仪器分析绪论教案.doc

第一章 绪论一. 教学内容1 仪器分析的产生与发展概况2 仪器分析的分类与特点3 仪器分析的发展趋势二重点与难点1. 仪器分析与化学分析的联系和区别2. 仪器分析的分类依据与各类特点3. 仪器分析的发展趋势三学时安排 1 学时一、 课程简介 仪器分析法是以测量物质的物理性质为基础的分析方法。这类方法通常需要使用较特殊的仪器，故得名“仪器分析”。随着科学技术的发展，分析化学在方法和实验技术方面都发生了深刻的变化，特别是新的仪器分析方法不断出现，且其应用日益广泛，从而使仪器分析在分析化学中所占的比重不断增长，并成为化学工作者所必需掌握的基础知识和基本技能。仪器分析是化学类专业必修的基础课之一。通过本课程的学习1. 要求学生掌握常用仪器分析方法的原理 和仪器的简单结构；2. 要求学生初步具有根据分析的目的，结合学到的各种仪器分析方法的特点、应用范围，选择适宜的分析方法的能力。分析化学化学分析、仪器分析分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学，它包括化学分析和仪器分析两大部分。化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。测定时需使用化学试剂、天平和一些玻璃器皿。仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法，测定时，常常需要使用比较复杂的仪器。仪器分析的产生为分析化学带来革命性的变化，仪器分析是分析化学的发展方向。仪器分析的特点（与化学分析比较）1. 灵敏度高，检出限量可降低。如样品用量由化学分析的mL、mg级降低到仪器分析的mg、mL级，甚至更低。适合于微量、痕量和超痕量成分的测定。2. 选择性好。很多的仪器分析方法可以通过选择或调整测定的条件，使共存的组分测定时，相互间不产生干扰。3. 操作简便，分析速度快，容易实现自动化。仪器分析的特点（与化学分析比较）4. 相对误差较大。化学分析一般可用于常量和高含量成分分析，准确度较高，误差小于千分之几。多数仪器分析相对误差较大，一般为5%，不适用于常量和高含量成分分析。5. 需要价格比较昂贵的专用仪器。仪器分析与化学分析的区别不是绝对的，仪器分析是在化学分析基础上的发展。不少仪器分析方法的原理，涉及到有关化学分析的基本理论；不少仪器分析方法，还必须与试样处理、分离及掩蔽等化学分析手段相结合，才能完成分析的全过程。仪器分析有时还需要采用化学富集的方法提高灵敏度；有些仪器分析方法，如分光光度分析法，由于涉及大量的有机试剂和配合物化学等理论，所以在不少书籍中，把它列入化学分析。应该指出，仪器分析本身不是一门独立的学科，而是多种仪器方法的组合。可是这些仪器方法在化学学科中极其重要。它们已不单纯地应用于分析的目的，而是广泛地应用于研究和解决各种化学理论和实际问题。因此，将它们称为 “化学分析中的仪器方法 ”更为确切。二、仪器分析方法的分类三、发展中的仪器分析1. 20世纪4050年代兴起的材料科学，60 70年代发展起来的环境科学都促进了分析化学学科的发展。80年代以来，生命科学的发展也促进分析化学一次巨大的发展。仪器分析是分析化学的重要组成部分，也随之不断发展，不断地更新自己，为科学技术提供更准确、更灵敏、专一、快速、简便的分析方法。2. 如生命科学研究的进展，需要对多肽、蛋白质、核酸等生物大分子进行分析，对生物药物分析，对超微量生物活性物质，如单个细胞内神经传递物质的分析以及对生物活体进行分析。3. 信息时代的到来，给仪器分析带来了新的发展。信息科学主要是信息的采集和处理。4. 计算机与分析仪器的结合，出现了分析仪器的智能化，加快了数据处理的速度。它使许多以往难以完成的任务，如实验室的自动化，图谱的快速检索，复杂的数学统计可轻而易举得于完成。信息的采集和变换主要依赖于各类的传感器。这又带动仪器分析中传感器的发展，出现了光导纤维的化学传感器和各种生物传感器。5. 联用分析技术已成为当前仪器分析的重要发展方向。将几种方法结合起来，特别是分离方法（如色谱法）和检测方法（红外光谱法、质谱法、核磁共振波谱法、原子吸收光谱法等）的结合，汇集了各自的优点，弥补了各自的不足，可以更好地完成试样的分析任务。联用分析技术： 1.气相色谱质谱法（GCMS） 2.气相色谱质谱法质谱法（GCMSMS） 3.气相色谱原子发射光谱法（GCAED） 4.液相色谱质谱法（HPLCMS）四、仪器分析方法的优点是： 1. 操作简便而快速，对于含量很低（如质量分数为 10 -8 或 10 -9 数量级）的组分，则更具独特之处。 2. 被测组分的浓度变化或物理性质变化能转变成某种电学参数（如电阻电导 电位 电容电流等），故易于实现自动化和连接电子计算机。因此，仪器分析具有简便 快速灵敏易于实现自动化等特点。对于结构分析 ，仪器分析法 也是极为重要和必不可少的工具。生产的发展和科学的进步，不仅对分析化学在提高准确度 灵敏度和分析速度等方面提出更高的要求，而且还不断提出更多的新、课题。一个重要的方面是要求分析化学能提供更多更复杂的信息。 课时分配光学分析法（33学时） 1. 绪论（1学时）；2. 光学分析法导论（2学时）3. 原子发射光谱法（5学时）4. 原子吸收光谱法和原子荧光光谱法（6学时）5. 紫外可见分光光度法（5学时）6. 红外光谱法（3学时）7. 分子发光分析法（5学时） 8. 核磁共振波谱法（3学时） 9. 质谱法（3学时）电学分析法（17学时） 1. 电分析化学导论（3学时） 2. 电位分析法（4学时） 3. 电解和库仑分析法（4学时） 4. 伏安和极谱分析法（6学时）色谱分析法（14学时） 1. 色谱分析导论（4学时）2. 气相色谱法（5学时） 3. 液相色谱法（5学时）*其他仪器分析方法简介： （2学时）参考书仪器分析 （武汉大学）（教材）仪器分析教程 北京大学化学系 仪器分析教学组 （