光谱及波谱分析课程教学大纲

1、光谱及波谱分析课程教学大纲（总学时数：32，学分数：2）一、课程的性质、任务和目的本课程是化学工程与工艺专业必修的一门专业课程，讲授光谱及波谱分析方法的基础知识。通过本课程的教学，使学生熟悉原子光谱和分子光谱的基本概念和基本原理，掌握常用分析仪器的构造特点和使用方法，培养学生应用光学分析方法对无机化合物和有机化合物进行定性分析和定量分析的能力，为学习后续其它有关课程和将来从事生产技术工作打下必要的基础。二、课程基本内容和要求（一）概述1. 绪论(1) 分析化学的发展（知道）(2) 仪器分析的分类、组成（理解）2. 光学分析法导论(1) 电磁波的波动性和微粒性（了解）(2) 电磁波谱图 （理解）

2、(3) 光的吸收与发射（了解）(4) 光的散射、折射和反射（知道）(5) 光的干涉和衍射（理解）(6) 非光谱与光谱法的区分（了解）(7) 吸收光谱法和发射光谱法的定量分析基础（理解）(8) 仪器光源的种类与特点、单色器与吸收池的结构与特点（理解）(9) 量子化检测器和热检测器的工作原理（了解）重点：光谱法仪器的基本组成和结构特点。（二）光谱分析法1. 原子发射光谱法AES(1) 光谱项、原子光谱选律（理解）(2) 谱线的强度与AES定量分析基础（了解）(3) 等离子体与电ICP光源的构造、结构特点（理解）(4) 电弧光源、高压火花和激光微探针（知道）(5) 光电直读光谱仪和摄谱仪的结构特点和

3、测定原理（了解）(6) AES定性分析和半定量的分析方法（了解）(7) 光谱定量分析法、自吸和自蚀、内标法的基本原理（理解）(8) AES光谱的特点和应用（知道）重点：原子发射光谱仪器的结构与原理、内标法和标准加入法的基本原理难点：原子发射光谱法的基本原理2. 原子吸收光谱法AAS(1) 原子吸收过程与AAS光谱法的基础（了解）(2) 原子光谱的谱线特征、谱线变宽的因素及原子吸收的测量原理（理解）(3) 原子吸收分光光度计的结构组成（了解）(4) 光源的结构特点、原子化系统的组成与工作原理（理解）(5) 单色器、检测器和读出装置的构造（知道）(6) 物理干扰、电离干扰、化学干扰、光谱干扰的定义

4、及其抑制方法（理解）(7) 测定条件的种类及选择方法（了解）(8) 标准曲线法和标准加入法的原理（理解）(9) 灵敏度及检测限的含义及优化方法（了解）(10) 原子荧光光谱的产生、类型及原子荧光强度的影响因素（了解）(11) 原子荧光光度计的构造特征（理解）重点：AAS的基本原理、火焰原子化系统的特征与使用、原子吸收光谱的干扰种类及其抑制方法难点：原子吸收的测量原理、原子吸收光谱的干扰种类及其抑制方法3. 分子发光光谱法(1) Jablonski能级图、分子荧光发射和分子磷光发射过程（理解）(2) 荧光量子效率的定义及影响因素（了解）(3) 荧光的激发光谱、发射光谱、同步荧光光谱、三维荧光光谱

5、及荧光光谱的三个基本特征（理解）(4) 影响物质荧光强度的内部因素和外部因素（理解）(5) 荧光光谱仪的组成、排布及各部分作用（理解）(6) 荧光定量分析的基本关系式，单组分荧光的直接测定和间接测定（了解）(7) 磷光的定义，低温磷光和室温磷光的实现方法（理解）(8) 磷光分析仪的结构特征（知道）(9) 化学发光的定义、原理及化学发光反应类型（理解）(10) 化学发光分析仪的结构特征及分析方法的应用（了解）重点：荧光发射和磷光发射的基本原理、分子荧光光谱的种类与特征及影响物质荧光强度的主要因素难点：分子荧光和分子磷光的产生原理（三）波谱分析法1. 紫外-可见吸收光谱法(1) 分子能级的种类与特

6、点、吸收光谱的产生机理（了解）(2) 电子跃迁的种类和吸收带特征、吸收带的影响因素（理解）(3) 电荷转移吸收带与配位体场吸收带的含义（知道）(4) 比尔定律的前提、含义及偏离比耳定律的因素（理解）(5) 单波长单光束与双光束分光光度计的工作原理、种类及结构特点（理解）(6) 双波长分光光度的构造、特点与定量分析方法（理解）(7) 多通道分光光度（知道）(8) 紫外-可见吸收光谱实验条件的选择（理解）(9) 单组分、多组分定量分析方法（理解）(10) 分光光度法的灵敏度、光度计的误差特征及分光光度法的应用（理解）(11) 应用紫外光谱研究有机化合物的异构体、测定相对分子质量（知道）重点：紫外-

7、可见吸收光谱的产生机理与光谱特点、紫外-可见分光光度计的构造和使用及多组分定量分析方法难点：吸收带的影响因素2. 红外吸收光谱法IR(1) 红外光谱的特点、光谱表示方法及谱带强度的概念（知道）(2) 红外吸收光谱产生的条件（理解）(3) 分子振动自由度的计算，振动类型及伸缩振动频率的计算方法（理解）(4) 基频、倍频和组频的定义、基团频区与指纹区的含义与划分（理解）(5) 典型有机化合物的特征基团频率（了解）(6) 影响基团频率位移和吸收强度变化的各项因素（理解）(7) 红外光谱仪的结构、工作原理与特点（理解）(8) 气体样品的处理方法（知道）(9) 液体样品和固体样品的处理方法和操作要求（理

8、解）(10) 红外谱图的解析方法和不饱和度的计算（理解）(11) 红外光谱的定量分析（知道）重点：红外吸收光谱的基本原理、定性分析方法及IR谱仪的构造和使用难点：红外光谱中的特征基团频率及其位移的影响因素三、学时分配表序号内 容讲授课内实验小计1绪论112光学分析法导论333原子发射光谱法AES444原子吸收光谱法AAS665紫外可见吸收光谱法666分子发光光谱法667红外吸收光谱法IR66合 计3232四、有关说明（一）先修课程：高等数学、普通物理、无机化学、分析化学和有机化学等。（二）教学建议1. 本课程的课堂讲授部分应充分体现化工专业理论和实践的要求，讲解做到清晰、透彻、实用。2. 安排自主性的学习内容，要求学生利用曾经学习过的化学有关知识来理解本门课程的有关内容，从而提高学生分析和解决问题的能力。3. 在教学方法和手段等方面，充分利用多媒体、投影、教学录像等辅助教学手段，