《現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)》課程教學(xué)大綱

1、PAGE PAGE 8現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)課程教學(xué)大綱課程英文名稱：Modern Technology of Test and Analysis課程編號(hào)：133998280課程類別：專業(yè)課課程性質(zhì)：必修課學(xué) 分： 2學(xué) 時(shí)：32（其中：講課學(xué)時(shí)：24 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：8 上機(jī)學(xué)時(shí): ）適用專業(yè)：礦物加工工程開課部門：環(huán)境與資源學(xué)院一、課程教學(xué)目的和課程性質(zhì)本課程是礦物加工工程專業(yè)必修課程。本課程主要學(xué)習(xí)用于成分分析、結(jié)構(gòu)分析、表面形態(tài)分析、譜學(xué)分析及物化性質(zhì)測(cè)定等常見現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)原理與方法。通過(guò)該課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地了解現(xiàn)代分析測(cè)試方法的基本原理、儀器設(shè)備、樣品制備及應(yīng)用；掌握常見現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)

2、所獲信息的解釋和分析方法；學(xué)會(huì)根據(jù)不同分析內(nèi)容，準(zhǔn)確選擇、利用各種分析方法和手段，并得出正確的判斷；培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力。二、本課程與相關(guān)課程的關(guān)系先修課程：礦物學(xué)、工藝礦物學(xué)后續(xù)課程：礦物加工研究方法三、課程的主要內(nèi)容及基本要求（一）理論學(xué)時(shí)部分第一單元 緒論 （ 2學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)1. 現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、分類、應(yīng)用領(lǐng)域等2. 晶體結(jié)構(gòu)、晶體化學(xué)3. 分子結(jié)構(gòu)4. 能帶理論等基礎(chǔ)知識(shí) 重 點(diǎn)晶體化學(xué)、分子結(jié)構(gòu)、能帶理論等基礎(chǔ)知識(shí)。難 點(diǎn)晶體化學(xué)、分子結(jié)構(gòu)、能帶理論等基礎(chǔ)知識(shí)?；疽?. 識(shí) 記：核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述。2. 領(lǐng) 會(huì)：現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)在礦物加工方面的應(yīng)用。3.

3、 簡(jiǎn)單應(yīng)用：現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)的特點(diǎn)有哪些。4. 綜合應(yīng)用：現(xiàn)代分析測(cè)試方法的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀。第二單元 X射線衍射分析（4學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)1X射線物理學(xué)基礎(chǔ)：X射線的發(fā)現(xiàn)；X射線的本質(zhì)；X射線的產(chǎn)生與X射線管；X射線譜；X 射線與物質(zhì)的相互作用。2X射線衍射方向：X射線衍射的概念與布拉格方程；布拉格方程的應(yīng)用與衍射方法。3X射線衍射強(qiáng)度：X射線衍射強(qiáng)度理論、影響衍射強(qiáng)度的因素。4多晶體衍射分析方法：多晶體衍射分析方法的基本原理；衍射儀結(jié)構(gòu)及工作原理，衍射圖的獲得與衍射線的線形分析。5X射線物相分析：物相定性分析的原理與方法；物相定量分析的原理與方法；點(diǎn)陣常數(shù)測(cè)量中誤差的來(lái)源；精確測(cè)定點(diǎn)陣常數(shù)的方

4、法；計(jì)算機(jī)在物相分析中的應(yīng)用。重 點(diǎn)1連續(xù)X射線和特征X射線譜特點(diǎn)及產(chǎn)生的機(jī)理。2布拉格方程。3多晶體對(duì)樣品的衍射強(qiáng)度。4X射線衍射分析樣品的制備。5X射線衍射定性分析的原理與思路。6PDF卡片的索引與應(yīng)用。難 點(diǎn)1X射線的散射與干涉。2X射線的吸收。3晶體的結(jié)構(gòu)因子與衍射消光。4謝樂(lè)公式推導(dǎo)。5衍射線的線形分析。6. 多相樣品的物相分析和物相定量分析?；疽?. 識(shí) 記：連續(xù)X射線、特征X射線、相干散射、非相干散射、布拉格方程、衍射強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)因子、衍射消光、X射線物相分析。2. 領(lǐng) 會(huì)：連續(xù)X射線和特征X射線譜特點(diǎn)及產(chǎn)生的機(jī)理；布拉格方程的推導(dǎo)及應(yīng)用；X射線衍射定性分析的原理；X射線衍射分

5、析樣品的制備；PDF卡片的索引與應(yīng)用；計(jì)算機(jī)在物相分析中的應(yīng)用。3. 簡(jiǎn)單應(yīng)用：X射線衍射分析的方法，尤其X射線衍射儀的方法。了解X射線物相定量分析的基本原理和方法，適用范圍和應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題。4. 綜合應(yīng)用：能根據(jù)不同的需要選擇對(duì)不同類型的X射線及在關(guān)實(shí)驗(yàn)條件；利用這些X射線衍射理論去指導(dǎo)實(shí)際分析工作；能根據(jù)實(shí)際情況選定實(shí)驗(yàn)參數(shù)和應(yīng)用去解決實(shí)際問(wèn)題。第三單元 化學(xué)成分分析（4學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)1X射線熒光譜分析：X射線熒光產(chǎn)生的基本原理；X射線熒光光譜定性和定量分析的基本原理；X射線熒光光譜分析的基本工作原理、儀器組成結(jié)構(gòu)和性能；X射線熒光光譜分析的制樣方法。2原子吸收光譜分析：原子吸收

6、光譜分析的發(fā)展應(yīng)用及特點(diǎn)；原子吸收光譜分析基本理論；儀器組成結(jié)構(gòu)和性能；原子吸收分析方法；靈敏度和檢出限；干擾及其抑制。3等離子發(fā)射光譜（ICP）：ICP分析的發(fā)展應(yīng)用及特點(diǎn)；ICP分析基本理論；儀器組成結(jié)構(gòu)和性能；ICP分析方法；靈敏度和檢出限；干擾及其抑制。重 點(diǎn)1X射線熒光產(chǎn)生的基本原理。2X射線熒光光譜定性和定量分析的基本原理。3X射線熒光光譜分析的制樣方法。4原子吸收光譜分析基本理論。5原子吸收分析方法。6等離子發(fā)射光譜分析基本理論。7等離子發(fā)射光譜分析方法。難 點(diǎn)1X射線熒光產(chǎn)生的基本原理。2X射線熒光光譜定性和定量分析的基本原理。3原子吸收光譜分析基本理論。4等離子發(fā)射光譜分析基

7、本理論?；疽?. 識(shí) 記：X射線熒光、原子吸收光譜、等離子發(fā)射光譜。2. 領(lǐng) 會(huì)：X射線熒光及X射線熒光產(chǎn)生的基本原理；X射線熒光光譜定性和定量分析的基本原理；原子吸收光譜分析基本理論；等離子發(fā)射光譜分析基本理論。3. 簡(jiǎn)單應(yīng)用：在分析礦物的化學(xué)成分時(shí)如何選擇分析方法。4. 綜合應(yīng)用：能根據(jù)實(shí)際情況選定實(shí)驗(yàn)參數(shù)和應(yīng)用去解決實(shí)際問(wèn)題。第四單元 電子顯微分析 （ 4學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)1掃描電鏡分析：掃描電鏡分析原理；掃描電鏡工作原理、構(gòu)造和性能、能譜儀結(jié)構(gòu)及工作原理；掃描電鏡電鏡制樣方法；掃描電鏡分析結(jié)果的基本分析方法。2透射電鏡分析：透射電鏡分析原理；透射電鏡工作原理、構(gòu)造和性能、能譜儀結(jié)構(gòu)及

8、工作原理；電子衍射；透射電鏡電鏡制樣方法；透射電鏡分析結(jié)果的基本分析方法。重 點(diǎn)1掃描電鏡分析原理。2掃描電鏡分析結(jié)果的基本分析方法。3透射電鏡分析原理。4透射電鏡分析結(jié)果的基本分析方法難 點(diǎn)1掃描電鏡分析原理。2透射電鏡分析原理。3電子衍射?；疽?. 識(shí) 記：背散射電子、明場(chǎng)像、暗場(chǎng)像、電子衍射2. 領(lǐng) 會(huì)：掃描電鏡分析原理；透射電鏡分析原理。3. 簡(jiǎn)單應(yīng)用：礦物的形貌分析所選用的方法。4. 綜合應(yīng)用：利用掃描電鏡、透射電鏡分析方法分析礦物的形貌。第五單元 譜學(xué)分析 （ 4學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)1紅外光譜分析：紅外光譜儀的工作原理；紅外吸收光譜進(jìn)行化合物的定性分析和定量分析；用壓片法制作固體試

9、樣晶片的方法（KBr、KI）；紅外光譜圖的解釋。2拉曼光譜分析：拉曼光譜儀的工作原理；定性分析與定量分析；拉曼光譜圖的解釋。重 點(diǎn)1紅外光譜儀的工作原理。2紅外吸收光譜進(jìn)行化合物的定性分析和定量分析。3用壓片法制作固體試樣晶片的方法（KBr、KI）。4紅外光譜圖的解釋。5拉曼光譜儀的工作原理。6拉曼光譜定性分析與定量分析7拉曼光譜圖的解釋。 難 點(diǎn)1紅外光譜儀的工作原理。2紅外光譜圖的解釋。3拉曼光譜圖的解釋。 基本要求1. 識(shí) 記：紅外光譜、拉曼散射、瑞利散射。2. 領(lǐng) 會(huì)：紅外光譜、拉曼光譜圖譜分析；紅外光譜與拉曼光譜在分析中的異同。3. 簡(jiǎn)單應(yīng)用：紅外光譜與拉曼光譜分析在礦物結(jié)構(gòu)分析中的

10、應(yīng)用。4. 綜合應(yīng)用：紅外光譜與拉曼光譜分析在礦物結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用。第六單元 熱分析 （ 2學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)1熱重分析基本原理；曲線失重量表示方法；測(cè)樣要求；熱重分析的應(yīng)用。2差熱分析儀(DTA)的基本原理；差熱分析曲線；典型的DTA曲線；差示掃描量熱（DSC）。重 點(diǎn)1熱重分析。2差熱分析。 難 點(diǎn)1差熱分析。2差示掃描量熱（DSC）。基本要求1. 識(shí) 記：熱重分析、差熱分析。2. 領(lǐng) 會(huì)：熱重分析的原理；差熱分析的原理。3. 簡(jiǎn)單應(yīng)用：熱重分析、差熱分析基本應(yīng)用。4. 綜合應(yīng)用：熱重分析、差熱分析在礦物研究中的應(yīng)用。第七單元 其它分析方法 （ 4學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)1熒光光譜分析：熒光分析法的

11、基本原理和相關(guān)儀器的構(gòu)造原理、實(shí)驗(yàn)方法和應(yīng)用；熒光分析譜圖的解釋。2光學(xué)吸收分析（紫外-可見-近紅外）：光學(xué)吸收分析的基本原理和相關(guān)儀器的構(gòu)造原理、實(shí)驗(yàn)方法和應(yīng)用；紫外-可見-近紅外譜圖的解釋。3核磁共振分析：核磁共振分析的基本原理；核磁共振儀的工作原理、儀器組成結(jié)構(gòu)和性能；核磁共振的制樣方法；核磁共振分析測(cè)定結(jié)果的基本分析方法。重 點(diǎn)熒光光譜分析；光學(xué)吸收分析。難 點(diǎn)1核磁共振分析。 基本要求1. 識(shí) 記：熒光光譜、光學(xué)吸收光譜、核磁共振。2. 領(lǐng) 會(huì)：熒光光譜、光學(xué)吸收光譜、核磁共振的基本原理。3. 簡(jiǎn)單應(yīng)用：熒光光譜、光學(xué)吸收光譜的基本應(yīng)用。4. 綜合應(yīng)用：熒光光譜、光學(xué)吸收光譜分析在礦

12、物研究中的應(yīng)用。學(xué)時(shí)分配 知識(shí)單元理論學(xué)時(shí)第一單元 緒論2第二單元X射線衍射分析4第三單元 化學(xué)成分分析4第四單元 電子顯微分析4第五單元 譜學(xué)分析4第六單元 熱分析2第七單元 其它分析方法4合計(jì) =SUM(ABOVE) 24（二）實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)作用及目的實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)學(xué)這門課程中必不可少的最重要的環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)要求對(duì)所實(shí)習(xí)的儀器的結(jié)構(gòu)、工作原理、樣品制備方法及分析結(jié)果的譜圖進(jìn)行分析。為達(dá)上述目的，要求同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中要堅(jiān)持科學(xué)態(tài)度，認(rèn)真嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行操作，認(rèn)真聽儀器操作老師講解和操作，仔細(xì)觀察，認(rèn)真記錄。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生能力標(biāo)準(zhǔn) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)要求達(dá)到：1對(duì)所學(xué)現(xiàn)代分

13、析測(cè)方法的儀器結(jié)構(gòu)有初步了解。2掌握各類分析方法樣品制備。3掌握譜圖分析。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配及實(shí)驗(yàn)類型1. 必開實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型(演示、驗(yàn)證、綜合、設(shè)計(jì)研究)組數(shù)每組學(xué)生人數(shù)1X射線物相分析儀器結(jié)構(gòu)、樣品制備、譜圖分析2綜合4102原子吸收儀器結(jié)構(gòu)、樣品制備、譜圖分析2綜合4103SEM分析儀器結(jié)構(gòu)、樣品制備、譜圖分析2綜合4104紅外、拉曼儀器結(jié)構(gòu)、樣品制備、譜圖分析2綜合4103. 主要儀器設(shè)備 多功能射線衍射儀（XPert PRO，荷蘭帕納科）； 原子吸收光譜儀（AA700，美國(guó)PE公司）； 掃描電子顯微鏡帶能譜、波譜附件 (Ultra55，德國(guó)蔡司公司)； 紅外光譜儀、激光拉曼光譜儀四、教學(xué)方法與手段1以課堂教學(xué)為主，通過(guò)多媒體教學(xué)手段，增強(qiáng)教學(xué)效果。并通過(guò)部分習(xí)題，增進(jìn)學(xué)生的理解。2安排實(shí)習(xí)課：對(duì)一未知礦物進(jìn)行分析，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行圖譜分析。五、考核要求、方式與成績(jī)?cè)u(píng)定考核要求：需覆蓋各章節(jié)全部教學(xué)內(nèi)容 考核形式：考試+考查成績(jī)?cè)u(píng)定：1. 采用結(jié)構(gòu)評(píng)分：課程結(jié)束后閉卷筆試成績(jī)占60%，平時(shí)作業(yè)成績(jī)占20%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占20%。2凡缺課三次以上（含三次）者，其成績(jī)一