分析化学(二):仪器分析

分析化学是化学学科中发展最早的分支学科,分析化学是科学技术和工农业生产的眼睛。《分析化学》是湖南大学的一门国家精品在线开放课程。在此既能共享湖南大学分析化学优质教学资源,又能实现你与湖南大学…

国家精品化学
1015 次查看
湖南大学
中国大学MOOC
  • 完成时间大约为 18
  • 初级
  • 中文
注:因开课平台的各种因素变化,以上开课日期仅供参考

课程概况

《分析化学》是湖南大学的一门国家精品课程、国家精品资源共享课程、国家精品在线开放课程,也是一门为化学及相关专业开设的专业基础课。通过本课程的学习,系统地掌握获取物质化学组成、含量、状态信息的基本原理、基本理论、基本概念、基本知识、基本操作和基本技能,建立起认识物质的严格的“量”的概念,养成实事求是的科学态度和严谨的科学作风,提高分析、解决问题的能力,为相关专业核心课及其专业选修课打好基础。

湖南大学《分析化学》MOOC包括如下三部分内容:

《分析化学(1)》(化学分析)主要讲授化学分析(包括分析质量保证、酸碱滴定、配位滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定、重量分析法)的基本原理、方法及应用。通过分析化学(1)的学习,掌握基本的化学分析方法及其原理,掌握各种分析方法的有关计算,初步具备数据评价能力,初步具备查阅文献、选择分析方法、拟订实验方案的能力,培养观察、分析和解决实际问题的综合能力。

《分析化学(2)》(仪器分析)是根据物质的光、电、声、磁、热等物理和化学特性对物质的组成和结构等信息进行分析和测量,是继化学分析后,学生必须掌握的现代分析技术。包括光分析法(吸光光度分析、原子发射光谱、原子吸收光谱、荧光、磷光、化学发光分析、现代光谱与成像分析等);电分析法(电位分析法、电解与库仑分析法、伏安法与极谱法等);色谱法(气相色谱、高效液相色谱、毛细管电泳等)。通过该课程的学习,使学生系统掌握各类仪器分析方法的基本原理、仪器结构,熟悉各仪器分析方法的应用对象及分析过程,了解当今世界各类仪器及分析方法的发展趋势,具备解决实际化学问题的综合能力。

《分析化学(3)》(波谱分析)着重介绍与分子结构和表面结构分析相关的波谱技术,包括紫外光谱法、红外光谱法、核磁共振波谱法、质谱法、综合谱图解析等内容。通过对这些波谱分析技术的基本原理、波谱特征、解析方法、仪器结构和实验技术的讲解,使学生能够系统地掌握与有机化合物结构分析相关的波谱基础知识、解析技巧、仪器原理和实验技术,熟悉各种波谱技术的解析和应用,并具备综合运用多种谱图技术解析实际样品结构、解决实际问题的能力。同时培养学生科学的思维方式,使学生养成严格的、实事求是的科学态度和严谨的科学作风。

课程大纲

01

第一章 光分析法基本概念
掌握:电磁波谱,光学分析方法的分类;电磁辐射的透射、折射、散射、反射、吸收和发射等有关性质;光谱仪对辐射源、滤光片、单色器、检测器的基本要求及其主要类型;了解:光谱仪的类型及主要构成部件。
课时
绪论
仪器分析介绍
光分析法基本概念开场白
§1.1 电磁辐射的基本性质
§1.2 原子光谱与分子光谱
§1.3 吸收光谱和发射光谱
§1.4 光分析法的概念及其分类
§1.5 光学分析仪器
光分析基本概念测试题
02

第二章 原子发射光谱分析
掌握:原子的激发和电离,激发光源主要类型及特点,选择光源一般原则,典型光谱仪器的光路及其光学特性,定性分析基本方法,内标法原理及定量的基本方法。了解:电感耦合等离子体发射分析方法。
课时
原子发射光谱分析开场白
§2.1原子发射光谱的产生
§2.2 谱线强度、谱线自吸与自蚀
§2.3 原子发射光谱仪光源
§2.4 光谱仪
§2.5 等离子体发射光谱仪
§2.6 原子发射光谱定性分析
§2.7 原子发射光谱定量分析
§2.8 原子发射光谱分析方法的应用
原子发射光谱分析测试题
03

第三章 原子吸收光谱分析
掌握:原子吸收光谱法的特点,原子吸收线的宽度及其变宽原因,积分吸收,峰值吸收与原子浓度关系,原子吸收分光光度计的调制,光源灯的基本要求及其使用特点,原子化的过程及其使用特点,原子吸收测量中的主要干扰类型及其消除方法。了解:原子荧光光谱法。
课时
原子吸收光谱分析开场白
§3.1 原子吸收光谱的产生
§3.2 谱线轮廓与谱线变宽
§3.3 原子吸收的测量
§3.4 原子吸收光谱仪
§3.5 干扰的类型与抑制
§3.6 操作条件选择
§3.7 原子吸收光谱定量分析
§3.8 原子吸收光谱分析方法的应用
§3.9原子荧光光谱法简介
原子吸收光谱分析测试题
04

第四章 吸光光度分析
掌握:选择吸收,物质颜色及其互补关系,生色团、助色团、红移、蓝移等基本概念。吸收光谱的主要类型及特征。吸收定律的导出及物理意义,吸收定律应用的基本限制。吸收测量中的化学误差及仪器误差。显色剂的类型,影响显色反应因素,提高光度法测定灵敏度及选择性的主要途径,定量分析的基本方法。 双波长、导数法、示差法等光度分析技术的基本原理及应用特点。了解: 光度法研究离子平衡的基本方法。
课时
§4.1 紫外可见吸收光谱的产生
§4.2 金属配合物的吸收光谱
§4.3 光吸收定律
§4.4 分光光度计
§4.5 显色与测量条件的选择
§4.6 吸光光度定量分析
吸光光度分析测试题
05

第五章 分子发光分析
掌握分子的单重、三重激发态的去活化过程,荧光光谱及激发光谱的表达、特征,影响发光的因素,分子发光与结构关系,荧光分光光度计的设计特点,发光强度与浓度的关系。荧光分析的基本方法。分子磷光分析法及化学发光分析法基本原理及应用特点。了解荧光共振能量转移、常见的与分子发光相关的仪器。
课时
§5.1 分子发光简介
§5.2 荧光和磷光的产生
§5.3 荧光磷光光谱曲线
§5.4 荧光的影响因素
§5.5 荧光猝灭
§5.6 荧光分析仪器及定量分析应用
§5.7 磷光分析法
§5.8 化学与生物发光基本原理
§5.9 发光反应的类型与应用
分子发光分析测试试题
06

第六章 电化学分析基本概念
掌握:原电池、电解池、电解池组成及表达、半电池反应、电池电动势等概念。电极电位同浓度关系,电极电位及电池电动势计算。盐桥、可逆电池、不可逆电池、阳极和阴极等概念。了解: 电极与溶液的界面的电化学过程, 传质过程,电极的类型
课时
电分析化学基本概念开场白
§6-1 电分析化学概述
§6-2 化学电池
§6-3 电极电位与测量
§6-4 液接电位与盐桥
§6-5 电极与电极分类
电化学分析基本概念测试试题
07

第七章 电位分析
掌握:电位分析法基本原理,金属基电极、膜电极、参比电极及指示电极概念。pH玻璃电极、氟离子选择性电极结构、响应机理及性能特点。离子选择性电极的电极选择系数Kij。电位测量中加入TISAB、的意义和作用。直接电位法进行定量的主要方法及计算。直接电位法准确度。pH实用定义及pH测定方法。电位滴定中的电极体系。了解: 电位型生物电极的原理及应用特点。
课时
电位分析法开场白
§7-1 电位分析原理
§7-2 离子选择电极的种类、原理和结构
§7-2 离子选择电极的种类、原理和结构(续)
§7-3 离子选择电极的特性
§7-4 电位分析法的应用—直接电位法
§7-5 电位分析法的应用—电位滴定分析法
§7-6 电位分析法的计算示例
电位分析测试试题
08

第八章 电解和库仑分析
掌握析出电位、分解电压、极化、过电位及电解方程式等基本概念。恒电位电解法及恒电流电解法的原理及特点。法拉第定律及实现库仑分析的基本条件,恒电位库仑法原理,库仑滴定原理以及确定终点的方法。了解汞阴极电解法的特点,微库仑法原理。
课时
电解和库仑分析开场白
§8-1 电解分析基本原理
§8-2 电重量分析法与电解分离
§8-3 库仑分析
§8-4 恒电流库仑分析──库仑滴定
§8-5 微库仑分析技术
电解与库仑分析测试试题
09

第九章 极谱分析和伏安分析
掌握极谱法原理,电解条件的特殊性,极化电极,去极化电极,外加电压及电极电位,极谱波,扩散电流等概念。使用滴汞电极的优点及存在问题。Ilkovic公式中各项物理意义及影响扩散电流因素。各种干扰电流对极谱测定的影响,极谱测定的三电极体系。单扫描极谱法、极谱催化波、脉冲极谱法、溶出伏安法的原理。了解各类极谱波方程的物理意义及应用,以及伏安法的电极进展。
课时
极谱分析和伏安分析开场白
§9-1 极谱分析原理与过程
§9-2 扩散电流理论
§9-3 干扰电流与抑制
§9-4 极谱定性方法
§9-5 极谱定量方法
§9-6 极谱滴定
§9-7 极谱分析应用
§9-8 单扫描极谱法
§9-9 循环伏安法
§9-10 交流极谱法
§9-11 方波极谱法
§9-12 脉冲极谱法
§9-13 溶出伏安法
极谱分析和伏安分析测试试题
10

第十章 色谱分析基本概念
掌握色谱的流出曲线及有关术语,保留值的意义,塔板理论及速率理论要点,分离度的概念。色谱定性与定量分析。
课时
色谱分析基本概念开场白
§10-1 发展历史
§10-2 色谱法的特点、分类和作用
§10-3 色谱分离过程
§10-4 色谱流出曲线与术语
§10-5 色谱理论基础—塔板理论
§10-6 色谱理论基础—速率理论
§10-7 色谱理论基础—分离度
§10-8 色谱定性方法
§10-9 色谱定量方法
色谱分析基本概念测试试题
11

第十一章 气相色谱分析
掌握气相色谱流程及仪器的主要结构,热导池检测器及氢火焰检测器的原理结构及性能指标。固定液的主要类型,气相色谱分离条件选择的主要因素;了解毛细管色谱柱的类型及特点,程序升温的方法及特点;了解气相色谱/质谱联用、气相色谱/傅里叶变换红外光谱联用。
课时
气相色谱分析开场白
§11-1 气相色谱仪—工作过程
§11-2 气相色谱仪—主要部件
§11-3 气相色谱仪—检测器
§11-4 气相色谱固定相—气固色谱
§11-5 气相色谱固定相—气液色谱
§11-6 气相色谱分离条件—色谱柱
§11-7 气相色谱分离条件—载气
§11-8 气相色谱分离条件—其他条件
§11-9 裂解气相色谱技术
§11-10 顶空气相色谱技术
§11-11 毛细管气相色谱
气相色谱分析测试试题
12

第十二章 高效液相色谱分析
掌握速率理论方程,固定相的类型,流动相溶剂的选择要求,高效液相色谱仪的主要部件及其一般要求,高效液相色谱主要方法的原理及使用特点。了解离子色谱和超临界流体色谱方法原理及特点。
课时
§12-3 高效液相色谱主要部件
§12-4 基本原理与主要分离类型
§12-5 液相色谱固定相
§12-6 液相色谱流动相
§12-7 影响分离的因素
§12-8 离子色谱法
§12-9 超临界色谱
高效液相色谱分析开场白
§12-1 高效液相色谱流程
§12-2 高效液相色谱特点与应用
高效液相色谱分析测试试题
13

第十三章 高效毛细管电泳分析
掌握电泳分离模式-区带电泳的基本原理,掌握高效毛细管电泳的特点,理解电泳分析的理论基础,掌握高效毛细管电泳仪及其分离模式,理清HPCE和HPLC的区别与联系。了解电泳分析的发展史和经典电泳分析。
课时
高效毛细管电泳分析开场白
§13-1 电泳分析发展历史
§13-2 经典电泳分析
§13-3 高效毛细管电泳的分离过程
§13-4 高效毛细管电泳的特点
§13-5 高效毛细管电泳理论基础
§13-6 高效毛细管电泳仪
§13-7 高效毛细管电泳分离模式
§13-7 高效毛细管电泳分离模式(续)
§13-8 高效毛细管电泳应用与进展
高效毛细管电泳分析测试试题

预备知识

先修课程:“高等数学”、“普通物理”、“化学原理”、“普通化学”、“无机化学”或“大学化学”中的一门课程、“物理化学”、“有机化学”。

参考资料

主要参考教材: 分析化学(第三版),  湖南大学化学化工学院组编,
王玉枝、张正奇主编,宦双燕副主编,  科学出版社,2016年1月  
参考资料目录
[1] 《分析化学》(第五版), 武汉大学主编,北京:高等教育出版社,2006
[2] 《分析化学》(第五版), 华东理工大学等主编,北京:高等教育出版社,2006
[3] 《分析化学》(第三版), 彭崇慧等编, 北京: 北京大学出版社,2009
[4] 《分析化学》(第二版),孙敏庆等主编,北京:科学出版社,2006
[5] 《仪器分析教程》(第二版),叶宪曾等编,北京:北京大学出版社,2006
[6]  《现代仪器分析》(第二版),刘约权主编,北京:高等教育出版社,2006
[7]  《仪器分析》,张寒琦主编,北京:高等教育出版社,2009
[8]  F. W. Fifield and D. Kealey, Kingston university, Principles and practice of
[9]   Analytical Chemistry (Forth edition), 1999
[10]《定量分析化学简明教程》,李克安等主编,北京大学出版社,2010
[11]《分析化学》(第二版),梁冰主编,北京:科学出版社,2009
[12]《新分析化学》,张明晓、张春荣主编,北京:高等教育出版社,2008
[13]《Quantitative Chemical Analysis》,Li Na等主编,北京大学出版社,2009
[14]《波谱分析》,宦双燕主编,中国纺织出版社,2008
[15] 《有机分析》王玉枝,陈贻文,杨桂法主编,湖南大学出版社,2009
[16] 张华.现代有机波谱分析[M].北京:化学工业出版社,2005
[17]  宁永成.有机化合物结构鉴定与有机波谱学[M].北京:科学出版社,2000
[18]  有机波谱解析,孟令芝主编,武汉大学出版社,2003

常见问题

我将从这门课程中学到什么?
1.本课程是化学的一个重要分支,是化学中的四大基础课的重要组成部分,是化学、应用化学、化工、轻工、材料、冶金、纺织、环境科学、医学、药学、食品、生物技术等类专业的化学基础课。
2.通过本课程的学习,掌握获取物质化学组成、含量、结构、状态信息的基本原理、基本理论、基本概念、基本知识、基本操作和基本技能,建立起认识物质的严格的“量”的概念,养成实事求是的科学态度和严谨的科学作风,提高分析、解决问题的能力,为相关专业核心课及其专业选修课打好基础。
怎么报名,怎么选课?
你需要先有爱课程网的账号,然后从爱课程网首页进入点击“中国大学MOOC”,搜索“分析化学”,就可以找到我们的课程图标。现在还没有开放课程内容,所以只能看到这一页。
开课后,你就可以利用学习页面进行分析化学相应知识点的学习。
特别提醒:
请在本课程学习的过程中始终以同一个账号(每次登陆前请确认)登陆学习。
怎样学习?
MOOC课程本质上是完全网上课程,要求学员具有一定的上网条件,能够流畅的观看教学视频。课程的重要信息都会用公告的形式发布,同时抄送学员注册的邮箱。请及时查看。
本课程不允许逾期补交作业。系统会在作业截止前1天给大家发提醒邮件。请网速有问题的学员提前提交作业,不要等到最后几分钟才交作业而造成提交不成功。

千万首歌曲。全无广告干扰。
此外,您还能在所有设备上欣赏您的整个音乐资料库。免费畅听 3 个月,之后每月只需 ¥10.00。
Apple 广告
声明:MOOC中国十分重视知识产权问题,我们发布之课程均源自下列机构,版权均归其所有,本站仅作报道收录并尊重其著作权益。感谢他们对MOOC事业做出的贡献!
  • Coursera
  • edX
  • OpenLearning
  • FutureLearn
  • iversity
  • Udacity
  • NovoEd
  • Canvas
  • Open2Study
  • Google
  • ewant
  • FUN
  • IOC-Athlete-MOOC
  • World-Science-U
  • Codecademy
  • CourseSites
  • opencourseworld
  • ShareCourse
  • gacco
  • MiriadaX
  • JANUX
  • openhpi
  • Stanford-Open-Edx
  • 网易云课堂
  • 中国大学MOOC
  • 学堂在线
  • 顶你学堂
  • 华文慕课
  • 好大学在线CnMooc
  • (部分课程由Coursera、Udemy、Linkshare共同提供)

© 2008-2020 MOOC.CN 慕课改变你,你改变世界