《仪器分析》课程教学大纲（本科）.docx

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1、仪器分析课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1061129008课程名称（中/英文）：仪器分析/Instrumental Analysis课程类别：专业基础课程开课学期：第4学期学分：2.5总学时：40理论学时：32实验/实践学时：8适用专业：生物技术适用对象：本科先修课程：分析化学、无机化学、有机化学和生物化学开课学院：环境工程与化学学院二、课程简介仪器分析是生物技术专业的专业基础课，在生物技术专业的教学体系中具有承上启下的作 用。通过该课程的学习，使学生掌握光谱、色谱和电化学等方法的基本理论、基本构造和使用技术， 通过理论和实验技能的培养与训练，鼓励学生勤动手、善观察；同时，使学生了解仪

2、器分析在生命 科学、药品和食品科学等学科领域的应用，能够运用仪器分析的相关技术对特定的生物样品进行实 验方案的设计，提高学生分析和解决实际问题的能力，尤其是与科学技术开展相适应的综合。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑指标点2.1掌握扎实的数学、化学、信息技术等自然科学基础知识，并熟悉基础知识与生物技 术专业的内在联系；指标点5. 2能够根据生物分析检验及诊断的具体实践问题，选择使用恰当的技术、资源、和工 具。指标点6.1基于生物技术相关的原理，采用科学方法，针对生物发酵、生物产品分析检验及生 物诊断领域的实际问题设计实验方案，并具备进行实施的操作能力。课程教学目标（1）能够掌握仪器分析

3、的基本技术与方法，理解光学、电化学、色谱学和质谱等分析仪器的基 本原理，掌握典型的定性和定量分析方法；（2）能够运用仪器分析的知识和技术，对生物技术相关领域的实际问题进行分析，能够使学生 具有一定的完成实验的能力，对各类仪器具有较好的规范操作意识；了解仪器分析技术的新开展，能够运用仪器分析的知识与技术识别对生物样品中的特定物质进 行方案设计、试验结果的分析讨论和合理结论的获得，提高学生分析解决问题的能力和。教学内容与课程教学目标之间的对应关系3.课程思政元素：根据课程性质和教学内容，本课程的思政元素有：创新精神，严谨认真、实 事求是的科学精神。.课程教学目标教学内容教学方法目标1:能够掌握仪器

4、分析光学、电化学、色谱学等仪器分析方1.授课的基本技术与方法，理解 光学、电化学、色谱学等 分析仪器的基本原理与操 作，掌握典型的定性和定 量分析方法；法的术语、基本理论及工作原理，典型 的仪器分析定性、定量分析方法。2 .启发式教学3 .案例提供课4 .翻转课堂与讨论5 .动画视频目标2：能够运用仪器分析 的知识和技术，对生物技 术相关领域的实际问题进 行分析，能够使学生具有 一定的完成实验的能力， 对各类仪器具有较好的规 范操作意识；气相色谱、液相色谱、电位分析、原 子吸收及紫外可见光度分析、红外光谱和 质谱等方法与生物样品监测的结合应用， 针对实际生物样品分析问题，设计检测工 作方案。1

5、 .授课2 .启发式和“以问题为先导”的教学模式3 .实验方案的 设计和验证4 .翻转课堂与 讨论目标3： 了解仪器分析技术 的新开展，能够运用仪器 分析的知识与技术识别对 生物样品中的特定物质进 行方案设计、试验结果的 分析讨论和合理结论的获 得，提高学生分析解决问 题的能力和。仪器分析技术的开展、方法更新；典 型生物样品中特定物质的检测方法。1 .授课2 .案例分析和 讨论3 .动画视频4、教学内容章引言1 .教学内容:仪器分析的任务和作用；仪器分析的特点及与化学分析的关系；仪器分析的分类； 仪器分析的开展趋势。2 .教学：仪器分析的概念、特点和分类，仪器分析的开展3 .教学难点：仪器分析

6、的特点和分类4,思政元素：我国仪器分析技术的开展现状一一创新精神5 .作业：通过查阅资料，了解仪器分析在生物分析领域的开展状况。章气相色谱分析1 .教学内容：气相色谱法的概念、分类，气相色谱仪的组成及作用；色谱分析常用术语：基线、保存值（时 间、体积）、安排保存值、相对保存值、峰宽、半峰宽等；色谱分析基础理论；塔板理论、速率理论； 气相色谱别离条件选择；固定相、温度、气体及流速等；气相色谱定性与定量分析；毛细管气相色 谱法（自学）；气相色谱分析法的特点及其应用范围。2 .教学：色谱法的分类；气-固色谱法的别离原理；分配系数；相对保存值；塔板理论；速率 理论；总别离效能指标；固定相及其选择；别离

7、操作条件选择；定量分析方法。3 .教学难点：气-固色谱法的别离原理；塔板理论；速率理论。4 .思政元素：严谨认真、实事求是的科学精神。5 .课后作业：P61-63 2、6、13、18、21、25、26、29、31章高效液相色谱分析1 .教学内容：高 效液相色谱法的特点；高 效液相色谱仪；影响色谱峰扩展及色谱别离的因素；吸附、分配、 离子交换和体积排阻等液相色谱法别离原理；液相色谱法固定相、流动相，梯度洗脱；高 效液相色 谱法应用实例。2 .教学：高效液相色谱法的基本原理、检测器、方法的应用。3 .教学难点：检测器的工作原理。4 .翻转课堂：高 效液相色谱法的类型与区别。5 .课后作业：P109

8、 1 3、4、6、8、Ho6,思政元素：严谨认真、实事求是的科学精神。7 .校企合作课堂：食品药品质量检验中的色谱技术应用案例；合作单位：食品药品检验所。章电位分析法1 .教学内容：电分析化学概要；电位分析法原理；电位法测定溶液的P;离子选择性电极与膜 电位；离子选择性电极的选择性；离子选择性电极的种类和性能；测定离子活（浓）度的方法；影响 测定的因素；测试仪器；离子选择性电极分析的应用；电位滴定法；电位滴定法的应用和指示电极 的选择。2 .教学：参比电极和指示电极，膜电位，p值的测定，离子选择性电极的选择性系数，定量分 析方法，电位滴定法。3 .教学难点：膜电位的形成机制及离子电极的选择性。

9、4 .课后作业：P147 2、11、12o第八章原子吸收光谱分析1 .教学内容：原子吸收光谱分析概述；原子吸收光谱分析基本原理；原子吸收分光光度计；定 量分析方法；干扰及其控制；测定条件的选择；灵敏度、特征浓度及检出限；原子吸收光谱分析法 的特点及其应用；原子荧光光度法。2 .教学：原子吸收的基本原理和基本仪器；原子吸收定量基础（锐线光源、峰值吸收）；测定 条件的选择；原子吸收光谱法的干扰及其抑制法。3 .教学难点：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。4 .案例教学：广州“镉大米”事件；湖南浏阳镉污染事件口5 .课后作业：P226-227 2、7、9、13o6

10、.思政元素：严谨认真、实事求是的科学精神。7 .校企合作课堂：原子吸收光谱法在实际水样中的分析应用；合作单位：北控水务集团水质监测。第九章紫外吸收光谱分析1 .教学内容：分子吸收光谱；有机化合物的紫外吸收光谱；无机化合物的紫外及可见光吸收光 谱（自学）；溶剂对紫外吸收光谱的影响（溶剂效应）；紫外及可见光分光光度计；紫外吸收光谱的 应用；补充：朗伯比尔定律，显色条件的选择。2 .教学：紫外可见吸收与电子跃迁之间的关系；紫外可见吸收光谱带类型及其特点；紫外可见 吸收分光光度计的构造；紫外可见吸收光谱定量分析方法。3 .教学难点：紫外可见吸收带与电子跃迁之间的关系。4 .课后作业：P287-288

11、2、7、8。第十章红外吸收光谱分析1 .教学内容：红外吸收光谱分析概述；红外吸收光谱的产生条件；分子振动方程式；分子振动 的形式；红外光谱的吸收强度；红外光谱的特征性，基团频率；影响基团频率位移的因素；红外光 谱定性分析；红外光谱定量分析；红外光谱仪；傅里叶变换红外光谱仪；试样的制备。2 .教学：红外光谱特征性（基团特征频率）与有机化合物的结构关系；影响基团频率的因素;3 .教学难点：红外光谱图解析（有机物定性分析）。4 .课后作业：P287-288 2、7、8。第十四章质谱分析1 .教学内容：质谱分析概述；质谱仪器原理；双聚焦质谱仪；四极滤质器、离子阱质谱计及飞 行时间质谱计;离子的类型;质

12、谱定性分析及谱图解析;质谱定量分析;气相色谱-质谱联用（GC-MS）； 液相色谱-质谱联用（LC-MS）；质谱-质谱联用（MS-MS）o2 .教学：离子峰类型、裂解规律、图谱解析。3 .教学难点：图谱的解析。4 .课后作业：P323 2、4、5o5 .思政元素：严谨认真、实事求是的科学精神。五、教学安排六、课内实验教学安排序号教学内容学时对应课程教学目标对应毕业要求指标点1章绪论21、22. 1、5. 2、6. 12章气相色谱分析41、2、32. 1、5.2、6. 13章高效液相色谱分析41、2、32. 1、5.2、6. 14章电位分析法41、2、32. 1、5. 2、6. 15第九章紫外-可

13、见吸收光谱分析61、2、32. 1、5. 2、6. 16第八章原子吸收光谱分析41、2、32. 1、5. 2、6. 17第十章红外吸收光谱法61、32. 1、5. 2、6. 18第十章质谱分析232. 1、5. 2、6. 1合计32序号实验名称实验内容实验 学时对应的课程教学目标实验类 型每组 人数1盐酸的电位 滴定掌握电位计测定P计 的方法；绘制电位滴定曲线并 由三切线法由电位滴 定曲线（或数据）确 定”占.21、2验证性42紫外分光光 度法测定对 苯二酚设计实验方案，标准 曲线法的绘制；实际 样品的测定21、2、3设计性43原子吸收光 谱法测定镁 的条件实验学习使用原子吸收光 谱仪；了解测

14、定条件对分析 的重要性，学会如何 正确选择火焰原子吸 收的测定条件如灯电 流、燃烧器高度和燃 气主燃气比例等； 了解化学干扰的存在 即方法，初步掌握原 子吸收分析方法试验 步骤。21、2演示性254气相色谱法 测定醇的同 系物熟悉气相色谱分析的 原理、色谱工作站的 使用方法以及气相色 谱仪的构造；分析条件对物质别离 效果的影响；利用保存时间进行定 性分析，峰面积进行 定量分析。21、2综合性4合计8七、课程考核与评分标准1 .课程考核本课程成总成绩包括形成性评价（平时成绩）和结果性评价（期末成绩），形成性评价（平时成 绩）占50%,结果性评价（期末考试成绩）占50%。形成性评价包括惯和提问（考

15、勤、课堂表现和提 问等10%）、作业和阶段性测试（15%）、检测方案设计（10%）和实验成绩（15%）,其中实验成绩包括预 习、实验操作和结果准确性（5%）以及实验报告（10%）,期末考试采用闭卷，将实验内容纳入期末考核，总分值100分，折算50%计入总成绩。2 .课程教学目标的考核3.成绩评定标准（为平时成绩的评定方法） 例：平时成绩评定方法序号课程教学目标考核内容考核1能够掌握仪器分析的基 本技术与方法，理解光 学、电化学、色谱学、 核磁和质谱等分析仪器 的基本原理与操作，掌 握典型的定性和定量分 析方法；仪器分析基本方法的原理、特 点、影响因素以及定性、定量 方法和构成。课堂提问、阶段性

16、 形式和作业和考 试2能够运用仪器分析的知 识和技术，对生物技术 相关领域的实际问题进 行分析，能够使学生具 有一定的完成实验的能 力，对各类仪器具有较 好的规范操作意识；仪器分析实验，仪器分析基本 技术方法在生物分析中的应用 及方案设计课堂提问、实验操 作规范性和结果 准确性、实验报告 和考试3了解仪器分析技术的新 开展，能够运用仪器分 析的知识与技术识别对 复杂样品中的特定物质 进行方案设计，提高分 析解决问题的能力和。仪器分析基本技术方法在生物 分析、品分析和药品分析等样 品中的应用及方案设计以及预 期实验结果进行分析实验方案设计作 业、期末考试实验 设计题目考核环节考核结果及标准评估工

17、程及权 重（90100 分）良好（8090 分）中等（7080 分）及格（6070 分）不及格（60 分）惯和课堂讨论 （10%）全勤，上课注意 听讲，课堂提问 成绩高;预习非 常充分，积极参 加课堂讨论，并 有自己独到的 见解缺勤一次或请 假两次以上，课 堂表现较好，跟 随老师思路;预 习较为充分，积 极参加课堂讨 论缺勤三次，课堂 提问成绩较低； 预习基本充分， 能够主动参加 课堂讨论缺勤4次以上， 课堂表现较差； 预习基本充分， 能够参加课堂 讨论缺勤5次以上； 无预习，不能参 加课堂讨论作业和课堂测 试 （15%）作业能够、按时 完成，问题回答 正确且字迹工 整；中间不定期 开展2次课

18、 堂测试，评分标 准为参考答案， 依次给出（A、B、 C、D 等）作也能够按时 完成，问题回答 正确；学期中间 不定期开展 1-2次课堂测 试，评分标准为 参考答案，依次 给出（A、B、C、 D等）不按时完成作 业，完成情况较 差;学期中间不 定期开展1-2 次课堂测试，评 分标准为参考 答案，依次给出（A、 B、 C、 D 等）作业不能完成, 存在抄袭和不 交作业的现象， 学期中间不定 期开展1-2次 课堂测试，评分 标准为参考答 案，依次给出（A、B、C、D每次不交作业； 学期中间不定 期开展1-2次 课堂测试，评分 标准为参考答 案，依次给出（A、B、C、D 等）等)实验成绩(15%)实

19、验全勤，预习 充分，对问题导 向教学积极响 应，全程动手做 实验，实验结果 准确;实验报告 得出结论准确， 具有较强分析 问题的能力；缺勤一次或请 假两次以上，实 验表现较好，跟 随老师思路;总 结较为全面，能 够主动积极思 考相关问题，有 理论联系实际 的意识；缺勤两次，实验 参与性不强，实 验报告有结果 无分析，思考和 主动意识需要 加强，符合基本 要求；实验不动手，坐 等数据，有完整 的实验报告；全程不参与实 验，无实验报告实验方案设计 (10%)能提出多种不 同的检测方案 且较;很好的阐 述工程的研究 背景和意义，格 式准确，实验方 案设计完整，实 验的关键点突 出；只能提出一种 检测

20、方案，但比 较;较好的阐述 工程的研究背 景和意义，格式 无明显错误，有 完整的实验方 案；一种检测方案， 但性缺乏;实验 设计不完整，无 工程意义或无 定量定性分析 依据局部；能提出检测方 案，但完全的粘 贴，格式不准 确，毫无新意；不交实验方案结果性评价(50%)：期末考试试卷题型共分为六大类型，包括：填空题、选择题、简答题、分 析题、计算题和设计题。考试内容覆盖面广，涉及各章节内容，包括气相色谱、液相色谱、电位分 析、原子吸收、紫外可见光度分析、红外光谱及质谱分析等，既有基本概念、基础理论，也更强调 应用性内容和综合性问题，以检验学生的知识技术运用能力。考试内容符合教学大纲要求。根据实

21、际卷面分数计入成绩。八、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：(1)教材：朱明华，胡坪朱明华，胡坪编,仪器分析版，高等教育.(2)环境工程与化学学院自编，仪器分析实验指导书参考书：(1)方惠群主编，仪器分析，科学，2002.(2)武汉大学胡胜水/曹昭睿等著，仪器分析习题精解版，科学(3)余邦良主编，仪器分析实验指导，医药科技，2016重要文献：(1)黄珊，周志强，韦良，朱汝葵，肖琦.基于翻转课堂的仪器分析实验教学初探川.大学教育, 2019(05): 98-100.(2)唐靖，郑胜彪，惠贞贞，叶祥桔，汪徐春.仪器分析课程翻转课堂与MOOC结合的教学模式 构建几安徽科技学院学报,2019,33(01):9093.(3)孙萍，姚开安，谷苗苗，袁丹华,仪器分析实验课中设计实验教学模式的探索J.广州化工, 2019, 47(07): 163-164+181.(4)谢微，汤泉，陈秋娟，苏辉兰，罗杨合.基于问题学习的仪器分析实验教学J.实验室研究 与探索，2017, 36(04): 205-208.课程网络资源：(1)学习通等教学软件；北京化工大学和湖南大学慕课等；如化学先生、化学加、实验与分析等；(2)分析化学、Analytical Cemistry Analyst 以及 Analytical Metods 等学术期刊;(3)分析仪器网 ；仪器信息网