16410004仪器分析大学高校课程教学大纲.docx

仪器分析（InstrumentalAnalysis）课程代码：16410004学分：2.0学时：32（其中：讲课学时：32上机学时：0课外学时:0）先修课程：无机化学，有机化学适用专业：制药工程教材：胡育筑主编，分析化学，下册，科学出版社，2015年6月第四版开课学院：药学院课程网站：（选填）一、课程性质与课程目标（一）课程性质仪器分析是制药工程类专业的一门专业基础课程。它是研究物质的化学组成、含量、状态、结构和进行化学研究与质量监控的重要手段，也是许多其他学科取得化学信息的研究手段。仪器分析是一门实践性很强的课程，其内容包括成分分析和结构分析，是多种仪器方法的组合，这些方法己不单纯应用于分析目的，也广泛地应用于研窕和解决各种化学理论和实际问题。通过本课程的学习，要求学生掌握分析化学的基本理论、基本知识和基本操作技能，树立量的概念，培养分析问题和解决问题的能力，为学习后续课打下必要的基础。（二）课程目标知识目标：课程目标1：理解和掌握各类分析仪器的原理、仪器组成及应用范围和主要分析对象；课程目标2：掌握各种仪器分析方法的应用范围和主要分析对象，了解各类分析仪器的应用和最新前沿研究领域；能力目标：课程目标3：能根据实际药物生产过程中的问题，选择合适的检测方法和仪器。运用基本的原理分析和解决制药过程中药物质量控制等问题。课程目标4：能合理采集数据和分析数据，具有分析和解决问题的初步能力。树立严谨、细致、实事求是的科学作风。同时具备责任意识和创新意识。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点5-1及5-2:1 .毕业要求5-1:能在制药工程实践中通过各种途径获取恰当技术、资源和现代工具并理解其适用范围。2 .毕业要求5-2:能针对制药过程中的工艺、质量控制等问题选用恰当的技术、资源和现代工具。一一_课程目标毕业要求指标点'课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4毕业要求5-1:能在制药工程实践中通过各种途径获取恰当技术、资源和现代工具并理解其适用范围。毕业要求5-2:能针对制药过程中的工艺、质量控制等问题选用恰当的技术、资源和现代工具。二、课程内容与教学要求第一章绪论（一）课程内容主要知识点：仪器分析的概念，特点及主要涵盖的内容。仪器分析的发展史、现状及发展趋势。主要能力点：加强学生对仪器分析重要性的认识，总体把握仪器分析的分类，掌握各类仪器学习的原则和方法。（二）教学要求1.了解仪器分析中各种分析方法，了解仪器分析涉及面广、内容丰富以及在工业生产和科学研究中的重要地位;2 .理解仪器分析特点和仪器分析与化学分析之间密切关系；3 .掌握仪器分析的分类、定量分析方法的评价指标；4 .熟练掌握仪器分析的概念、特点和分类、定量分析方法的评价指标。（三）重点与难点1 .重点仪器分析的概念、特点和分类、定量分析方法的评价指标。2 .难点相关系数、检出限。第二章电位分析法（一）教学内容主要知识点：电化学分析法概要，参比电极和指示电极，电位法测定溶液的PH值，玻璃电极和膜电位，离子选择性电极的选择性，电位滴定法。主要能力点：能够运用复合电极测定溶液中PH值并且能够评价其影响因素。（二）教学要求1 .了解电位分析法的应用、玻璃电极和氟电极的结构；2 .理解膜电位的产生过程；3 .掌握一般离子选择性电极（玻璃电极、氟电极）的膜电位的计算、选择性系数含义和测定离子浓（活）度的方法；掌握电位滴定终点的判断方法和指示电极的选择；掌握定量分析方法。（三）重点与难点1 .重点参比电极和指示电极，膜电位，pH值的测定，离子选择性电极的选择性系数，定量分析方法。2 .难点膜电位产生的原理，影响因素第三章光谱分析法导论（一）教学内容主要知识点：电磁辐射及其与物质的相互作用，光谱分析法及非光谱分析法共性原理。主要能力点：掌握学习光谱仪器的学习的原则和方法。（二）教学要求1 .了解光学分析方法的特点，以及电磁辐射的基本性质。2 .掌握电磁波谱区。（=）重点与难点点电磁波谱区。3 .难点光谱项中各符号的意义和计算方法。第四章紫外可见分光光度法（一）教学内容主要知识点：紫外可见分光光度法基本原理和概念（电子跃迁类型、常用术语、吸收带、朗伯比尔定律），紫外可见分光光度计的组成，结构，紫外可见分光光度法的定性和定量分析。主要能力点：能够建立紫外分光光度计对药物进行定性鉴别和纯度检查的方法，掌握紫外光谱与分子结构的之间的关系。（二）教学要求1 .了解紫外分光光度法在工业生产和科学研究中的应用、分子吸收光谱与物质结构的关系；2 .理解紫外分光光度计的基本组成及主要作用和测定方法；3 .掌握有机化合物跃迁类型及影响因素。4 .掌握朗伯比尔定律（三）重点与难点1 .重点有机化合物电子跃迁类型及其影响因素；生色团的共辆作用。2 .难点有机成分定性定量分析。第五章分子发光分析法（一）教学内容主要知识点：分子发光对的基本原理（分子荧光、荧光与分子的结构、荧光强度），荧光定量分析方法，荧光分光光度计组成。主要能力点：能够掌握和分析分子结构与荧光的关系，影响因素等。（二）教学要求1 .了解荧光、磷光和化学发光的分类原理以及影响荧光效率的因素；2 .理解分子荧光光谱法的基本原理；3 .掌握荧光的产生机理和荧光分光光度计的基本结构。（三）重点与难点1 .重点荧光的产生机理。2 .难点荧光强度与物质的结构和浓度的关系定分析。第六章红外吸收光谱法（一）教学内容主要知识点：红外光谱产生的基本原理（分子振动能级和振动形式），有机化合物的光谱解析，红外光谱仪的组成及其样品制备方法，红外吸收光谱分析。主要能力点：能够使用红外吸收光谱判别化合物主要的基团和分子结构；能够分析谱图数据并得出有效结论。（二）教学要求1 .了解红外样品的制备技术、红外光谱仪的基本结构外光谱仪的主要部件、红外光谱法特征频率的划分；2 .理解分子振动的类型、基本振动的理论数；3 .掌握红外光谱法的基本原理；4 .熟练掌握分子吸收红外辐射的条件及影响基团频率位移的因素。（三）重点与难点1 .重点红外光谱产生的条件、吸收池、检测器。2 .难点红外光谱图的解析。第七章核磁共振波谱法（一）教学内容主要知识点：核磁共振基本知识和原理，化学位移和耦合常数，核磁共振谱图解析，核磁共振仪。主要能力点：能够利用核磁仪器解决制药过程中药物质量纯度等问题，并给出合理的数据分析结构。（二）教学要求1 .能够识别磁不等同的氢或碳核，在IH-NMR谱中能根据裂分情况及偶合常数大小，结合化学位移判断低级偶合中相邻基团的结构特征，并能初步识别高级偶合系统。2 .掌握常见13C-NMR谱的类型及其特征。3 .熟悉发生核磁共振的必要条件及其用于有机化合物结构测定的基本原理。4 .熟悉核的能级跃迁与电子屏蔽效应的关系以及哪些因素将影响化学位移，能根据化学位移值初步推测氢或碳核的类型。5 .了解2D-NMR测定的基本原理及主要类型相关谱（COSYSPeCtra）的解析方法。（三）重点与难点1 .重点化学位移，耦合常数，谱图解析2 .难点核磁共振基本原理，化学位移影响因素，屏蔽效应，二维谱图第八章质谱法（一）教学内容主要知识点：质谱的基本原理和质谱仪，质谱主要的离子峰类型（分子离子、同位素、碎片离子、亚稳离子、多电荷离子），离子裂分类型（简单开裂、重排开裂、复杂开裂、双重开裂），质谱分析法。主要能力点：能够运用质谱数据进行有机化合物的谱图解析和结构推导，给出相应的判定依据。（二）教学要求1 .掌握判断分子离子峰的原则，并能根据同位素峰的强度或高分辨质谱仪给出的分子离子峰推测分子式。2 .掌握简单开裂、重排开裂及复杂开裂规律，并能运用上述规律解析一些主要类型化合物的质谱。3 .掌握电子轰击法、化学电离法的原理。4 .熟悉：质谱解析程序，并能根据质谱推测常见化合物的结构。5 .了解质谱的基本原理（场解吸法、快原子轰击法等的原理）。（三）重点与难点1.重点质谱中主要离子种类及其解析，谱图解析6 .难点离子开裂的类型第九章光谱综合解析法（一）教学内容主要知识点：各种光谱在综合解析中的作用，光谱解析的一般步骤。主要能力点：应用未知物的各种光谱进行综合解析，推断未知物分子结构。（二）教学要求1 .利用四大光谱解析未知化合物的分子式。2 .能够综合运用所学的波谱知识，进行有机化合物的结构分析。3 .掌握有机化合物结构分析的一般程序。（三）重点与难点1 .重点光谱在综合解析中的作用2 .难点利用各种光谱即系有机化合物的结构第十章色谱法概论（一）教学内容主要知识点：色谱分离的基本知识，色谱的分类，色谱图基本术语，分离过程的两大基本理论。主要能力点：掌握色谱法的基本原理，加深色谱技术在药物分离过程中的重要性的认识。（二）教学要求1 .了解气相色谱特点和在工业生产及科学研究中的应用以及高效液相色谱的类型、常用气相色谱检测器的工作原理；2 .理解塔板理论、速率理论及总分离效能的意义；3 .掌握色谱法分类及分离机制。4 .掌握分离度的计算及影响分离度的重要色谱参数。（三）重点与难点1 .重点色谱法的分类，色谱分离过程的分离原理、分离度，总分离效能指标。2 .难点塔板理论和速率理论。第十一章经典液相色谱法（一）教学内容主要知识点：液固吸附柱色谱法基本原理，固定相和流动相，平面色谱法（薄层色谱法、纸色谱法）。主要能力点：能够运用经典液相色谱法解决药物分离纯化以及定性和定量等问题。（二）教学要求1 .掌握液固吸附柱色谱法的概念及原理，2 .掌握液固吸附柱色谱法固定相的种类、性质和特点，3 .掌握液固吸附柱色谱法流动相的种类、性质和特点，4 .理解液固吸附柱色谱法固定相和流动相选择的原则，5 .应用：学会应用吸附柱色谱法分离复杂的化合物。（三）重点与难点1 .重点液固吸附法基本原理以及固定相和流动相的特点、分类2 .难点液固吸附法固定相和流动相的选择第十二章气相色谱法（一）教学内容主要知识点：气相色谱法分类，填充柱类型，检测器分类原理，应用范围，定量定性分析。主要能力点：掌握气相色谱法基本参数，色谱仪的工作原理，数据处理的主要参数。对于不同的分析物能够选择合适的条件进行分析和测试。（二）教学要求1 .了解气相色谱法的优点及适用范围。2 .理解固定相及重要操作条件选择的原则。3 .理解常用检测器原理、优缺点及适用范围。4 .理解常用定性方法及定量方法的优缺点。（三）重点与难点1.重点气相色谱法基本原理、填充柱的选择原则及定量和定性分析方法5 .难点检测器的原理和应用第十三章高效色谱法（一）教学内容主要知识点：高效液相色谱法固定相、流动相，正相键合相色谱法，反相键合相色谱法，定量定性分析，色谱仪的组成。主要能力点：针对不同的分析物质，能够选择合适的条件去解决分离问题，并能够考虑其影响因素以及处理数据获得结论。（二）教学要求1 .了解高效液相色谱法的优点及适用范围。2 .掌握正相键合相色谱法和反相键合相色谱法原理和应用。3 .理解常用检测器的原理、优缺点及适用范围。4 .理解各种分离方式的原理及适用的分析对象及选择原则。(=)重点与难点点化学键合相色谱法的技术原理及色谱仪的构造5 .难点化学键合相色谱法中溶剂选择原则以及实验条件的选择三、学时分配及教学方法章(按序填写)教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂教学实验上机课程实践小计第一章绪论11讲授法、讨论法2第二章电位分析法33讲授法、演示法1；2；3第三章光谱分析法导论11讲授法、讨论法2第四章紫外可见分光光度法33讲授法、演示法1;2；3；4第五章分子发光分析法22讲授法、演示法1;2第六章红外吸收光谱法33讲授法、演示法、案例教学1；2；3；4第七章核磁共振波谱法33讲授法、演示法1；2；3；4第八章质谱法33讲授法1:2；3；4第九章光谱综合解析法22讲授法、演示法3:4第十章色谱法概论22讲授法、讨论法2第十一章经典液相色谱法33讲授法、案例法、案例教学1:2；3第十二章气相色谱法33讲授法、演示法1;2；3；4第十三章高效液相色谱法33讲授法、演示法1;2；3；4合计3232四、课程考核考核形式考核要求考核权重备注课堂表现到课率以及课堂表现等情况10%平时作业授课教师布置定数量的习题。要求学生在听课、讨论的基础上，课后认真完成作业，通过习题加深对各种分析方法的理解和掌握20%期末考试采用闭卷的方式70%五、参考书目及学习资料孙毓庆主编分析化学习题集，科学出版社，2015年第4版；朱明华主编.仪器分析，高等教育出版社，2008年第4版六、大纲说明）由于课程内容多，授课学时少，授课教师只要对大纲内容处理适当，分出主次，保证教学质量的基础上按规定学时完成大纲所规定的内容。学生自学时间应为授课学时的两倍以上，并要加强学生自学的指导，培养学生分析问题和解决问题的能力。本课程实验内容参见实验教学大纲。制定人：王明齐、徐秀泉审定人：欧阳臻批准人：冯春来2017年9月1日