儀器分析實驗教學大綱

《儀器分析實驗》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱：儀器分析實驗（Instrumentalanalysisexperiment）課程代碼：08E1117B課程類別：專業(yè)核心課程課程性質(zhì)：必修適用專業(yè)：化學專業(yè)課程學時：30課程學分：1先修課程：無機化學、無機化學實驗、分析化學、分析化學實驗選用教材：儀器分析實驗，王淑華李紅英，北京：化學工業(yè)出版社，2019參考書目：1.儀器分析實驗，劉雪靜，北京：化學工業(yè)出版社，20192.儀器分析實驗（第二版），白玲石國榮王宇昕，北京：化學工業(yè)出版社，2017二、課程目標（一）課程具體目標通過本課程的學習，學生達到以下目標：1.加深鞏固儀器分析的基本理論知識。掌握光學分析法、電化學分析法、色譜分析法等各類方法的原理、儀器結構、特點及應用。了解分析儀器發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢?！井厴I(yè)要求指標點3.1學科知識扎實】【畢業(yè)要求指標點3.2學科思維能力】2.掌握各種分析儀器的基本操作方法、實驗數(shù)據(jù)的處理方法、儀器主要參數(shù)設置及其對分析結果的影響。初步具備根據(jù)分析目的、要求和各種儀器的特點選擇適宜的分析方法與測定手段來解決實際問題的能力。培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和良好的科學素養(yǎng)、工作習慣，善于發(fā)現(xiàn)問題并進行反思，從實驗設計和操作中改進，提高儀器分析實驗的靈敏度、準確度和精密度?！井厴I(yè)要求指標點3.3學科視野廣泛】【畢業(yè)要求指標點7.3學會反思改進】3.結合課程思政教育，在日常生活和學習中踐行愛國主義、環(huán)保教育、食品藥品安全等理念。通過課堂內(nèi)外自學、線上線下多渠道資源整合，小組成員積極討論，團結協(xié)作，有序完成實驗。既具備獨立思考、自主學習的能力，又在溝通、交流和合作的過程中培養(yǎng)團隊合作精神?！井厴I(yè)要求指標點7.1堅持終身學習】【畢業(yè)要求指標點8.1團隊合作精神】【畢業(yè)要求指標點8.2交流溝通能力】【畢業(yè)要求指標點8.3共同學習意識】（二）課程目標與專業(yè)畢業(yè)要求的關系課程目標支撐的畢業(yè)要求支撐的畢業(yè)要求指標點課程目標1學科素養(yǎng)（H）3.1【學科知識扎實】理解并掌握化學專業(yè)的基本知識和基本理論，掌握熟練的實驗技能，理解學科知識體系基本思想和方法，具備一定的化學學科核心素養(yǎng)。3.2【學科思維能力】熟悉化學學科發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀和趨勢，能分析其對學生素養(yǎng)發(fā)展的重要價值，理解化學學科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵。課程目標2學科素養(yǎng)（H）學會反思（M）3.3【學科視野廣泛】能從綜合及跨學科的視角認識化學學科與其他學科、社會實踐的相關性，能綜合運用化學學科知識和學習科學知識分析和解決化學教學和化學學科相關問題。7.3【學會反思改進】具有一定的創(chuàng)新精神、反思意識，掌握初步的反思方法和技能，能夠運用批判性思維方法，對教育教學實踐活動進行自我診斷并自我改進，正確分析和解決中學化學教育教學工作中的問題。課程目標3學會反思（M）溝通合作（H）7.1【堅持終身學習】具有自主學習、終身學習的意識和能力，不斷地完善自己，適應時代和教育發(fā)展需求。8.1【團隊合作精神】具有團隊合作精神，通過參與小組學習、專題研討、班級活動等不同形式的團隊互動協(xié)作活動，獲得合作學習體驗，養(yǎng)成合作意識及協(xié)作精神。8.2【交流溝通能力】具有語言與文字表達能力、閱讀理解能力、交流溝通能力、信息獲取和處理能力，掌握基本溝通合作技能與方法，能夠在教育實踐、社會實踐中與學生、同事、同行、專家、家長等進行有效溝通交流。8.3【共同學習意識】理解學習共同體的特點和價值，能夠積極主動參加小組學習、專題研討、團隊互動、網(wǎng)絡分享等協(xié)作學習活動，能夠幫助中學生理解并構建一個積極向上的學習共同體。三、課程內(nèi)容（一）課程內(nèi)容與課程目標的關系實驗名稱教學方法支撐的課程目標學時安排1.火焰原子吸收光譜法測定水中銅的含量講授、演示、小組實驗課程目標1-332.熒光分光光度法測定多維葡萄糖粉中維生素B2的含量講授、演示、小組實驗課程目標1-333.紫外-可見分光光度法同時測定維生素C和維生素E的含量講授、演示、小組實驗課程目標1-334.紅外吸收光譜法測定苯甲酸講授、演示、小組實驗課程目標1-335.氟離子選擇性電極法測定自來水中氟的含量講授、演示、小組實驗課程目標1-336.氣相色譜法測定食品中的防腐劑苯甲酸講授、演示、小組實驗課程目標1-337.高效液相色譜測定蔬菜中維生素C的含量講授、演示、小組實驗課程目標1-338.綜合設計實驗自主設計、小組討論、完成實驗課程目標2、39合計30（二）具體內(nèi)容實驗一火焰原子吸收光譜法測定水中銅的含量【教學目標】1.了解火焰原子吸收光譜法的測量原理。2.熟悉火焰原子吸收光譜儀的操作。3.掌握標準曲線法測定水中銅的含量?！窘虒W內(nèi)容】1.原子吸收光譜法的原理2.火焰原子吸收光譜儀的構造與操作3.標準曲線法定量分析原理4.標準工作溶液的配制【重點】火焰原子吸收光譜儀的操作【難點】標準曲線法定量分析【思政元素】綠色環(huán)保、社會責任感【教學方法】1.復習回顧理論知識（原子吸收光譜法及標準曲線法定量分析的原理）。2.講解標準工作溶液的配制。3.演示火焰原子吸收光譜儀的操作，強調(diào)關鍵參數(shù)設置及步驟。4.實驗過程中指導操作，發(fā)現(xiàn)問題及時處理?！緩土曀伎肌?.原子吸收光譜儀的主要部件及作用是什么？2.如果標準樣品配制不準確，對測量結果有何影響？應如何判斷標準溶液配制是否準確？實驗二熒光分光光度法測定多維葡萄糖粉中維生素B2的含量【教學目標】1.了解熒光分光光度法的測量原理。2.熟悉熒光分光光度計的操作。3.掌握標準曲線法測定多維葡萄糖粉中維生素B2的含量。【教學內(nèi)容】1.熒光分光光度法的原理2.熒光分光光度計的構造與操作3.標準工作溶液的配制【重點】熒光分光光度計的操作【難點】標準曲線法定量分析【思政元素】生命健康、科學探究精神【教學方法】1.復習回顧理論知識（熒光分光光度法的原理）。2.講解標準工作溶液的配制。3.演示熒光分光光度計的操作，強調(diào)關鍵參數(shù)設置。4.實驗操作過程中進行指導，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。【復習思考】1.熒光光度計為什么不把激發(fā)光單色器和熒光單色器設計在一條直線上？2.維生素B2溶液進行熒光測試時，溶液pH是否會對測試結果產(chǎn)生影響？實驗三紫外-可見分光光度法同時測定維生素C和維生素E的含量【教學目標】1.了解紫外-可見分光光度法的測量原理。2.熟悉紫外-可見分光光度計的操作。3.掌握雙波長法同時測定維生素C和維生素E的原理和方法。【教學內(nèi)容】1.紫外-可見分光光度法的原理2.紫外-可見分光光度計的構造及操作3.雙波長法同時測定雙組分的原理4.標準工作溶液的配制【重點】紫外-可見分光光度計的操作【難點】雙波長法同時測定雙組分的原理【思政元素】生命健康、科學探究精神【教學方法】1.復習回顧理論知識（紫外-可見分光光度法及雙波長法同時測定雙組分的原理）。2.講解標準工作溶液的配制。3.演示紫外-可見分光光度計的操作，強調(diào)注意事項。4.實驗操作過程中進行指導，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正?！緩土曀伎肌?.如何選擇雙波長法的測定波長？2.使用本方法測定維生素C和維生素E是否靈敏？解釋其原因。實驗四紅外吸收光譜法測定苯甲酸【教學目標】1.了解紅外吸收光譜法的測量原理。2.熟悉紅外光譜儀的使用方法。3.掌握固體樣品制備方法——溴化鉀壓片法。【教學內(nèi)容】1.紅外吸收光譜法的原理2.紅外光譜儀的構造及操作3.溴化鉀壓片法【重點】紅外光譜儀的操作【難點】溴化鉀壓片法【思政元素】科學探究精神【教學方法】1.復習回顧理論知識（紅外吸收光譜法的原理）。2.講解并演示溴化鉀壓片過程，強調(diào)操作要點。3.演示紅外光譜儀的操作。4.實驗操作過程中進行指導，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正?！緩土曀伎肌?.壓片法制樣時有哪些注意事項？2.樣品及所用器具不干燥會對結果產(chǎn)生什么影響？3.芳香烴及羧基集團的特征吸收在什么位置？實驗五氟離子選擇性電極法測定自來水中氟的含量【教學目標】1.了解氟離子選擇性電極的基本結構及工作原理。2.熟悉離子強度調(diào)節(jié)緩沖液的意義及作用。3.掌握標準曲線法測定水中微量氟。【教學內(nèi)容】1.離子選擇性電極的測量原理2.pH計的使用方法3.標準溶液的配制【重點】pH計的操作【難點】標準曲線法定量分析【思政元素】綠色環(huán)保、社會責任感【教學方法】1.復習回顧理論知識（離子選擇性電極的測量原理）。2.講解標準溶液的配制。3.演示pH計的使用方法，提醒注意事項。4.實驗操作過程中進行指導，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正?！緩土曀伎肌?.離子強度調(diào)節(jié)緩沖液的意義及作用？2.為什么測定時試液要由稀到濃？實驗六氣相色譜法測定食品中的防腐劑苯甲酸【教學目標】1.了解氣相色譜儀的組成。2.熟悉氣相色譜儀的規(guī)范操作。3.掌握氣相色譜測定苯甲酸的定性定量分析方法?！窘虒W內(nèi)容】1.氣相色譜法定性定量分析方法2.氣相色譜儀的操作3.標準溶液的配制【重點】氣相色譜儀的操作【難點】氣相色譜法定性定量分析方法【思政元素】正確的人生價值觀、誠實守信的品德【教學方法】1.復習回顧理論知識（氣相色譜法定性定量分析方法）。2.講解標準溶液的配制。3.演示氣相色譜儀的操作，強調(diào)注意事項。4.實驗操作過程中進行指導，發(fā)現(xiàn)問題及時處理?！緩土曀伎肌?.使用火焰離子化器檢測器(FID)在儀器開啟時應注意什么？實驗結束，關閉FID時應注意什么？2.外標法定量的特點是什么？主要誤差來源有哪些？實驗七高效液相色譜測定蔬菜中維生素C的含量【教學目標】1.了解高效液相色譜儀的組成。2.熟悉高效液相色譜儀的規(guī)范操作。3.掌握標準曲線法測定蔬菜中維生素C的含量。【教學內(nèi)容】1.高效液相色譜儀的組成及原理2.高效液相色譜儀的操作3.標準溶液的配制【重點】高效液相色譜儀的操作【難點】標準曲線法定量分析【思政元素】生命健康、團隊協(xié)作精神【教學方法】1.復習回顧理論知識（高效液相色譜法檢測原理）。2.講解標準溶液的配制。3.演示高效液相色譜儀的操作，提醒操作要點。4.實驗操作過程中進行指導，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。【復習思考】1.流動相為什么要進行脫氣？2.標準曲線法中是否可以用峰高代替峰面積進行定量分析？為什么？實驗八~十綜合設計實驗（氯麻滴鼻劑中氯霉素、鹽酸麻黃堿的測定/阿司匹林藥片中乙酰水楊酸和水楊酸的測定/可樂型飲料總酸度的測定）【教學目標】1.通過查閱資料獲得實驗方案。2.獨立思考、獨立設計、獨立操作完成實驗。3.利用儀器綜合解決分析問題。4.論文寫作。【教學內(nèi)容】1.查閱資料，獲得實驗方案（檢索文獻、查詢國標、查閱藥典及行業(yè)標準等）。2.準備實驗。3.按照實驗方案完成實驗。4.以小論文形式提交實驗結果（參照一般科技論文格式，基本包括：引言、實驗部分、儀器、試劑、方法、結果討論、結論及參考文獻）?！局攸c】紫外-可見分光光度計/熒光光譜儀/pH計的操作【難點】數(shù)據(jù)處理及結果分析【思政元素】探索與創(chuàng)新精神、求真務實的態(tài)度【教學方法】學生獨立思考，老師輔助答疑【復習思考】1.紫外-可見分光光度法適用于哪些物質(zhì)的定性定量分析？2.使用熒光分光光度法測定多組分樣品有何要求及限制？3.電位滴定法指示終點相比于指示劑法有何優(yōu)點？四、考核方式及成績評定（一）定量考核方式與課程目標的關系課程目標考核內(nèi)容所屬章節(jié)占比考核方式評價依據(jù)1.加深鞏固儀器分析的基本理論知識。掌握光學分析法、電化學分析法、色譜分析法等各類方法的原理、儀器結構、特點及應用。了解分析儀器發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢。儀器分析實驗中各分析儀器的基本原理，操作要點及注意事項。所有實驗項目20%實驗預習、實驗操作實驗預習報告、實驗操作表現(xiàn)2.掌握各種分析儀器的基本操作方法、實驗數(shù)據(jù)的處理方法、儀器主要操作參數(shù)設置及其對分析結果的影響。初步具備根據(jù)分析目的、要求和各種儀器的特點選擇適宜的分析方法與測定手段來解決實際問題的能力。培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和良好的科學素養(yǎng)、工作習慣，善于發(fā)現(xiàn)問題并進行反思，從實驗設計和操作中改進，提高儀器分析實驗的靈敏度、準確度和精密度。實驗過程中操作是否正確，遇到問題可否正確處理。實驗數(shù)據(jù)的記錄及處理，實驗結果的分析與討論。是否具有實事求是的實驗臺獨。設計性試驗方案的合理性。所有實驗項目70%實驗操作、反思總結、綜合實驗設計、實驗操作表現(xiàn)、實驗報告、設計性實驗結果3.結合課程思政教育，在日常生活和學習中踐行愛國主義、環(huán)保教育、食品藥品安全等理念。通過課堂內(nèi)外自學、線上線下多渠道資源整合，小組成員積極討論，團結協(xié)作，有序完成實驗。既具備獨立思考、自主學習的能力，又在溝通、交流和合作的過程中領會并具備初步的團隊合作精神。實驗團隊的合作協(xié)調(diào)情況，設計性試驗方案的合理性。所有實驗項目10%實驗態(tài)度實驗團隊配合度、設計性試驗可行性（二）定量考核本實驗課程最后成績由三部分組成：實驗預習情況(20%)、實驗過程表現(xiàn)(30%)、實驗報告撰寫(50%)。實驗預習情況認真準備者給滿分,不認真者酌情扣分,未預習者不可進行實驗操作。實驗過程表現(xiàn)實驗進行中，教師考察學