分析化學(xué)選論大綱

《分析化學(xué)選論》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱：分析化學(xué)選論（SelectedTopicsonAnalyticalChemistry）課程代碼：08E1020B課程類別：專業(yè)選修課程課程性質(zhì)：選修適用專業(yè)：化學(xué)專業(yè)課程學(xué)時(shí)：32課程學(xué)分：2先修課程：無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、儀器分析選用教材：《分析化學(xué)教程》，潘祖亭主編，北京：科學(xué)出版社，2012年.參考書目：1.《材料分析方法（第2版)》，杜希文等，天津：天津大學(xué)出版社，2014年.2.《現(xiàn)代材料分析測試技術(shù)（第5版）》，管學(xué)茂等，徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2018年.3.《材料分析測試技術(shù)（第5版）》，劉洪權(quán)等，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2022年.4.《高等分析化學(xué)（第5版）》，張嘉恒等，北京：科學(xué)出版社，2020年.二、課程目標(biāo)（一）課程具體目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：1.在無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和有機(jī)化學(xué)知識基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地掌握化學(xué)分析中四大平衡理論在滴定分析中的應(yīng)用。加強(qiáng)四大平衡理論相互間聯(lián)系的理解。了解儀器分析發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，了解幾種典型分析儀器的原理、結(jié)構(gòu)和基本操作方法?！井厴I(yè)要求3學(xué)科素養(yǎng)】2.結(jié)合課程思政教育，在教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和實(shí)事求是的研究態(tài)度，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和終身學(xué)習(xí)能力，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，提高社會(huì)責(zé)任感。【畢業(yè)要求6綜合育人】3.初步具備分析研究目的和要求，捕捉關(guān)鍵科學(xué)問題，選擇合適分析方法和測試手段以解決實(shí)際問題能力。引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)研究中緊跟學(xué)科前沿，主動(dòng)學(xué)習(xí)新的儀器分析測試方法，主動(dòng)進(jìn)行對比和反思，在反思中改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作方法，提高分析效果，不斷取得進(jìn)步和突破?！井厴I(yè)要求7學(xué)會(huì)反思】（二）課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求的關(guān)系課程目標(biāo)支撐的畢業(yè)要求支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)1學(xué)科素養(yǎng)（H）3.1【學(xué)科知識扎實(shí)】理解并掌握化學(xué)專業(yè)的基本知識和基本理論，掌握熟練的實(shí)驗(yàn)技能，理解學(xué)科知識體系基本思想和方法，具備一定的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。3.2【學(xué)科思維能力】熟悉化學(xué)學(xué)科發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀和趨勢，能分析其對學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展的重要價(jià)值，理解化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵。課程目標(biāo)2綜合育人（M）6.1【具有育人理念】具有教書育人意識，了解中學(xué)生思想品德培育、人格塑造、行為習(xí)慣養(yǎng)成的過程與方法，理解化學(xué)學(xué)科課程獨(dú)特的育人功能，有機(jī)融入社會(huì)主義核心價(jià)值觀、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、革命文化和社會(huì)主義先進(jìn)文化教育，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。6.2【實(shí)施課程育人】理解化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，掌握課程育人方法和策略。能夠在教育實(shí)踐中，結(jié)合課程特點(diǎn)，挖掘課程思想政治教育資源，將知識學(xué)習(xí)、能力發(fā)展與品德養(yǎng)成相結(jié)合，合理設(shè)計(jì)育人目標(biāo)、主題和內(nèi)容，有機(jī)開展養(yǎng)成教育，進(jìn)行綜合素質(zhì)評價(jià)，體現(xiàn)教書與育人的統(tǒng)一。課程目標(biāo)3學(xué)會(huì)反思（M）7.1【堅(jiān)持終身學(xué)習(xí)】具有自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的意識和能力，不斷地完善自己，適應(yīng)時(shí)代和教育發(fā)展需求。7.3【學(xué)會(huì)反思改進(jìn)】具有一定的創(chuàng)新精神、反思意識，掌握初步的反思方法和技能，能夠運(yùn)用批判性思維方法，對教育教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行自我診斷并自我改進(jìn)，正確分析和解決中學(xué)化學(xué)教育教學(xué)工作中的問題。三、課程內(nèi)容（一）課程內(nèi)容與課程目標(biāo)的關(guān)系課程內(nèi)容教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)學(xué)時(shí)安排第一章講授法、案例分析法、討論法課程目標(biāo)1、2、32第二章講授法、案例分析法、討論法課程目標(biāo)1、2、32第三章講授法、案例分析法、討論法課程目標(biāo)1、2、32第四章講授法、案例分析法、討論法課程目標(biāo)1、2、32第五章講授法、案例分析法、討論法課程目標(biāo)1、2、32第六章講授法、案例分析法、討論法課程目標(biāo)1、2、32第七章講授法、案例分析法、討論法課程目標(biāo)1、2、36第八章講授法、案例分析法、討論法課程目標(biāo)1、2、34第九章講授法、案例分析法、討論法課程目標(biāo)1、2、34第十章講授法、案例分析法、討論法課程目標(biāo)1、2、34第十一章講授法、翻轉(zhuǎn)課堂、討論法課程目標(biāo)1、2、32合計(jì)32（二）具體內(nèi)容第一章緒論【教學(xué)目標(biāo)】1.了解分析化學(xué)的定義、分類、任務(wù)和作用。2.了解分析化學(xué)的發(fā)展、現(xiàn)狀和展望?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1.1分析化學(xué)概述1.2分析化學(xué)的發(fā)展歷史及趨勢1.3分析化學(xué)的分類【重點(diǎn)】分析化學(xué)的任務(wù)、最新發(fā)展方向及應(yīng)用【難點(diǎn)】分析化學(xué)發(fā)展、現(xiàn)狀和展望【教學(xué)方法】1.通過案例分析與傳統(tǒng)講授相結(jié)合，闡述分析化學(xué)的定義和分類。2.通過多媒體課件和傳統(tǒng)講授相結(jié)合，介紹分析化學(xué)的發(fā)展趨勢，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和終身學(xué)習(xí)的價(jià)值觀?！舅颊亍?.激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)分析化學(xué)的興趣，拓寬學(xué)生的儀器分析方面的知識面，增強(qiáng)學(xué)生的國際視野，樹立“新化學(xué)人”為中華民族的偉大復(fù)興而努力奮斗的信念。2.引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)定專業(yè)理想信念?！緩?fù)習(xí)思考】分析化學(xué)主要研究什么？第二章誤差及數(shù)據(jù)處理【教學(xué)目標(biāo)】1.掌握精確度和精密度。2.了解誤差和偏差、誤差的來源和分類；掌握誤差的計(jì)算、有效數(shù)字的修約及運(yùn)算規(guī)則。3.了解隨機(jī)誤差的分布規(guī)律：正態(tài)分布、隨機(jī)誤差的區(qū)間概率。4.學(xué)習(xí)顯著性檢驗(yàn)、異常值檢驗(yàn)。5.了解誤差傳遞、回歸分析法。6.學(xué)習(xí)提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法。【教學(xué)內(nèi)容】2.1分析化學(xué)中的誤差2.2有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則2.3有限數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理2.4回歸分析法【重點(diǎn)】1.準(zhǔn)確度和精密度2.誤差的計(jì)算、有效數(shù)字的修約及運(yùn)算規(guī)則【難點(diǎn)】1.誤差的計(jì)算2.有效數(shù)字的修約及運(yùn)算規(guī)則【教學(xué)方法】1.通過傳統(tǒng)講授與多媒體課件相結(jié)合，清晰闡釋并幫助學(xué)生理解準(zhǔn)確度和精密度。2.通過例題分析與小組討論，引導(dǎo)學(xué)生掌握有效數(shù)字的修約及運(yùn)算規(guī)則?！舅颊亍繃?yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度【復(fù)習(xí)思考】分析結(jié)果的計(jì)算中，保留的位數(shù)是不是越多越好？第三章化學(xué)分析【教學(xué)目標(biāo)】1.掌握化學(xué)分析法的分類。2.掌握滴定分析法的分類及其原理，掌握滴定曲線的繪制及其與實(shí)驗(yàn)的關(guān)系。【教學(xué)內(nèi)容】3.1滴定分析法概述3.2滴定分析法分類及其基本原理3.3滴定曲線及終點(diǎn)的確定3.4應(yīng)用示例【重點(diǎn)】1.滴定分析法的歸納和總結(jié)2.滴定曲線的繪制及其與實(shí)驗(yàn)的關(guān)系【難點(diǎn)】滴定分析法的歸納和總結(jié)【教學(xué)方法】1.通過傳統(tǒng)講授與多媒體課件相結(jié)合，以某一種或多種滴定分析法為例，對其基本原理、滴定曲線、滴定終點(diǎn)等進(jìn)行歸納和總結(jié)。2.通過傳統(tǒng)講授與小組討論，引導(dǎo)學(xué)生理解和掌握其他滴定分析法進(jìn)行歸納和總結(jié)?！舅颊亍可朴谒伎?，勤于總結(jié)的科學(xué)精神與科學(xué)素養(yǎng)【復(fù)習(xí)思考】1.滴定分析中什么是化學(xué)計(jì)量點(diǎn)？它與滴定終點(diǎn)有何區(qū)別？2.用于滴定分析的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)該具備哪些條件？基準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備哪些條件？第四章光學(xué)分析法引論【教學(xué)目標(biāo)】1.了解光學(xué)分析法及其分類。2.理解電磁輻射的性質(zhì)。3.了解常見光譜法儀器?！窘虒W(xué)內(nèi)容】4.1光學(xué)分析法及其分類4.2電磁輻射的性質(zhì)4.3光譜法儀器【重點(diǎn)】1.光學(xué)分析法及其分類2.電磁輻射的性質(zhì)【難點(diǎn)】1.光學(xué)分析法及其分類2.電磁輻射的性質(zhì)【教學(xué)方法】1.通過多媒體課件與傳統(tǒng)講授相結(jié)合，講解光學(xué)分析法及其分類。2.通過傳統(tǒng)講授和小組討論，使學(xué)生理解電磁輻射的性質(zhì)?！舅颊亍课ㄎ镛q證（光的波粒二象性）【復(fù)習(xí)思考】1.光學(xué)分析法的分類？2.電磁輻射的基本性質(zhì)？第五章紫外可見分光光度法【教學(xué)目標(biāo)】1.了解光的基本知識，理解電子躍遷的類型。掌握紫外-可見分光光度法的基本原理。2.掌握郎伯-比爾定律，以及偏離定律的原因。3.了解紫外分光光度計(jì)的基本構(gòu)造，掌握紫外-可見分光光度法的應(yīng)用?！窘虒W(xué)內(nèi)容】5.1基本原理5.2郎伯-比爾定律5.3紫外-可見分光光度計(jì)5.4分析條件的選擇5.5紫外-可見分光光度法的應(yīng)用【重點(diǎn)】1.紫外-可見吸收光譜基本原理2.郎伯-比爾定律3.紫外-可見分光光度法的應(yīng)用【難點(diǎn)】1.紫外-可見吸收光譜基本原理2.紫外-可見分光光度法的應(yīng)用【教學(xué)方法】1.通過多媒體課件和傳統(tǒng)講授相結(jié)合，闡述紫外-可見分光光度法的原理和光度計(jì)的類型等，引導(dǎo)學(xué)生掌握郎伯-比爾定律。2.通過小組討論，學(xué)生掌握紫外-可見分光光度法的應(yīng)用。【思政元素】科學(xué)精神與科學(xué)素養(yǎng)【復(fù)習(xí)思考】紫外-可見吸收光譜法的原理？第六章紅外吸收光譜法【教學(xué)目標(biāo)】1.了解紅外吸收光譜法原理和紅外光譜分析的特點(diǎn)；學(xué)習(xí)紅外吸收光譜的解析的基本步驟。2.學(xué)習(xí)紅外光譜儀的構(gòu)造和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。3.熟悉紅外光譜的應(yīng)用。4.了解拉曼光譜和近紅外光譜。【教學(xué)內(nèi)容】6.1概述6.2基本原理6.3紅外光譜儀6.4試樣的處理和制備6.5紅外光譜的應(yīng)用【重點(diǎn)】1.紅外吸收光譜法基本原理2.紅外光譜的基本區(qū)域3.紅外光譜的實(shí)驗(yàn)技術(shù)【難點(diǎn)】1.紅外吸收光譜法基本原理2.紅外光譜的基本區(qū)域【教學(xué)方法】1.通過多媒體課件和傳統(tǒng)講授相結(jié)合，講解紅外光譜的基本原理。2.通過案例分析，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)紅外光譜解析的基本方法以及紅外光譜的應(yīng)用。【思政元素】唯物辯證法（主要矛盾和次要矛盾之間的關(guān)系）【復(fù)習(xí)思考】紅外光譜產(chǎn)生的機(jī)理？第七章表面分析【教學(xué)目標(biāo)】1.理解表面分析的發(fā)展、特點(diǎn)以及重要性，了解常見表面組分分析的方法，掌握X射線光電子能譜的基本原理和應(yīng)用，了解X射線光電子能譜分析的基本方法，學(xué)習(xí)電子能譜儀器的基本原理和應(yīng)用。2.了解常見表面形貌分析的方法，學(xué)習(xí)掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡的基本原理和應(yīng)用?！窘虒W(xué)內(nèi)容】7.1表面分析的概述7.2表面組成分析7.2.1X射線光電子能譜的原理7.2.2X射線光電子能譜的應(yīng)用7.2.3典型的XPS峰7.3表面形貌分析7.3.1掃描電子顯微鏡的工作原理7.3.2掃描電子顯微鏡的構(gòu)造7.3.3掃描電子顯微鏡的性能、特點(diǎn)和應(yīng)用【重點(diǎn)】1.表面分析的特點(diǎn)和重要性2.常見表面組成分析的方法，X射線光電子能譜法的基本原理和應(yīng)用3.常見表面形貌分析的方法，掃描電子顯微鏡的基本原理和應(yīng)用【難點(diǎn)】1.表面分析的特點(diǎn)和重要性2.X射線光電子能譜法的基本原理和應(yīng)用3.掃描電子顯微鏡的基本原理【教學(xué)方法】1.通過多媒體課件和傳統(tǒng)講授相結(jié)合，講授表面分析的特點(diǎn)和重要性。2.通過案例分析與討論，學(xué)生了解常見表面形貌和組分分析方法?！舅颊亍课ㄎ镛q證法（對立統(tǒng)一規(guī)律）【復(fù)習(xí)思考】表面指的是什么，有何特點(diǎn)？第八章核磁共振波譜法【教學(xué)目標(biāo)】1.了解核磁共振波譜法的發(fā)現(xiàn)、研究對象。掌握核磁共振波譜的基本原理。2.理解化學(xué)位移的概念、產(chǎn)生原因、表達(dá)方式及影響因素。3.了解核磁共振波譜儀的基本構(gòu)造。4.學(xué)習(xí)自旋耦合與自旋裂分?！窘虒W(xué)內(nèi)容】8.1核磁共振波譜法導(dǎo)論8.2核磁共振基本原理8.3核磁共振波譜儀8.4核磁共振與化學(xué)位移8.5自旋耦合與自旋裂分【重點(diǎn)】1.核磁共振的基本原理2.核磁共振與化學(xué)位移【難點(diǎn)】1.核磁共振的基本原理2.核磁共振與化學(xué)位移【教學(xué)方法】1.通過多媒體課件與傳統(tǒng)講授相結(jié)合，讓學(xué)生掌握核磁共振的基本原理、化學(xué)位移、自旋偶合等概念及譜圖解析的方法。2.通過案例分析與討論，加深學(xué)生對核磁共振譜圖解析的掌握?！舅颊亍课ㄎ镛q證法（對立統(tǒng)一規(guī)律）、環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展【復(fù)習(xí)思考】核磁共振的基本原理和應(yīng)用？第九章質(zhì)譜法【教學(xué)目標(biāo)】1.學(xué)習(xí)質(zhì)譜分析法，掌握質(zhì)譜法的原理。2.了解質(zhì)譜儀的構(gòu)造，理解質(zhì)譜圖及離子峰類型。3.了解質(zhì)譜的應(yīng)用?！窘虒W(xué)內(nèi)容】10.1質(zhì)譜儀概述10.2質(zhì)譜法基本原理10.3離子的主要類型和破裂機(jī)理10.4質(zhì)譜儀的基本構(gòu)造10.5質(zhì)譜法的應(yīng)用【重點(diǎn)】1.質(zhì)譜的基本原理2.質(zhì)譜解析和應(yīng)用【難點(diǎn)】1.質(zhì)譜的基本原理2.離子的主要類型和破裂機(jī)理【教學(xué)方法】1.通過多媒體課件與傳統(tǒng)講授法相結(jié)合，闡釋質(zhì)譜法的原理。2.通過案例分析與課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生深入認(rèn)識質(zhì)譜的解析和應(yīng)用?！舅颊亍课ㄎ镛q證法（對立與統(tǒng)一）【復(fù)習(xí)思考】質(zhì)譜法的特點(diǎn)和原理？第十一章熱分析法【教學(xué)目標(biāo)】1.掌握熱重法的基本原理，了解熱重分析儀的基本構(gòu)造，理解影響熱重曲線的因素。2.掌握差熱分析法的基本原理，了解差熱分析儀的基本構(gòu)造，理解影響差熱分析的因素。3.掌握差示掃描量熱法的基本原理、儀器構(gòu)造和應(yīng)用。4.了解有機(jī)元素分析的方法?！窘虒W(xué)內(nèi)容】11.1熱重分析11.2差熱分析11.3差示掃描量熱分析11.4有機(jī)元素分析【重點(diǎn)】1.熱重法的基本原理和應(yīng)用、影響熱重曲線的因素2.差熱分析法的基本原理和應(yīng)用【難點(diǎn)】1.熱重法的基本原理和應(yīng)用2.差熱分析法的基本原理和應(yīng)用【教學(xué)方法】1.通過多媒體課件與傳統(tǒng)講授法相結(jié)合，闡釋熱重法的基本原理和應(yīng)用，差熱分析法的基本原理和應(yīng)用。2.通過案例分析與課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)差示掃描量熱分析和有機(jī)元素分析的原理和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力?！舅颊亍靠茖W(xué)精神與科學(xué)素養(yǎng)【復(fù)習(xí)思考】熱重法的基本原理和應(yīng)用？四、考核方式及成績評定（一）定量考核方式與課程目標(biāo)的關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬章節(jié)占比考核方式評價(jià)依據(jù)1.在無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和有機(jī)化學(xué)知識基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地掌握化學(xué)分析中四大平衡理論在滴定分析中的應(yīng)用。了解儀器分析發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，了解幾種典型分析儀器的原理、結(jié)構(gòu)和基本操作方法。分析化學(xué)的基本原理和儀器分析的基本知識所有章節(jié)50%平時(shí)成績平時(shí)成績（作業(yè)、筆記、小組討論）期末為研究論文成績30%期末考核2.結(jié)合課程思政教育，在教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和實(shí)事求是的研究態(tài)度，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和終身學(xué)習(xí)能力，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，提高社會(huì)責(zé)任感。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)學(xué)風(fēng)和辯證唯物主義思想除緒論以外的所有章節(jié)25%平時(shí)成績平時(shí)成績（作業(yè)、筆記、小組討論）期末為研究論文成績30%期末考核3.初步具備分析研究目的和要求，捕捉關(guān)鍵科學(xué)問題，選擇合適分析方法和測試手段以解決實(shí)際問題能力。引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)研究中緊跟學(xué)科前沿，主動(dòng)學(xué)習(xí)新的儀器分析測試方法，主動(dòng)進(jìn)行對比和反思，在反思中改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作方法，提高分析效果，不斷取得進(jìn)步和突破。以問題學(xué)習(xí)為導(dǎo)向，突出理論與實(shí)踐相結(jié)合的精神，反思研究能力所有章節(jié)25%平時(shí)成績平時(shí)成績（作業(yè)、筆記、小組討論）期末為研究論文成績40%期末考核（二）定量考核1.考核方式本課程考核方式分為過程考核（平時(shí)考核）和期