现代仪器分析_福建农林大学_中国大学MOOC(慕课)

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现代仪器分析

开课时间： 2025年09月01日 ~ 2025年12月28日

学时安排： 2.5

进行至第11周，共17周已有 1128 人参加

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spContent=各种现代仪器分析方法与技术为化学化工、农林科学、生命科学、材料科学、食品科学和环境科学等科技领域提供了重要信息。《现代仪器分析》是一门福建农林大学的国家线上一流在线开放课程，在这里不但可以学习常见重要仪器分析方法的基础理论和实际操作，还是你考研复习仪器分析基础知识的资源平台，欢迎您！

各种现代仪器分析方法与技术为化学化工、农林科学、生命科学、材料科学、食品科学和环境科学等科技领域提供了重要信息。《现代仪器分析》是一门福建农林大学的国家线上一流在线开放课程，在这里不但可以学习常见重要仪器分析方法的基础理论和实际操作，还是你考研复习仪器分析基础知识的资源平台，欢迎您！

—— 课程团队

课程概述

《现代仪器分析》是一门为化学及相关专业开设的专业基础课或专业选修课，可适用于化学、化工、材料、生物类、食品质量与安全、食品科学、食品卫生与营养学、植物保护、环境工程、农业资源与环境、环境科学、地质科学等相关专业学生的学习要求和考研要求。主要讲授光学分析法、分离分析法、质谱分析法及电化学分析法，是以物质的物理性质和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法，利用较特殊的仪器，对物质进行定性分析、定量分析、结构分析和形态分析。

授课目标

能说出常用仪器分析方法的基本原理、特点及简单应用；能识别微波消解仪、原子吸收分光光度计、荧光光度计、火焰光度计、紫外-可见分光光度计、气相色谱仪、液相色谱仪、气质联用仪、液质联用仪、电感耦合等离子体质谱仪等常见仪器的基本部件；能说出各仪器分析方法的应用对象及分析过程；能了解当今世界各类分析仪器、分析方法及发展趋势；能为实际样品测定选择适宜分析方法及操作参数；为学习者后续课程的学习奠定基础；为学习者将来的生产实习、毕业实习及就业技能提升提供必备素质和专项技能；培养学习者实事求是的科学精神和求真务实的社会责任感。

课程大纲

1 绪论

课时目标：1.1 了解仪器分析的产生、定义、特点和发展历史，了解现代仪器分析方法的发展趋势及其在科学研究中的应用；1.2 掌握仪器分析方法的主要评价指标，理解样品前处理的步骤、提取溶剂的选择和常用的前处理方法；1.3 熟悉密闭微波消解仪的原理、特点、方法编辑及操作，熟悉Milestone公司生产的ETHOS UP密闭微波消解仪的操作步骤。

1.1 分析化学的发展历史、仪器分析的地位和分类

1.2 仪器分析方法的主要评价指标和样品前处理技术

1.3 密闭微波消解仪的使用

1.4 测验

2 光谱分析法导论

课时目标：2.1 了解光谱和光谱分析法的涵义、光谱分析法的类型及光谱仪器的一般构成；掌握光谱产生的一般机理及光的吸收定律。

2.1 光谱分析法导论

2.2 测验

3 原子吸收光谱法

课时目标：3.1 掌握原子吸收线的测量方法及原子吸收光谱分析法的基本原理；3.2 熟悉原子吸收分光光度计的基本构造及各部件的功能；3.3 掌握原子吸收光谱法的分析方法、干扰及其消除；3.4 熟悉WFX-130A型原子吸收分光光度计的操作步骤。

3.1 原子吸收光谱法的基本原理

3.2 原子吸收分光光度计

3.3 干扰及其消除

3.4 火焰原子吸收光谱法测定自来水中锌的浓度

3.5 测验

4 原子发射光谱法

课时目标：4.1 掌握原子发射光谱分析法的基本原理；4.2 了解发射光谱仪的原理、类型，熟悉等离子体发射光谱仪的各部分组成和作用；4.3 熟悉原子荧光分析法，掌握原子发射光谱法的定性、定量方法及其应用；4.4 进一步熟悉密闭微波消解仪的原理及操作；了解火焰光度计的构造、原理和使用方法；学习火焰光度法测定植物样品中钾的方法。

4.1 原子发射光谱法概述及基本原理

4.2 原子发射光谱仪

4.3 原子荧光分析法

4.4 密闭微波消解-火焰光度法测定紫菜中钾的含量

4.5 测验

5 紫外-可见吸收光谱法

课时目标：5.1 了解紫外-可见吸收光谱的产生及影响因素；5.2 掌握紫外-可见分光光度计分类、组成、结构、原理；5.3 掌握紫外-可见吸收光谱分析法定性、定量分析方法及其应用；5.4 理解紫外-可见分光光度法的分析原理，熟悉岛津UV-2600型紫外-可见分光光度计的操作步骤。

5.1 紫外-可见吸收光谱法概述及基本原理

5.2 紫外-可见吸收光谱与分子结构的关系

5.3 紫外-可见分光光度计及应用

5.4 紫外-可见分光光度法测定消毒片中KMnO4含量

5.5 测验

6 红外吸收光谱法

课时目标：6.1 掌握红外吸收光谱的基本原理及红外吸收的必要条件；6.2 了解红外吸收光谱的影响因素及其与分子结构的关系，熟悉主要有机化合物在特征区和指纹区的特征吸收带；6.3 熟悉红外光谱仪的基本结构以及应用；6.4 掌握红外光谱测定样品的制备方法；6.5 熟悉傅立叶变换红外光谱仪的使用。

6.1 红外吸收光谱法概述及基本原理

6.2 红外吸收光谱与分子结构的关系

6.3 红外吸收光谱仪器及应用

6.4 红外吸收光谱法测定苯甲酸的结构

6.5 测验

7 分子发射光谱法

课时目标：7.1 了解分子发光的基本原理和类型；7.2 掌握常规荧光光谱，了解影响荧光光谱的因素，掌握荧光分光光度计构造；7.3 掌握化学发光的基本原理，了解典型的化学发光体系；7.4 掌握荧光光度法的分析原理及特点、化合物荧光发射和激发光谱的扫描方法，熟悉Edinburgh FS5 荧光光度计的操作步骤。

7.1 分子发射光谱法概述及基本原理

7.2 分子荧光分析法

7.3 化学发光分析法

7.4 荧光光度计的使用

7.5 测验

8 色谱分析法导论

课时目标：8.1 了解色谱法的分类、色谱流出曲线和有关术语，理解分离度的含义；8.2 了解色谱法的基本理论；8.3 掌握色谱基本的定性和定量分析方法。

8.1 概述

8.2 色谱分析的基本理论

8.3 色谱定性和定量的方法

8.4 测验

9 气相色谱法

课时目标：9.1 了解气相色谱法的优点及其不足；9.2 掌握气相色谱分析仪器各部分的组成和作用；9.3 了解常用检测器的选择性与适用范围、气相色谱法操作条件的选择及其应用；9.4 掌握GC气相色谱仪的基本结构和工作原理，熟悉Agilent公司生产的7890B型气相色谱仪的操作步骤，掌握内标法进行定量分析的方法。

9.1 概述

9.2 气相色谱仪

9.3 操作条件的选择及其应用

9.4 气相色谱仪的使用

9.5 测验

10 高效液相色谱法

课时目标：10.1 了解高效液相色谱法的优点及其不足，掌握高效液相色谱法分离模式的类型及其原理；10.2 掌握高效液相色谱仪的基本结构和原理；10.3 了解高效液相色谱法操作条件的选择及其应用；10.4 掌握HPLC方法编辑、日常性能检查和样品的分析测试，熟悉Agilent 1260 HPLC操作步骤；10.5 了解离子色谱仪的基本结构和使用方法，熟悉ICS-1100型离子色谱仪的操作步骤；10.6 了解制备色谱仪的分析原理，熟悉EZ Prep HPLC的操作流程。

10.1 概述

10.2 高效液相色谱仪

10.3 操作条件的选择及其应用

10.4 高效液相色谱仪的使用

10.5 阳离子交换色谱法测定自来水中钾钠钙镁离子的浓度

10.6 制备色谱仪的使用

10.7 测验

11 电化学分析法

课时目标：11.1 掌握电化学分析法的定义、分类、特点、常用术语、常用电极的种类及三电极系统的组成；11.2 掌握电位分析法的基本原理；理解pH玻璃膜电极的产生、pH值的测定原理；理解电位滴定终点的确定方法；11.3 理解溶液pH值测定的意义; 掌握pH计测定溶液pH值的分析原理; 熟悉上海大普公司生产的PHS-3C型pH计的操作步骤及样品pH值的测试过程；11.4 理解非损伤微测系统的分析原理，熟悉Younger公司生产的NMT100-SIM-YG的操作步骤。

11.1 电化学分析法基础

11.2 电位分析法

11.3 pH计的使用

11.4 非损伤微测系统测定水稻根系钙离子流

11.5 测验

12 原子质谱法

课时目标：12.1 理解质谱法的分类、发展史、原子质谱法的基本原理；了解原子质谱仪的主要性能指标；12.2 掌握原子质谱仪器的基本组成；理解原子质谱仪器各部件的功能；12.3 掌握电感耦合等离子体质谱法的基本装置、干扰、消除方法及应用；12.4 掌握ICP-MS的方法编辑、日常性能检查和样品的分析测试，熟悉PerkinElmer公司生产的NexION 300X ICP-MS 的操作步骤，进一步理解ICP-MS的分析原理。

12.1 原子质谱法的基本原理和质谱仪器的主要性能指标

12.2 原子质谱仪器的基本组成及各部件的功能

12.3 电感耦合等离子体质谱法

12.4 电感耦合等离子体质谱仪的使用

12.5 测验

13 分子质谱法

课时目标：13.1 理解分子质谱的分析原理、技术特点及质谱图的表示；掌握分子质谱仪器的基本组成、各部件的功能及特点；13.2 掌握分子质谱中的5种离子类型；了解分子质谱的操作条件选择；理解如何利用质谱图进行化合物的定性分析、定量分析和结构鉴定；13.3 掌握分子质谱联用分析法的基本原理，了解分子质谱联用接口设计及其应用；13.4 掌握GC-QQQ-MS 的方法编辑、日常性能检查和样品的分析测试，熟悉岛津公司生产的GC-MS TQ8040的操作步骤，进一步理解GC-MS 的分析原理；13.5 掌握UPLC-QTOF-MS的仪器分析原理，熟悉Waters公司生产的UPLC-Xevo G2-XS QTOF-MS 的操作步骤，进一步理解UPLC-QTOF-MS的分析原理；13.6 掌握安捷伦6460三重四极杆质谱仪进行分析检测的方法。

13.1 分子质谱法的基本原理及仪器组成

13.2 分子质谱的离子类型、基本操作技术及应用

13.3 分子质谱的联用技术

13.4 气相色谱-三重四极杆串联质谱联用仪的使用

13.5 超高效液相色谱-飞行时间质谱联用仪的使用

13.6 UHPLC-3Q-MS测定水稻叶片中多胺浓度

13.7 测验

核磁共振波谱分析法

课时目标：14.1 理解核磁共振波谱分析法的基本原理；掌握核磁共振产生的条件；理解驰豫产生的原因及分类；掌握核磁共振波谱仪的组成部件及其功能；14.2 理解核磁共振中化学位移的产生；掌握化学位移的表示方法；掌握影响化学位移的因素；熟悉常见有机化合物中质子的化学位移；14.3 理解自旋—自旋耦合的产生和作用；掌握耦合作用的一般规则；掌握核磁共振氢谱谱图解析。

14.1 核磁共振波谱分析法的基本原理及仪器组成

14.2 核磁共振与化学位移 14.3 自旋耦合及核磁共振氢谱谱图解析

14.4 测验

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预备知识

化学

参考资料

1.杨桂娣主编.现代仪器分析.北京: 高等教育出版社, 2020（MOOC课程配套新形态教材，省级十四五规划教材，农业农村部十四五规划教材）

2.武汉大学主编.分析化学(第6版)(下). 北京: 高等教育出版社, 2018

3.刘约权主编. 现代仪器分析(第三版). 北京: 高等教育出版社, 2015

4. 苏志平主编 . 分析化学 ( 第五版 )( 下 ) 同步辅导及习题全解 . 北京 : 中国水利水电出版社 , 2011

5.吴谋成主编. 仪器分析. 北京: 科学出版社, 2003

6.严衍禄主编. 现代仪器分析. 北京: 北京农业大学出版社, 2000

7.方惠群, 于俊生, 史坚编著. 仪器分析. 北京: 科学出版社, 2002

8.刘约权, 李贵深编著. 实验化学(第二版)(下册). 北京: 高等教育出版社, 2005

6 位授课老师

杨桂娣

教授/博士生导师

谢晓琼

副教授

张金彪

教授

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