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仪器分析实验教学大纲
编辑:      发表时间:[2009-01-19]       阅读:303

课程名称:仪器分析

课程名称:Instrumental Analysis

课程性质:专业基础课

课程属性:化学类必修、非化学类选修

教材名称:《仪器分析》

实验指导书名称:《现代仪器分析实验》

课程总学时:64

实验总学时:18

开设实验项目数:化学类6

总学分:4

应开实验学期:二年级第二学期或三年级第一学期

适用专业:应用化学、化学工程和工艺、环境科学等专业

先修课程:无机化学、无机化学实验、分析化学等课程

本大纲主撰人:董社英         审核人:江元汝             负责人:冯小娟

一、 课程的目标及基本要

仪器分析实验是应用化学类专业的一门重要的必修课,它在整个教学过程中占有非常重要的作用。

仪器分析实验的主要任务是培养学生的基本操作技能、实验数据处理能力、分析问题解决问题的能力和实事求是的科学态度。本实验由基础性实验、演示型实验和研究型实验三个教学阶段组成。在第一阶段,安排5个实验,要求学生进行实际操作训练。这些实验主要包括电化学、光化学等方面的内容,它们具有典型性和代表性,包含了仪器分析的重要实验方法和技术,是每个学生都必须独立完成的实验,由此使学生得到全面的基础训练;在第二阶段,为学生演示较大型仪器如红外光谱仪、气相色谱仪、高压液相色谱仪、紫外-可见分光光度计等的使用,对部分简单操作可以让学生自己动手做;在第三阶段,开设两个反映学科发展前沿、具有一定复杂性和综合度的研究型设计性实验。通过这种多层次、全面系统的实验训练,应达到下列要求:

1、通过对基本操作实验的严格训练,使学生了解正确使用或熟练掌握常用化学分析仪器的基本操作和技能。

2、通过对较大型分析仪器使用的演示,了解近代大型仪器构造、原理、性能及其在化学中的应用。

3、通过设计实验查阅资料,设计实验方案自拟实验步骤,独立完成实验,并总结成文的全面训练,以提高学生分析问题解决问题的能力,培养学生的科研能力。

4、在上述基础上,达到巩固并加深对仪器分析基本原理和概念的理解、增强解决实际化学问题的能力之目的。

5、在实验的全过程中,培养学生勤奋学习、求实、求真的科学品德,培养学生的动手能力、观察能力、查阅文献能力、思维能力、想象能力、表达能力。

二、课程实验的目的要求

《仪器分析实验》是应用化学专业的必修基础课程。其目的主要是培养学生的基本操作技能、实验数据处理能力,加深理解并掌握仪器分析的基本知识和原理,通过实验训练进一步培养学生分析问题解决问题的能力,培养学生的创新意识、创新精神和创新能力以及实事求是的科学态度,为学生今后从事化学研究或相关领域的科学研究和技术开发工作打下扎实的基础。

三、 适用专业

    应用化学、化学工程和工艺、环境科学等专业

四、 实验方式与基本要求

1、课程以授课为主,但实验几乎占总课时的三分之一。开实验课后课程负责教师首先需向学生介绍实验课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、实验课程所占课程总成绩的比例、实验守则及实验安全制度等。

2、本实验课程以基础性实验为主,5个实验的操作训练是本课程的中心环节,学生根据各个实验的任务,2人一组,1人一套实验装置,在规定时间内,独立完成实验操作、现象记录和数据处理、并撰写实验报告。实验前学生必须认真阅读实验指导书。了解实验目的和原理,明确本实验中要做什么,使用什么仪器、原理知识,需要注意什么问题,并设计相关实验方案。教师需对学生的预习情况进行检查,合格后学生才能开始做实验。实验过程中要求学生勤动手,敏锐观察,细心操作,开动脑筋,分析钻研问题,准确记录原始数据和实验现象,经教师检查并签名,实验现象及其原始数据记录才有效。

3、对于研究型实验,实验持续时间长,实验内容较多,并具有一定的复杂性和综合性。以小组为单位,每组2-3人,每个实验均有教师负责指导。学生从指导教师处了解到实验课题后,即查阅资料,研读文献,钻研有关理论。在此基础上,学生提出实验方案,经教师指导批改后,即可开始实验。

4、任课教师要认真上好每一次实验课,实验前教师要亲自检查仪器设备情况,清点学生人数,实验过程中,要向学生提问,引导学生深入思考与实验现象有关的一些问题,着力培养学生观察实验,综合考虑问题的能力,使学生学会分析和研究问题的方法。

五、 主要仪器设备

电位滴定仪、紫外-可见分光光度计、原子吸收分光光度计、荧光分光光度计、气相色谱仪、高压液相色谱仪、红外光谱仪、综合电化学工作站、热分析仪、计算机。

六、 考核与实验报告

本课程采用平时考核来综合评定学生成绩,然后按比例计入最终仪器分析成绩。考试成绩占80﹪。平时成绩及实验占20﹪。每个基础实验的评分标准如表1所示。
表1、无机化学实验评分标准(总分为100分,也可换算以5分计)
项目 成绩/分 项目 成绩/分
预习情况 10 实验报告 
实验原理与内容 10
实验操作 25  实验习题与讨论 10
实验记录 10  实验结果(数据处理及现象) 20
实验态度及安全清洁 5  报告书写情况 10

 设计性实验要求学生查阅文献资料,教师批改后发还学生,学生实验完毕要上交实验报告,教师就学生共同存在的问题,组织学生进行讨论。

七、实验项目设置与内容

实验项目一:

(1)实验名称:紫外分光光度法测定蛋白质的含量

(2)实验性质:含量测定实验

(3)实验类别:本科基础实验

(4)实验学时:3

(5)每组人数:2

(6)开出要求:必做

(7)实验内容: 1、配制溶液2、紫外-可见分光光度计使用

(8)实验目的: 1、了解紫外-可见分光光度计的构造及使用方法;2、掌握用标准曲线法及比较法测定物质含量的方法。

(9)主要仪器设备及套数:玻璃仪器30套;紫外-可见分光光度计  两台

(10)所在实验室:逸夫楼化学实验室
 

实验项目二:

(1)实验名称:氟离子选择电极测定水中氟离子的含量

(2)实验性质:含量测定实验

(3)实验类别:本科基础实验

(4)实验学时:3

(5)每组人数:2

(6)开出要求:必做

(7)实验内容: 1、连接电极、仪器等装置2、配制溶液3、测量加标样前后电池电动势

(8)实验目的: 1、掌握电位测定法中标准加入法的操作及计算;2、学习电位测定的方法原理及操作。

(9)主要仪器设备及套数: pH计、饱和甘汞电极、氟离子选择电极等 10套

(10)所在实验室:逸夫楼化学实验室

实验项目三:

(1)实验名称:核黄素的荧光光度法测定

(2)实验性质:含量测定实验

(3)实验类别:本科基础实验

(4)实验学时:3

(5)每组人数:2

(6)开出要求:必做

(7)实验内容:

1、配制不同浓度的核黄素标准溶液

2、复合维生素样品处理

3、测定核黄素标准溶液的荧光值

4、荧光激发光谱扫描

5、数据记录与处理

(8)实验目的: 1、了解测定核黄素的荧光方法原理  2、掌握荧光分光光度计的操作方法;

(9)主要仪器设备及套数: 玻璃仪器16套;荧光分光光度计  一台

(10)所在实验室:逸夫楼化学实验室

实验项目四:

(1)实验名称:原子吸收光度法测定生物样品中的锌

(2)实验性质:含量测定实验

(3)实验类别:本科基础实验

(4)实验学时:3

(5)每组人数:2

(6)开出要求:必做

(7)实验内容:

1、头发样品的硝化并稀释到适宜浓度

2、配制Zn2+的标准溶液

3、测定标准溶液及样品溶液的吸光度

4、数据记录与处理。
(8)实验目的: 1、了解常见生物样品的处理方法  2、了解比较法测定样品含量的原理

(9)主要仪器设备及套数:玻璃仪器16套;原子吸收分光光度计一台

(10)所在实验室:逸夫楼化学实验室

实验项目五:

(1) 实验名称: 电位法沉淀滴定测定水中的总氯量
(2) 实验性质: 含量测定实验
(3) 实验类别: 本科基础实验
(4) 实验学时: 3    每组人数: 2
(6)开出要求:必做
(7)实验内容:

1、仪器连接

2、AgNO3溶液准确浓度的标定

3、水中的总氯量的测定

4、数据记录与处理。

5、根据前面的数据设置滴定终点,进行自动电位滴定

(8)实验目的: 1、了解电位法沉淀滴定原理。2、掌握电位滴定仪器的使用及水中总氯量测定方法。

(9)主要仪器设备及套数:电位滴定仪8套

(10)所在实验室:逸夫楼化学实验室

实验项目六:

(1)实验名称:演示红外、色谱等大型仪器实验

(2)实验性质:演示实验

(3)实验类别:本科基础实验

(4)实验学时:3

(5)每组人数:2

(6)开出要求:必做

(7)实验内容: 1、 演示红外光谱仪的操作,学生自己进行样压片操作2、 演示气相色谱仪、高压液相色谱仪(学生自己进样)、差热分析仪操作3、解析红外谱图,处理色谱实验数据

(8)实验目的: 1、学习、了解红外光谱仪等大型仪器操作2、 初步掌握红外光谱中固体试样的压片技术及色谱分析中的进样技术

(9)主要仪器设备及套数:红外光谱仪、相色谱、高压液相色谱各一台

(10)所在实验室:逸夫楼化学实验室

实验项目七:

(1)实验名称: 维生素B1总氯量的测定

(2)实验性质: 设计实验

(3)实验类别: 本科基础实验(设计性实验)

(4)实验学时: 3

(5)每组人数: 2

(6)开出要求: 必做

(7)实验内容: 1、仪器连接2、AgNO3溶液准确浓度的标定3、维生素B1 样品的配制及总氯量的测定4、数据记录与处理

(8)实验目的: 1、了解一般实际样品测定的设计方法。2、掌握维生素B1中总氯量测定方法。

(9)主要仪器设备及套数:电位滴定仪8套

(10)所在实验室:逸夫楼化学实验室

实验项目八:

(1)实验名称:荧光分析法测定邻-羟基苯甲酸和间-羟基苯甲酸

(2)实验性质:综合研究型实验

(3)实验类别:本科基础实验

(4)实验学时:3

(5)每组人数:2

(6)开出要求:选做

(7)实验内容: 1、 荧光分析法测定邻-羟基苯甲酸和间-羟基苯甲酸最佳条件选择2、 配制标准系列和未知溶液3、 测定荧光激发光谱和发射光谱:4、 荧光强度测定

(8)实验目的: 1、 了解用荧光分析法测定多组分物质的一般步骤2、 学习荧光分析法的基本原理和操作。3、 用荧光分析法进行多组分含量的测定。

(9)主要仪器设备及套数:荧光光谱仪一台

(10)所在实验室:逸夫楼化学实验室

七、 说明

1、 演示红外、色谱等大型仪器实验不占实验学时。

2、“荧光分析法测定邻-羟基苯甲酸和间-羟基苯甲酸”作为研究型实验,计20学时;作为部分步骤设计性实验或一般测定实验,则各计3学时。

3、 在进行基础训练的同时,我们力求对学生进行比较系统的“科学研究能力”的入门训练,包括设计实验方案,培养科学思维方式和树立实事求是的科学态度等。

4、“仪器分析实验”没有单独设课,因此“仪器分析实验”课是为配合“仪器分析”课程而设置的,考核成绩与平时成绩共占总成绩的20-30%。

 

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