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SPOC学校专有课程
岩石矿物分析
第1次开课
开课时间: 2020年03月04日 ~ 2020年07月15日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 95 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=岩矿分析被誉为地质工作的“眼睛”。课程选择地壳上分布最广、组成状态复杂多变、以硅酸盐为代表的多种岩石矿物为对象,利用不同分离分析和质控手段,确定其组成、含量、结构和形态。课程开设历史悠久,是应化专业的特色招牌课和相关招聘单位的必点课,在矿产资源开发、环境质量检测领域享有较高声誉。
岩矿分析被誉为地质工作的“眼睛”。课程选择地壳上分布最广、组成状态复杂多变、以硅酸盐为代表的多种岩石矿物为对象,利用不同分离分析和质控手段,确定其组成、含量、结构和形态。课程开设历史悠久,是应化专业的特色招牌课和相关招聘单位的必点课,在矿产资源开发、环境质量检测领域享有较高声誉。
—— 课程团队
课程概述

我为什么要学习这门课?

岩矿分析被誉为地质工作的“眼睛”、人们认识地球的“显微镜”。岩矿分析技术是地质工作和地质科学发展的重要技术支撑,是发现矿产资源、检测环境质量、开发矿业的强大武器。岩矿分析的成果既关系到矿产资源的储量计算,也是开采、冶炼、设计工作的重要依据。

岩矿分析技术是地质矿业技术不可或缺的组成部分,而后者曾被当作是社会生产力发展水平的标志,如历史上出现过的“铜器时代”和“铁器时代”。进入工业经济时代,约90%的能源、80%的工业原材料均出自各类矿产资源,地质工作在社会经济中的地位更是举足轻重,地矿行业也随之被赞誉为经济建设的先行行业。国家在制定某一时期的发展战略时,常常要先问情于地质部门。

人口、资源、环境是21世纪人类关注的三大课题,地质工作的内容涉及三大课题的方方面面。我国既是世界人口大国,又是矿产资源生产和消费大国,面临资源和环境的更大挑战。在此大背景下,从二十世纪九十年代开始,我国地质工作的格局就发生了重大变化。新时期地质工作在观念、工作对象、工作重点、找矿区域、找矿方向及技术方法上与传统地质工作已经有了很大的不同,对岩矿分析工作提出了更高的要求;同时,地域面积广大、矿产资源丰富、人才相对缺乏的中国西部,对岩矿分析专业人才的需求也持续旺盛。

这门课的主题是关于什么?

这门课以地壳上分布最广、组成及状态复杂多变的岩石矿物为研究对象,在系统介绍岩矿分析意义与基本分析程序、标准物质和标准分析方法、试样的采集制备与分解、元素定量分析富集之后,重点学习和研讨硅酸盐全分析的原理、技术方法和应用,并对铁及铁矿石、铜及铜矿石、化学物相、贵金属、区域化探样品分析等进行了简明扼要的介绍和研讨。

此外,本课程还将试样分解中的微波溶样技术、现代精密仪器方法ICP-OESXRF等在区域化探样品分析和硅酸盐全分析的应用、迅速发展的标准物质及标准分析方法等作为前沿研究领域的新技术、新成果纳入教学内容之中,充分体现了历史与现实、继承与发展的辩证关系。

学习这门课可以获得什么?特别是对自己有什么帮助和应用。

目前自然界中硅酸盐类矿物多达800余种,占已知天然矿物种类的三分之一;地壳中,约85%以上的物质都是由二氧化硅和硅酸盐所组成。硅酸盐岩石矿物全分析涉及的技术方法非常全面,既有经典的容量分析和重量分析,也包括现代大精仪器的微量、痕量和超痕量分析。理解、熟悉并掌握硅酸盐分析的原理、技术方法和应用,并配合学习岩矿分析基本分析程序、标准物质和标准分析方法、试样的采集制备与分解、元素定量分析富集、铁及铁矿石、铜及铜矿石、化学物相、贵金属、区域化探样品分析等,对训练培养基础扎实、技术全面的分析能手十分必要,也对于今后在地质、冶金、环保、化工、信息、农业、能源、产品检验等领域从事与复杂物料无机分析有关的教学、科研、生产等工作大有裨益。此外,我校多年来在“岩石矿物分析”领域积攒的较高人气和丰富的校友资源,也为毕业生就业创业打下了相对良好的基础、提供了相对便捷的通道。

这门课有什么特色和亮点?

以硅酸盐全分析为代表的岩石矿物分析是本课程明显区别于国内外同类课程的特色和优势所在。课程具有很强的综合性、实践性和复杂性,培养的人才基本功底扎实、分析技术全面,是成都理工大学“应用化学”专业的特色招牌课和相关用人单位的必点课, 在“岩矿分析”领域享有较高的声誉。

课程开设历史悠久,教学力量雄厚,校友资源丰富。我校材化院(原二系)是我国最早(1959年)设立培养“岩石矿物分析”本科高级专门人才的基地,同时也是最早编辑出版《岩石矿物分析》类系列教材的主编高校之一,是四川省唯一开设“岩石矿物分析”、国内首先开设“复杂物质分析”课程的单位。从《岩石矿物分析》到后来的《工业分析》、《复杂物质分析》,教材建设几十年来持续改进从未间断。课程“复杂物质分析”先后评选为四川省精品课程、四川省精品资源共享课程,在省内乃至西部具有良好的口碑和影响力。


授课目标

通过学习,使学生掌握岩石矿物分析的基本程序、分析质量控制和质量评估方法、各种分离富集方法的原理和应用、标准物质和标准分析方法的正确使用、试样采集制备分解的依据和原则、硅酸盐十三项主要成分的分析原理、方法、干扰的来源及减免、化学物相分析的基本原理,理解铁矿石、铜矿石、贵金属元素的典型分析方法和原理,理解区域化探样品分析的技术和手段,能够将试样采集制备分解、元素分离富集方法、以及已学过的四大化学和仪器分析的基本理论和实验技能综合运用于解决以硅酸盐为代表的各类岩石矿物分析的理论和技术问题,进一步提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力和综合素质。经过努力,力争将本课程建设成为具有鲜明特色和辐射推广作用的省级乃至国家级精品在线开放课程。


成绩 要求

    期末总成绩 = 平时成绩(40%+ 期末成绩(60%),平时成绩包括限时签到、问题讨论、作业完成、单元测验等。平时成绩不及格者不得参加期末考试。


课程大纲
绪论
课时目标: 通过概要介绍,使学生了解我校本课程在国内外所具有的优势和特色;了解岩矿分析在国民经济建设中的重要作用和发展历程;掌握岩石矿物分析的基本程序;熟悉分析质量控制和评估的常用技术和方法;充分认识本课程在专业人才培养中的重要性,激发他们的学习兴趣和求知欲。
2学时
1.1 岩石矿物分析的任务、意义和课程特色
1.2 岩石矿物分析的发展概况
1.3 岩石矿物分析的基本程序
1.4 分析质量控制及分析结果审查
元素的定量分离富集方法
课时目标: 通过学习,让学生了解岩矿分析中元素定量分离与富集的意义、作用及地位;学习和掌握元素定量分离和富集的经典方法及特点;熟练掌握各分离方法的原理、操作技术、有关运算、设计要点;掌握定量分离富集的表示方法和计算;了解它们的应用实例;正确选择分离富集的方法来解决在科研、生产中遇到的实际问题,从而为更好地利用各种现代仪器分析测试手段,获得高灵敏度、高选择性、快速、准确、简便、自动、经济的分析技术和方法打下良好的基础。
20学时
2.1 绪论
2.2 沉淀分离法
2.3 溶剂萃取分离法
2.4 离子交换分离法
2.5 色谱分离法
2.6 挥发、蒸馏、升华分离法
2.7 掩蔽与解蔽
标准参考物质和标准分析方法
课时目标: 通过学习,让学生理解标准参考物质及标准分析方法的概念及其在分析中的地位和作用;了解标准参考物质制备及标准分析方法研究的一般过程;掌握标准参考物质及标准分析方法的选择和应用。
4学时
3.1 标准物质
3.1 标准分析方法
分析试样的采集制备和分解
课时目标: 通过学习,让学生了解分析试样采集、制备和分解的意义和要求;熟练掌握采样量及一步采样公式确定采样单元数的方法;掌握不均匀固体物料在实验室的加工过程,了解液、气试样的采集和制备;掌握各类试样分解方法的基本原理。理解试样分解的误差及减免办法。
6学时
4.1 试样的采集和制备
4.2 试样的分解
硅酸盐分析
课时目标: 通过学习,让学生了解硅酸盐矿物岩石的组成及主要分析项目的确定、硅酸盐分析方法的发展;掌握经典和快速分析系统特点;熟练掌握硅酸盐矿物和岩石中主要组成分的测定方法的原理、测定条件,理解其方法干扰及其消除;掌握硅酸盐岩石分析结果的表示方法和计算;理解硅酸盐中多组分同时测定的现代仪器方法的原理及应用。
20学时
5.1 概述
5.2 硅酸盐分析系统
5.3 硅酸盐矿物和岩石中主要组成分测定方法
5.4 硅酸盐岩石全分析结果的表示方法和计算
5.5 硅酸盐岩石矿物中多组分快速测定的精密仪器分析方法
铁及铁矿石分析
课时目标: 通过学习,使学生了解铁在自然界中的存在情况;理解铁的分析化学性质;掌握铁矿石中铁及亚铁的测定方法;理解一般铁矿石分析与钒钛磁铁矿石分析的区别和联系;了解铁矿石测定项目;了解金属铁的测定意义及方法;通过与硅酸盐分析相对比,理解铁及铁矿石分析的特点。
2学时
6.1 铁在自然界中的存在
6.2 铁的分析化学性质
6.3 铁矿石中铁及亚铁的测定方法
6.4 铁矿石分析
6.5 金属铁的测定
铜及铜矿石分析
课时目标: 通过学习,让学生了解铜矿物和铜矿石在自然界的分布;理解铜的分析化学性质;掌握铜矿石中铜的测定方法,熟练掌握铜试剂光度法;理解铜矿石的分解、常测项目及测定方法;通过与硅酸盐分析相对比,理解铜及铜矿石分析的特点。
2学时
7.1 铜在自然界的存在
7.2 铜的分析化学性质
7.3 铜矿石中铜的测定方法
7.4 铜矿石分析
矿石的化学物相分析
课时目标: 通过学习,让学生理解物理物相分析和化学物相分析的区别与联系;了解矿石化学物相分析的意义和重要性;掌握化学物相分析的基本原理;理解提高溶剂对矿物选择性溶解的途径;了解铁矿石和铜矿石的化学物相分析方法。
2学时
8.1 化学物相分析基本原理
8.2 铁矿石的化学物相分析
8.3 铜矿石的化学物相分析
贵金属元素分析
课时目标: 通过学习,让学生了解贵金属元素的用途、分组情况及其在自然界的分布;理解贵金属元素分离富集方法,尤其是火法试金(高温液-液萃取)的基本原理及特点;掌握金、银的测定方法;了解铂、钯的测定方法。
2学时
9.1 概述
9.2 贵金属元素的分析化学性质
9.3 贵金属元素的分离和富集
9.4 贵金属元素的测定方法
区域化探样品分析
课时目标: 通过学习,让学生了解区域化探样品分析的意义、要求、特点;理解各种分析方案的选择和使用原则;理解各种质量监控与质量评定方法的应用。
4学时
10.1 区域化探样品分析的基本任务、意义和特点
10.2 区域化探样品分析方法的选择
10.3 区域化探样品分析的质量监控及质量要求
10.4 区域化探样品分析的质量评估
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预备知识


具备一定四大基础化学和仪器分析等知识和技能的化学、应用化学、化学教育、化学工程、环境工程、材料工程、生物工程等本科专业的大学三、四年级学生以及相关专业的硕士研究生、具有一定分析测试经验和水平的在职人员,均可选修此课程。


参考资料


[1] 汪模辉,郎春燕.复杂物质分析[M].成都:电子科技大学出版社,2004.

[2] 岩石矿物分析编委会.岩石矿物分析(第四版)[M].北京:地质出版社,2011.

[3] 岩石矿物分析编写组.岩石矿物分析(第三版)[M].北京:地质出版社,1994.

[4] 张瑴.岩石矿物分析(第二版)[M].北京:地质出版社,1992.

[5] 定量化学分离方法(第一版)[M].石影.中国矿业大学出版社,2004.

[6] 汪尔康.21世纪的分析化学[M].北京:科学出版社,1999.

[7] 武汉大学. 分析化学(第五版)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[8] 武汉大学. 分析化学实验(第五版)[M]. 北京:高等教育出版社,2011.


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郎春燕

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陈文

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