《仪器分析》

1、仪 器 分 析教 学 大 纲河北科技大学环境科学与工程学院2004. 3仪器分析课程教学大纲课程名称（英文）：仪器分析（Instrumental Analysis）课程类型：专业课学 时：120学 分：8适用对象：环境科学（监测方向）一、课程的性质、目的和任务仪器分析是环境科学专业（监测分析方向）的主干专业课程之一。本课程的任务是主要讲授仪器分析光学分析法、电化学分析法、色谱法、质谱法等方法的基本理论、仪器原理、使用技术。目的是使学生通过该课程的学习，能运用所学理论和技术制定实验研究方案，解决科学研究、工农业生产、社会和环境等方面的问题 该课程应在学习完成无机化学、有机化学、有机分析、分析化学

2、、物理化学、等课程基础上开设。二、教学基本要求通过本课程的学习学生应掌握以下几个方面的知识、技能：1、 了解仪器分析方法的分类，发展趋势；2、 基本掌握主要仪器分析法的基本理论、仪器原理、实验技术3、 掌握仪器结构、原理和应用4、 基本掌握各种仪器分析法的样品处理技术5、 能把仪器分析技术运用到科学研究、工业生产和环境监测中去三、课程内容及学时分配（一）讲授内容（共计88学时） 仪器分析（一）40学时 第一章 绪 论（2学时） 第二章 色谱分析法导论（5学时）§2-1 概述 一、经典色谱实例二、色谱法的简单分类三、色谱法的发展概况四、色谱法特点§2-2 色谱法基本原理一、色

3、谱过程及色谱图二、保留值及其热力学性质三、塔板理论四、速率理论五、色谱分离条件的选择第三章 填充柱气相色谱法（6学时）§3-1气相色谱仪一、载气系统二、样品引入系统三、分离系统四、检测系统五、记录及数据处理系统§3-2 固定相一、液体固定相二、固体固定相§3-3 气相色谱检测器一、检测器的分二、检测器的性能指标 三、热导池检测器四、氢火焰离子化检测器 五、电子捕获检测器 六、火焰光度检测器§3-4 气相色谱条件的选择一、固定相的选择二、柱管的选择三、载气及其流速的选择四、柱温的选择五、进样条件的选择六、检测器的选择§3-5 气相色谱定性与定量分

4、析一、定性分析二、定量分析第四章 开管柱气相色谱法（2学时）§4-1开管柱及其分析方法的特点一、开管柱的种类 二、开管柱的制备三、开管柱的特点§4-2 开管柱基本理论一、0lay方程二、分离条件的选择第五章 高效液相色谱法（7学时）§5-1 HPLC基本理论一、HPLC的产生极其特点 二、谱带展宽理论三、分离条件的选择§5-2高效液相色谱仪一、输液系统二、样品引入系统三、检测系统四、记录及数据处理系统§5-3高效液相色谱的固定相和流动相一、固定相二、流动相§5-4高效液相色谱的类型一、液-固吸附色谱二、液-液分配色谱三、化学键合相色谱

5、四、离子对色谱五、离子交换色谱六、凝胶色谱§5-5色谱分离方法的选择第六章 电化学基本理论（1学时）§6-1 电化学电池§6-2 电池电压、电动势及电极电位§6-3 极化和过电位§6-4 法拉第电解定律第七章 电导分析法（2学时）§7-1 基本原理§7-2 电导的测量§7-3 电导分析及应用§7-4 高频电导滴定第八章 电位分析法（4学时）§8-1 基本原理，金属电极，离子选择性电极类型及其响应机理§8-2 电极性能及有关参数、方法、响应时间等§8-3 定量分析方法§

6、;8-4 直接电位法的特点及误差§8-5 电位滴定法第九章 电解分析法及库仑分析法（3学时）§9-1 电解分析法一、电解分析基本原理二、控制电流电解法三、控制电位电解法§9-2 库仑分析法一、电位库仑分析法二、电流库仑分析法第十章 极谱分析法（4学时）§10-1 基本原理，极谱分析概述§10-2 扩散电流理论和尤考维奇方程式§10-3 干扰电流及其消除方法§10-4 极谱定量分析方法§10-5 极谱方程式和半波电位第十一章 现代伏安法（4学时）§11-1 极谱催化波§11-2 单扫描极谱法

7、67;11-3 交流极谱法§11-4 方波极谱法§11-5 脉冲极谱法§11-6 交流示波极谱法§11-7 溶出伏安法，电位溶出分析法§11-8 循环伏安法，修饰电极§11-9 电流滴定法§11-10 微型计算机在极谱分析中的应用仪器分析（二）48学时第一章 光学分析基础知识（2学时）§11 基础知识§12 电磁波谱§13 光谱类型及其特点第二章 紫外可见光谱法（7学时）§21 吸收光谱的产生过程和类型§22 吸收定律及偏离朗白比尔定律的原因§23 紫外可见分光光度

8、计 §24 有机物的紫外吸收光谱及定性分析应用§25 定量分析条件的优化§26 紫外可见光谱法的应用第三章 红外光谱法（9学时）§31 红外吸收吸收光谱的基本原理§32 红外吸收光谱与分子结构的关系（基团频率，影响基团频率的因素）§33 红外分光光度计工作原理及制样技术§34 各类有机化合物的特征吸收频率§35 红外光谱在环境科学中的应用第四章 原子吸收及原子荧光光谱法（7学时）§41 原子吸收光谱的产生§42 实用吸收测量方法§43 原子吸收分光光度计§44 定量分析方法&

9、#167;45 干扰及其抑制§46 原子吸收光谱的应用§47 原子荧光光谱法简介第五章 荧光光谱法（2学时）§51 荧光光谱的产生及特点§52 荧光光谱仪§53 定量分析方法及应用第六章 原子发射光谱法（4学时）§61 原子发射光谱的产生§62 光谱仪基本构造及仪器类型§63 定性及半定量分析方法§64 内标法原理及定量分析方法§65 基体效应、光谱缓冲剂、光谱载体第七章 核磁共振波谱法（9学时） §71 概述 §72 核磁共振基本原理 §73 核磁共振波谱仪 &#

10、167;74 化学位移（化学位移的产生，影响化学位移的因素，表示方法） §75 自旋偶合与裂分，偶合常数 §76 各类氢核的化学位移§77 核磁共振波谱在环境科学中的应用第八章 质谱分析法（8学时） §81 质谱的基本原理 §82 离子的主要类型 §83 裂解及开裂类型 §84 各类有机化合物的裂解规律§85 质谱的解析及应用四 实验教学内容及要求 实验教学在实验室内进行，要求3-4人一组，实验前写出实验预习报告，人人动手操作，认真记录实验数据，实验结束每人提交一份实验报告。实验内容包括：仪器分析实验（32学时）实

11、验一、邻二甲苯中杂质的气相色谱分析内标法定量仪器：103气相色谱仪（TCD） 实验二、离子色谱法测定水样中F-、Cl-、NO2-、PO43-、Br-、NO3-和SO42-离子的含量仪器：离子色谱仪实验三、用氟离子选择性电极测定水中微量F-离子标准曲线法仪器：离子计 实验四、乙酸的电位滴定分析及其离解常数的测定仪器：自动电位滴定仪实验五、阳极溶出伏安法测定水样中铜、镉含量仪器：电化学分析系统实验六、原子吸收分光光度法测定黄酒中的铜和镉的含量标准加入法 仪器：火焰原子吸收分光光度计实验七、紫外吸收光谱测定蒽醌粗品中蒽醌的含量和摩尔吸光系数值仪器：722型分光光度计实验八、聚乙烯和聚苯的红外光吸收光谱的测绘薄膜法制样仪器：红外分光光度计实验九、工业废水中有机污染物的分离与鉴定仪器：红外分光光度计、紫外吸收光谱仪、气相色谱仪要求：通过实验学生能够掌握一般仪器分析技术、方法，加深对仪器分析方法原理的理解，巩固课堂教学内容，能够把仪器分析技术应用到环境科学中去，培养学生严格的实事求是的科学作风，独立从事科学研究，提出问题、解决问题的能力。五、教材及参考文献 1 仪器分析. 朱明华 高等