《现代分析测试技术》课程教学大纲

1、PAGE PAGE 8现代分析测试技术课程教学大纲课程英文名称：Modern Technology of Test and Analysis课程编号：133998280课程类别：专业课课程性质：必修课学 分： 2学 时：32（其中：讲课学时：24 实验学时：8 上机学时: ）适用专业：矿物加工工程开课部门：环境与资源学院一、课程教学目的和课程性质本课程是矿物加工工程专业必修课程。本课程主要学习用于成分分析、结构分析、表面形态分析、谱学分析及物化性质测定等常见现代分析测试技术原理与方法。通过该课程学习，使学生系统地了解现代分析测试方法的基本原理、仪器设备、样品制备及应用；掌握常见现代分析测试技术

2、所获信息的解释和分析方法；学会根据不同分析内容，准确选择、利用各种分析方法和手段，并得出正确的判断；培养学生分析、解决问题的能力。二、本课程与相关课程的关系先修课程：矿物学、工艺矿物学后续课程：矿物加工研究方法三、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分第一单元 绪论 （ 2学时）知 识 点1. 现代分析测试技术的发展现状、分类、应用领域等2. 晶体结构、晶体化学3. 分子结构4. 能带理论等基础知识 重 点晶体化学、分子结构、能带理论等基础知识。难 点晶体化学、分子结构、能带理论等基础知识。基本要求1. 识 记：核外电子运动状态描述。2. 领 会：现代分析测试技术在矿物加工方面的应用。3.

3、 简单应用：现代分析测试技术的特点有哪些。4. 综合应用：现代分析测试方法的发展及应用现状。第二单元 X射线衍射分析（4学时）知 识 点1X射线物理学基础：X射线的发现；X射线的本质；X射线的产生与X射线管；X射线谱；X 射线与物质的相互作用。2X射线衍射方向：X射线衍射的概念与布拉格方程；布拉格方程的应用与衍射方法。3X射线衍射强度：X射线衍射强度理论、影响衍射强度的因素。4多晶体衍射分析方法：多晶体衍射分析方法的基本原理；衍射仪结构及工作原理，衍射图的获得与衍射线的线形分析。5X射线物相分析：物相定性分析的原理与方法；物相定量分析的原理与方法；点阵常数测量中误差的来源；精确测定点阵常数的方

4、法；计算机在物相分析中的应用。重 点1连续X射线和特征X射线谱特点及产生的机理。2布拉格方程。3多晶体对样品的衍射强度。4X射线衍射分析样品的制备。5X射线衍射定性分析的原理与思路。6PDF卡片的索引与应用。难 点1X射线的散射与干涉。2X射线的吸收。3晶体的结构因子与衍射消光。4谢乐公式推导。5衍射线的线形分析。6. 多相样品的物相分析和物相定量分析。基本要求1. 识 记：连续X射线、特征X射线、相干散射、非相干散射、布拉格方程、衍射强度、结构因子、衍射消光、X射线物相分析。2. 领 会：连续X射线和特征X射线谱特点及产生的机理；布拉格方程的推导及应用；X射线衍射定性分析的原理；X射线衍射分

5、析样品的制备；PDF卡片的索引与应用；计算机在物相分析中的应用。3. 简单应用：X射线衍射分析的方法，尤其X射线衍射仪的方法。了解X射线物相定量分析的基本原理和方法，适用范围和应用过程中应注意的问题。4. 综合应用：能根据不同的需要选择对不同类型的X射线及在关实验条件；利用这些X射线衍射理论去指导实际分析工作；能根据实际情况选定实验参数和应用去解决实际问题。第三单元 化学成分分析（4学时）知 识 点1X射线荧光谱分析：X射线荧光产生的基本原理；X射线荧光光谱定性和定量分析的基本原理；X射线荧光光谱分析的基本工作原理、仪器组成结构和性能；X射线荧光光谱分析的制样方法。2原子吸收光谱分析：原子吸收

6、光谱分析的发展应用及特点；原子吸收光谱分析基本理论；仪器组成结构和性能；原子吸收分析方法；灵敏度和检出限；干扰及其抑制。3等离子发射光谱（ICP）：ICP分析的发展应用及特点；ICP分析基本理论；仪器组成结构和性能；ICP分析方法；灵敏度和检出限；干扰及其抑制。重 点1X射线荧光产生的基本原理。2X射线荧光光谱定性和定量分析的基本原理。3X射线荧光光谱分析的制样方法。4原子吸收光谱分析基本理论。5原子吸收分析方法。6等离子发射光谱分析基本理论。7等离子发射光谱分析方法。难 点1X射线荧光产生的基本原理。2X射线荧光光谱定性和定量分析的基本原理。3原子吸收光谱分析基本理论。4等离子发射光谱分析基

7、本理论。基本要求1. 识 记：X射线荧光、原子吸收光谱、等离子发射光谱。2. 领 会：X射线荧光及X射线荧光产生的基本原理；X射线荧光光谱定性和定量分析的基本原理；原子吸收光谱分析基本理论；等离子发射光谱分析基本理论。3. 简单应用：在分析矿物的化学成分时如何选择分析方法。4. 综合应用：能根据实际情况选定实验参数和应用去解决实际问题。第四单元 电子显微分析 （ 4学时）知 识 点1扫描电镜分析：扫描电镜分析原理；扫描电镜工作原理、构造和性能、能谱仪结构及工作原理；扫描电镜电镜制样方法；扫描电镜分析结果的基本分析方法。2透射电镜分析：透射电镜分析原理；透射电镜工作原理、构造和性能、能谱仪结构及

8、工作原理；电子衍射；透射电镜电镜制样方法；透射电镜分析结果的基本分析方法。重 点1扫描电镜分析原理。2扫描电镜分析结果的基本分析方法。3透射电镜分析原理。4透射电镜分析结果的基本分析方法难 点1扫描电镜分析原理。2透射电镜分析原理。3电子衍射。基本要求1. 识 记：背散射电子、明场像、暗场像、电子衍射2. 领 会：扫描电镜分析原理；透射电镜分析原理。3. 简单应用：矿物的形貌分析所选用的方法。4. 综合应用：利用扫描电镜、透射电镜分析方法分析矿物的形貌。第五单元 谱学分析 （ 4学时）知 识 点1红外光谱分析：红外光谱仪的工作原理；红外吸收光谱进行化合物的定性分析和定量分析；用压片法制作固体试

9、样晶片的方法（KBr、KI）；红外光谱图的解释。2拉曼光谱分析：拉曼光谱仪的工作原理；定性分析与定量分析；拉曼光谱图的解释。重 点1红外光谱仪的工作原理。2红外吸收光谱进行化合物的定性分析和定量分析。3用压片法制作固体试样晶片的方法（KBr、KI）。4红外光谱图的解释。5拉曼光谱仪的工作原理。6拉曼光谱定性分析与定量分析7拉曼光谱图的解释。 难 点1红外光谱仪的工作原理。2红外光谱图的解释。3拉曼光谱图的解释。 基本要求1. 识 记：红外光谱、拉曼散射、瑞利散射。2. 领 会：红外光谱、拉曼光谱图谱分析；红外光谱与拉曼光谱在分析中的异同。3. 简单应用：红外光谱与拉曼光谱分析在矿物结构分析中的

10、应用。4. 综合应用：红外光谱与拉曼光谱分析在矿物结构分析中的应用。第六单元 热分析 （ 2学时）知 识 点1热重分析基本原理；曲线失重量表示方法；测样要求；热重分析的应用。2差热分析仪(DTA)的基本原理；差热分析曲线；典型的DTA曲线；差示扫描量热（DSC）。重 点1热重分析。2差热分析。 难 点1差热分析。2差示扫描量热（DSC）。基本要求1. 识 记：热重分析、差热分析。2. 领 会：热重分析的原理；差热分析的原理。3. 简单应用：热重分析、差热分析基本应用。4. 综合应用：热重分析、差热分析在矿物研究中的应用。第七单元 其它分析方法 （ 4学时）知 识 点1荧光光谱分析：荧光分析法的

11、基本原理和相关仪器的构造原理、实验方法和应用；荧光分析谱图的解释。2光学吸收分析（紫外-可见-近红外）：光学吸收分析的基本原理和相关仪器的构造原理、实验方法和应用；紫外-可见-近红外谱图的解释。3核磁共振分析：核磁共振分析的基本原理；核磁共振仪的工作原理、仪器组成结构和性能；核磁共振的制样方法；核磁共振分析测定结果的基本分析方法。重 点荧光光谱分析；光学吸收分析。难 点1核磁共振分析。 基本要求1. 识 记：荧光光谱、光学吸收光谱、核磁共振。2. 领 会：荧光光谱、光学吸收光谱、核磁共振的基本原理。3. 简单应用：荧光光谱、光学吸收光谱的基本应用。4. 综合应用：荧光光谱、光学吸收光谱分析在矿

12、物研究中的应用。学时分配 知识单元理论学时第一单元 绪论2第二单元X射线衍射分析4第三单元 化学成分分析4第四单元 电子显微分析4第五单元 谱学分析4第六单元 热分析2第七单元 其它分析方法4合计 =SUM(ABOVE) 24（二）实验学时部分实验教学环节作用及目的实验是学习现代分析测试技术学这门课程中必不可少的最重要的环节，实验环节要求对所实习的仪器的结构、工作原理、样品制备方法及分析结果的谱图进行分析。为达上述目的，要求同学们在实验中要坚持科学态度，认真严格按照实验要求进行操作，认真听仪器操作老师讲解和操作，仔细观察，认真记录。实验教学环节培养学生能力标准 通过实验要求达到：1对所学现代分

13、析测方法的仪器结构有初步了解。2掌握各类分析方法样品制备。3掌握谱图分析。实验项目、内容、学时分配及实验类型1. 必开实验序号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数1X射线物相分析仪器结构、样品制备、谱图分析2综合4102原子吸收仪器结构、样品制备、谱图分析2综合4103SEM分析仪器结构、样品制备、谱图分析2综合4104红外、拉曼仪器结构、样品制备、谱图分析2综合4103. 主要仪器设备 多功能射线衍射仪（XPert PRO，荷兰帕纳科）； 原子吸收光谱仪（AA700，美国PE公司）； 扫描电子显微镜带能谱、波谱附件 (Ultra55，德国蔡司公司)； 红外光谱仪、激光拉曼光谱仪四、教学方法与手段1以课堂教学为主，通过多媒体教学手段，增强教学效果。并通过部分习题，增进学生的理解。2安排实习课：对一未知矿物进行分析，并对测试结果进行图谱分析。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：需覆盖各章节全部教学内容 考核形式：考试+考查成绩评定：1. 采用结构评分：课程结束后闭卷笔试成绩占60%，平时作业成绩占20%，实验报告成绩占20%。2凡缺课三次以上（含三次）者，其成绩一