《儀器分析》課程教學(xué)大綱（本科）

1、儀器分析課程教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：1061129008課程名稱（中/英文）：儀器分析/Instrumental Analysis課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程開課學(xué)期：第4學(xué)期學(xué)分：2.5總學(xué)時(shí)：40理論學(xué)時(shí)：32實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：8適用專業(yè)：生物技術(shù)適用對(duì)象：本科先修課程：分析化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和生物化學(xué)開課學(xué)院：環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院二、課程簡(jiǎn)介儀器分析是生物技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在生物技術(shù)專業(yè)的教學(xué)體系中具有承上啟下的作 用。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握光譜、色譜和電化學(xué)等方法的基本理論、基本構(gòu)造和使用技術(shù)， 通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)與訓(xùn)練，鼓勵(lì)學(xué)生勤動(dòng)手、善觀察；同時(shí)，使學(xué)生了解儀

2、器分析在生命 科學(xué)、藥品和食品科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠運(yùn)用儀器分析的相關(guān)技術(shù)對(duì)特定的生物樣品進(jìn)行實(shí) 驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，尤其是與科學(xué)技術(shù)開展相適應(yīng)的綜合。三、課程教學(xué)目標(biāo)1.課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐指標(biāo)點(diǎn)2.1掌握扎實(shí)的數(shù)學(xué)、化學(xué)、信息技術(shù)等自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，并熟悉基礎(chǔ)知識(shí)與生物技 術(shù)專業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系；指標(biāo)點(diǎn)5. 2能夠根據(jù)生物分析檢驗(yàn)及診斷的具體實(shí)踐問(wèn)題，選擇使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、和工 具。指標(biāo)點(diǎn)6.1基于生物技術(shù)相關(guān)的原理，采用科學(xué)方法，針對(duì)生物發(fā)酵、生物產(chǎn)品分析檢驗(yàn)及生 物診斷領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并具備進(jìn)行實(shí)施的操作能力。課程教學(xué)目標(biāo)（1）能夠掌握儀器分析

3、的基本技術(shù)與方法，理解光學(xué)、電化學(xué)、色譜學(xué)和質(zhì)譜等分析儀器的基 本原理，掌握典型的定性和定量分析方法；（2）能夠運(yùn)用儀器分析的知識(shí)和技術(shù)，對(duì)生物技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析，能夠使學(xué)生 具有一定的完成實(shí)驗(yàn)的能力，對(duì)各類儀器具有較好的規(guī)范操作意識(shí)；了解儀器分析技術(shù)的新開展，能夠運(yùn)用儀器分析的知識(shí)與技術(shù)識(shí)別對(duì)生物樣品中的特定物質(zhì)進(jìn) 行方案設(shè)計(jì)、試驗(yàn)結(jié)果的分析討論和合理結(jié)論的獲得，提高學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力和。教學(xué)內(nèi)容與課程教學(xué)目標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系3.課程思政元素：根據(jù)課程性質(zhì)和教學(xué)內(nèi)容，本課程的思政元素有：創(chuàng)新精神，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí) 事求是的科學(xué)精神。.課程教學(xué)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法目標(biāo)1:能夠掌握儀器

4、分析光學(xué)、電化學(xué)、色譜學(xué)等儀器分析方1.授課的基本技術(shù)與方法，理解 光學(xué)、電化學(xué)、色譜學(xué)等 分析儀器的基本原理與操 作，掌握典型的定性和定 量分析方法；法的術(shù)語(yǔ)、基本理論及工作原理，典型 的儀器分析定性、定量分析方法。.啟發(fā)式教學(xué).案例提供課.翻轉(zhuǎn)課堂與討論.動(dòng)畫視頻目標(biāo)2：能夠運(yùn)用儀器分析 的知識(shí)和技術(shù)，對(duì)生物技 術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題進(jìn) 行分析，能夠使學(xué)生具有 一定的完成實(shí)驗(yàn)的能力， 對(duì)各類儀器具有較好的規(guī) 范操作意識(shí)；氣相色譜、液相色譜、電位分析、原 子吸收及紫外可見光度分析、紅外光譜和 質(zhì)譜等方法與生物樣品監(jiān)測(cè)的結(jié)合應(yīng)用， 針對(duì)實(shí)際生物樣品分析問(wèn)題，設(shè)計(jì)檢測(cè)工 作方案。.授課.啟發(fā)式和“

5、以問(wèn)題為先導(dǎo)”的教學(xué)模式.實(shí)驗(yàn)方案的 設(shè)計(jì)和驗(yàn)證.翻轉(zhuǎn)課堂與 討論目標(biāo)3： 了解儀器分析技術(shù) 的新開展，能夠運(yùn)用儀器 分析的知識(shí)與技術(shù)識(shí)別對(duì) 生物樣品中的特定物質(zhì)進(jìn) 行方案設(shè)計(jì)、試驗(yàn)結(jié)果的 分析討論和合理結(jié)論的獲 得，提高學(xué)生分析解決問(wèn) 題的能力和。儀器分析技術(shù)的開展、方法更新；典 型生物樣品中特定物質(zhì)的檢測(cè)方法。.授課.案例分析和 討論.動(dòng)畫視頻4、教學(xué)內(nèi)容章引言.教學(xué)內(nèi)容:儀器分析的任務(wù)和作用；儀器分析的特點(diǎn)及與化學(xué)分析的關(guān)系；儀器分析的分類； 儀器分析的開展趨勢(shì)。.教學(xué)：儀器分析的概念、特點(diǎn)和分類，儀器分析的開展.教學(xué)難點(diǎn)：儀器分析的特點(diǎn)和分類4,思政元素：我國(guó)儀器分析技術(shù)的開展現(xiàn)狀一一

6、創(chuàng)新精神.作業(yè)：通過(guò)查閱資料，了解儀器分析在生物分析領(lǐng)域的開展?fàn)顩r。章氣相色譜分析.教學(xué)內(nèi)容：氣相色譜法的概念、分類，氣相色譜儀的組成及作用；色譜分析常用術(shù)語(yǔ)：基線、保存值（時(shí) 間、體積）、安排保存值、相對(duì)保存值、峰寬、半峰寬等；色譜分析基礎(chǔ)理論；塔板理論、速率理論； 氣相色譜別離條件選擇；固定相、溫度、氣體及流速等；氣相色譜定性與定量分析；毛細(xì)管氣相色 譜法（自學(xué)）；氣相色譜分析法的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。.教學(xué)：色譜法的分類；氣-固色譜法的別離原理；分配系數(shù)；相對(duì)保存值；塔板理論；速率 理論；總別離效能指標(biāo)；固定相及其選擇；別離操作條件選擇；定量分析方法。.教學(xué)難點(diǎn)：氣-固色譜法的別離原理；塔板

7、理論；速率理論。.思政元素：嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)精神。.課后作業(yè)：P61-63 2、6、13、18、21、25、26、29、31章高效液相色譜分析.教學(xué)內(nèi)容：高 效液相色譜法的特點(diǎn)；高 效液相色譜儀；影響色譜峰擴(kuò)展及色譜別離的因素；吸附、分配、 離子交換和體積排阻等液相色譜法別離原理；液相色譜法固定相、流動(dòng)相，梯度洗脫；高 效液相色 譜法應(yīng)用實(shí)例。.教學(xué)：高效液相色譜法的基本原理、檢測(cè)器、方法的應(yīng)用。.教學(xué)難點(diǎn)：檢測(cè)器的工作原理。.翻轉(zhuǎn)課堂：高 效液相色譜法的類型與區(qū)別。.課后作業(yè)：P109 1 3、4、6、8、Ho6,思政元素：嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)精神。.校企合作課堂：食品藥品質(zhì)量檢

8、驗(yàn)中的色譜技術(shù)應(yīng)用案例；合作單位：食品藥品檢驗(yàn)所。章電位分析法.教學(xué)內(nèi)容：電分析化學(xué)概要；電位分析法原理；電位法測(cè)定溶液的P;離子選擇性電極與膜 電位；離子選擇性電極的選擇性；離子選擇性電極的種類和性能；測(cè)定離子活（濃）度的方法；影響 測(cè)定的因素；測(cè)試儀器；離子選擇性電極分析的應(yīng)用；電位滴定法；電位滴定法的應(yīng)用和指示電極 的選擇。.教學(xué)：參比電極和指示電極，膜電位，p值的測(cè)定，離子選擇性電極的選擇性系數(shù)，定量分 析方法，電位滴定法。.教學(xué)難點(diǎn)：膜電位的形成機(jī)制及離子電極的選擇性。.課后作業(yè)：P147 2、11、12o第八章原子吸收光譜分析.教學(xué)內(nèi)容：原子吸收光譜分析概述；原子吸收光譜分析基本原

9、理；原子吸收分光光度計(jì)；定 量分析方法；干擾及其控制；測(cè)定條件的選擇；靈敏度、特征濃度及檢出限；原子吸收光譜分析法 的特點(diǎn)及其應(yīng)用；原子熒光光度法。.教學(xué)：原子吸收的基本原理和基本儀器；原子吸收定量基礎(chǔ)（銳線光源、峰值吸收）；測(cè)定 條件的選擇；原子吸收光譜法的干擾及其抑制法。.教學(xué)難點(diǎn)：共振線，積分吸收，靈敏度，檢測(cè)極限，原子吸收光譜法的干擾及其抑制法。.案例教學(xué)：廣州“鎘大米”事件；湖南瀏陽(yáng)鎘污染事件口.課后作業(yè)：P226-227 2、7、9、13o.思政元素：嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)精神。.校企合作課堂：原子吸收光譜法在實(shí)際水樣中的分析應(yīng)用；合作單位：北控水務(wù)集團(tuán)水質(zhì)監(jiān)測(cè)。第九章紫外吸收光

10、譜分析.教學(xué)內(nèi)容：分子吸收光譜；有機(jī)化合物的紫外吸收光譜；無(wú)機(jī)化合物的紫外及可見光吸收光 譜（自學(xué)）；溶劑對(duì)紫外吸收光譜的影響（溶劑效應(yīng)）；紫外及可見光分光光度計(jì)；紫外吸收光譜的 應(yīng)用；補(bǔ)充：朗伯比爾定律，顯色條件的選擇。.教學(xué)：紫外可見吸收與電子躍遷之間的關(guān)系；紫外可見吸收光譜帶類型及其特點(diǎn)；紫外可見 吸收分光光度計(jì)的構(gòu)造；紫外可見吸收光譜定量分析方法。.教學(xué)難點(diǎn)：紫外可見吸收帶與電子躍遷之間的關(guān)系。.課后作業(yè)：P287-288 2、7、8。第十章紅外吸收光譜分析.教學(xué)內(nèi)容：紅外吸收光譜分析概述；紅外吸收光譜的產(chǎn)生條件；分子振動(dòng)方程式；分子振動(dòng) 的形式；紅外光譜的吸收強(qiáng)度；紅外光譜的特征性，

11、基團(tuán)頻率；影響基團(tuán)頻率位移的因素；紅外光 譜定性分析；紅外光譜定量分析；紅外光譜儀；傅里葉變換紅外光譜儀；試樣的制備。.教學(xué)：紅外光譜特征性（基團(tuán)特征頻率）與有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)關(guān)系；影響基團(tuán)頻率的因素;.教學(xué)難點(diǎn)：紅外光譜圖解析（有機(jī)物定性分析）。.課后作業(yè)：P287-288 2、7、8。第十四章質(zhì)譜分析.教學(xué)內(nèi)容：質(zhì)譜分析概述；質(zhì)譜儀器原理；雙聚焦質(zhì)譜儀；四極濾質(zhì)器、離子阱質(zhì)譜計(jì)及飛 行時(shí)間質(zhì)譜計(jì);離子的類型;質(zhì)譜定性分析及譜圖解析;質(zhì)譜定量分析;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）； 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）；質(zhì)譜-質(zhì)譜聯(lián)用（MS-MS）o.教學(xué)：離子峰類型、裂解規(guī)律、圖譜解析。.教學(xué)難

12、點(diǎn)：圖譜的解析。.課后作業(yè)：P323 2、4、5o.思政元素：嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)精神。五、教學(xué)安排六、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1章緒論21、22. 1、5. 2、6. 12章氣相色譜分析41、2、32. 1、5.2、6. 13章高效液相色譜分析41、2、32. 1、5.2、6. 14章電位分析法41、2、32. 1、5. 2、6. 15第九章紫外-可見吸收光譜分析61、2、32. 1、5. 2、6. 16第八章原子吸收光譜分析41、2、32. 1、5. 2、6. 17第十章紅外吸收光譜法61、32. 1、5. 2、6. 18第十章質(zhì)譜分析232.

13、 1、5. 2、6. 1合計(jì)32序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn) 學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程教學(xué)目標(biāo)實(shí)驗(yàn)類 型每組 人數(shù)1鹽酸的電位 滴定掌握電位計(jì)測(cè)定P計(jì) 的方法；繪制電位滴定曲線并 由三切線法由電位滴 定曲線（或數(shù)據(jù)）確 定”占.21、2驗(yàn)證性42紫外分光光 度法測(cè)定對(duì) 苯二酚設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，標(biāo)準(zhǔn) 曲線法的繪制；實(shí)際 樣品的測(cè)定21、2、3設(shè)計(jì)性43原子吸收光 譜法測(cè)定鎂 的條件實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)使用原子吸收光 譜儀；了解測(cè)定條件對(duì)分析 的重要性，學(xué)會(huì)如何 正確選擇火焰原子吸 收的測(cè)定條件如燈電 流、燃燒器高度和燃 氣主燃?xì)獗壤龋?了解化學(xué)干擾的存在 即方法，初步掌握原 子吸收分析方法試驗(yàn) 步驟。21、2演示性254氣

14、相色譜法 測(cè)定醇的同 系物熟悉氣相色譜分析的 原理、色譜工作站的 使用方法以及氣相色 譜儀的構(gòu)造；分析條件對(duì)物質(zhì)別離 效果的影響；利用保存時(shí)間進(jìn)行定 性分析，峰面積進(jìn)行 定量分析。21、2綜合性4合計(jì)8七、課程考核與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1 .課程考核本課程成總成績(jī)包括形成性評(píng)價(jià)（平時(shí)成績(jī)）和結(jié)果性評(píng)價(jià)（期末成績(jī)），形成性評(píng)價(jià)（平時(shí)成 績(jī)）占50%,結(jié)果性評(píng)價(jià)（期末考試成績(jī)）占50%。形成性評(píng)價(jià)包括慣和提問(wèn)（考勤、課堂表現(xiàn)和提 問(wèn)等10%）、作業(yè)和階段性測(cè)試（15%）、檢測(cè)方案設(shè)計(jì)（10%）和實(shí)驗(yàn)成績(jī)（15%）,其中實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括預(yù) 習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果準(zhǔn)確性（5%）以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告（10%）,期末考試采用閉卷，將

15、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容納入期末考核，總分值100分，折算50%計(jì)入總成績(jī)。2 .課程教學(xué)目標(biāo)的考核3.成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（為平時(shí)成績(jī)的評(píng)定方法） 例：平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定方法序號(hào)課程教學(xué)目標(biāo)考核內(nèi)容考核1能夠掌握儀器分析的基 本技術(shù)與方法，理解光 學(xué)、電化學(xué)、色譜學(xué)、 核磁和質(zhì)譜等分析儀器 的基本原理與操作，掌 握典型的定性和定量分 析方法；儀器分析基本方法的原理、特 點(diǎn)、影響因素以及定性、定量 方法和構(gòu)成。課堂提問(wèn)、階段性 形式和作業(yè)和考 試2能夠運(yùn)用儀器分析的知 識(shí)和技術(shù)，對(duì)生物技術(shù) 相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題進(jìn) 行分析，能夠使學(xué)生具 有一定的完成實(shí)驗(yàn)的能 力，對(duì)各類儀器具有較 好的規(guī)范操作意識(shí)；儀器分析實(shí)驗(yàn)，儀器分析基本

16、技術(shù)方法在生物分析中的應(yīng)用 及方案設(shè)計(jì)課堂提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)操 作規(guī)范性和結(jié)果 準(zhǔn)確性、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 和考試3了解儀器分析技術(shù)的新 開展，能夠運(yùn)用儀器分 析的知識(shí)與技術(shù)識(shí)別對(duì) 復(fù)雜樣品中的特定物質(zhì) 進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，提高分 析解決問(wèn)題的能力和。儀器分析基本技術(shù)方法在生物 分析、品分析和藥品分析等樣 品中的應(yīng)用及方案設(shè)計(jì)以及預(yù) 期實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)作 業(yè)、期末考試實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)題目考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估工程及權(quán) 重（90100 分）良好（8090 分）中等（7080 分）及格（6070 分）不及格（60 分）慣和課堂討論 （10%）全勤，上課注意 聽講，課堂提問(wèn) 成績(jī)高;預(yù)習(xí)非 常充分，積極參 加課堂

17、討論，并 有自己獨(dú)到的 見解缺勤一次或請(qǐng) 假兩次以上，課 堂表現(xiàn)較好，跟 隨老師思路;預(yù) 習(xí)較為充分，積 極參加課堂討 論缺勤三次，課堂 提問(wèn)成績(jī)較低； 預(yù)習(xí)基本充分， 能夠主動(dòng)參加 課堂討論缺勤4次以上， 課堂表現(xiàn)較差； 預(yù)習(xí)基本充分， 能夠參加課堂 討論缺勤5次以上； 無(wú)預(yù)習(xí)，不能參 加課堂討論作業(yè)和課堂測(cè) 試 （15%）作業(yè)能夠、按時(shí) 完成，問(wèn)題回答 正確且字跡工 整；中間不定期 開展2次課 堂測(cè)試，評(píng)分標(biāo) 準(zhǔn)為參考答案， 依次給出（A、B、 C、D 等）作也能夠按時(shí) 完成，問(wèn)題回答 正確；學(xué)期中間 不定期開展 1-2次課堂測(cè) 試，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為 參考答案，依次 給出（A、B、C、 D等）不

18、按時(shí)完成作 業(yè)，完成情況較 差;學(xué)期中間不 定期開展1-2 次課堂測(cè)試，評(píng) 分標(biāo)準(zhǔn)為參考 答案，依次給出（A、 B、 C、 D 等）作業(yè)不能完成, 存在抄襲和不 交作業(yè)的現(xiàn)象， 學(xué)期中間不定 期開展1-2次 課堂測(cè)試，評(píng)分 標(biāo)準(zhǔn)為參考答 案，依次給出（A、B、C、D每次不交作業(yè)； 學(xué)期中間不定 期開展1-2次 課堂測(cè)試，評(píng)分 標(biāo)準(zhǔn)為參考答 案，依次給出（A、B、C、D 等）等)實(shí)驗(yàn)成績(jī)(15%)實(shí)驗(yàn)全勤，預(yù)習(xí) 充分，對(duì)問(wèn)題導(dǎo) 向教學(xué)積極響 應(yīng)，全程動(dòng)手做 實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果 準(zhǔn)確;實(shí)驗(yàn)報(bào)告 得出結(jié)論準(zhǔn)確， 具有較強(qiáng)分析 問(wèn)題的能力；缺勤一次或請(qǐng) 假兩次以上，實(shí) 驗(yàn)表現(xiàn)較好，跟 隨老師思路;總 結(jié)較

19、為全面，能 夠主動(dòng)積極思 考相關(guān)問(wèn)題，有 理論聯(lián)系實(shí)際 的意識(shí)；缺勤兩次，實(shí)驗(yàn) 參與性不強(qiáng)，實(shí) 驗(yàn)報(bào)告有結(jié)果 無(wú)分析，思考和 主動(dòng)意識(shí)需要 加強(qiáng)，符合基本 要求；實(shí)驗(yàn)不動(dòng)手，坐 等數(shù)據(jù)，有完整 的實(shí)驗(yàn)報(bào)告；全程不參與實(shí) 驗(yàn)，無(wú)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) (10%)能提出多種不 同的檢測(cè)方案 且較;很好的闡 述工程的研究 背景和意義，格 式準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)方 案設(shè)計(jì)完整，實(shí) 驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)突 出；只能提出一種 檢測(cè)方案，但比 較;較好的闡述 工程的研究背 景和意義，格式 無(wú)明顯錯(cuò)誤，有 完整的實(shí)驗(yàn)方 案；一種檢測(cè)方案， 但性缺乏;實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)不完整，無(wú) 工程意義或無(wú) 定量定性分析 依據(jù)局部；能提出檢測(cè)方 案，但完全的粘 貼，格式不準(zhǔn) 確，毫無(wú)新意；不交實(shí)驗(yàn)方案結(jié)果性評(píng)價(jià)(50%)：期末考試試卷題型共分為六大類型，包括：填空題、選擇題、簡(jiǎn)答題、分 析題、計(jì)算題和設(shè)計(jì)題?？荚噧?nèi)容覆蓋面廣，涉及各章節(jié)內(nèi)容，包括氣相色譜、液相色譜、電位分 析、原子吸收、紫外可見光度分析、紅外光譜及質(zhì)譜分析