电离过程。二、教学内容第一节质谱法原理知识要点：质谱法原理第二节质谱仪知识要点：真空系统；进样系统；离子源；质量分析器；检测记录系统。第三节质谱分析的应用知识要点：相对分子质量测定；分子式确定；结构鉴定。第四节色谱-质谱联用技术知识要点：气相色谱-质谱联用；液相色谱-质谱联用。三、重点、难点提示和教学手段重点：质谱法原理；质谱分析的应用难点：质谱法原理教学手段：讲授法、举例法、多媒体教学相结合，四、思考与练习P249 1-4

三、重点、难点提示和教学手段 重点：高效液相色谱仪的构造；液相色谱中的固定相和流动相。 难点：液相色谱中的固定相和流动相；定量分析方法。 教学手段：讲授法、举例法、多媒体教学相结合。 四、思考与练习 P231 1-14 五、本章学时数 4课时 第九章 质谱法 一、教学要求 了解质谱仪的组成部分及各部分的作用；了解质谱仪的应用；了解EI、CI电离过 程。 二、教学内容 第一节 质谱法原理 知识要点：质谱法原理。 第二节 质谱仪 知识要点：真空系统；进样系统；离子源；质量分析器；检测记录系统。 第三节 质谱分析的应用 知识要点：相对分子质量测定；分子式确定；结构鉴定。 第四节 色谱-质谱联用技术 知识要点：气相色谱-质谱联用；液相色谱-质谱联用。 三、重点、难点提示和教学手段 重点：质谱法原理；质谱分析的应用。 难点：质谱法原理。 教学手段：讲授法、举例法、多媒体教学相结合。 四、思考与练习 P249 1-4