现代分析测试技术教学大纲

《现代分析测试技术》教学大纲

课程名称：《现代分析测试技术》

英文名称：Modern Analysis and Testing Technology 课程性质：专业选修课程 课程编号：F132039 周 学 时：2学时 总 学 时：32学时 学 分：2学分

开设学期：第三学年第六学期 教学对象：化学专业本科学生 一、课程简介

《现代分析测试技术》是化学专业学科专业教育平台课程的专业选修课程。现代分析测试技术是以近几十年分析科学成果为主要授课内容，主要讲授大型仪器分析的原理、应用及进展，结合实际应用使学生能够基本掌握常见的大型分析仪器的原理和应用。

本课程是在学生学完《高等数学》、《无机化学》、《分析化学》、《有机化学》、《物理化学》等专业基础课程和专业课程的基础上开设的，与该门课程同时开设的还有《物理化学》、《结构化学》等课程，这些课程都为该课程的学习打下了良好的理论基础。通过《现代分析测试技术》课程的学习，使学生在《毕业设计（论文）》等后续实践课程中自觉运用能够运用现代分析手段，解决科研、工作中遇到的实际问题。

二、课程教学目标

课程教学目标1：掌握常见分析仪器的原理、结构、基本操作方法和实验数据的处理，重点掌握仪器原理、仪器主要操作参数及其对分析结果的影响。

课程教学目标2：在以后的工作中，能够熟练运用这些知识去分析、设计和评价复杂体系的处理。

课程教学目标3：树立强烈的社会责任感，能够对产品质量、安全、环保事件起

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到监督作用，养成严谨的科学作风和良好的实验素养。

表1 毕业要求 3. 学科素养 5. 综合育人 6. 学会反思 7. 沟通合作 课程目标与毕业要求的对应矩阵关系 课程教学贡献度 H（高） L（低） L（低） L（低） 课程教学目标 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标3 课程教学目标3 三、课程内容及学时分配等 序号 学时分配 教学内容 第一章 绪论 1.1 现代仪器发展历程 1.2 分析方法分类 1.3 应用范围及特点 第二章 X射线运动学衍射理论 2.1 X射线 2.2 X射线衍射方向 2.3 布拉格方程的讨论 2.4 倒易点阵 2.5 X射线衍射强度 讲实其授 验 他 思政映射 与融入点 对应的 课程教学目标 1 2 0 0 有 2 6 0 0 无 课程教学目标1课程教学目标2 课程教学目标3 3 第三章 多晶体X射线衍射分析方法 3.1 粉末照相法 3.2 X射线衍射仪 2 0 0 无 课程教学目标1课程教学目标2 课程教学目标3 4 第四章 透射电子显微分析 4.1 透射电镜的结构及应用 4.2 电子衍射 4.3 金属薄膜的透射电子显微分析 4 0 0 无 课程教学目标1课程教学目标2 -2-

第五章 拉曼光谱分析 5.1 拉曼光谱基本原理 5.2 拉曼光谱的应用 5.3 拉曼光谱仪 第六章 扫描电子显微分析 6.1 扫描电镜工作原理,构造和性能 6.2 扫描电镜在材料研究中的应用 6.3 波谱仪结构及工作原理 6.4 能谱仪结构及工作原理 6.5 电子探针分析方法及微区成分分析技术 第七章 表面成分分析 7.1 俄歇电子能谱 7.2 原子探针显微分析 第八章 热分析法 8.1 概述 8.2 差热分析 8.3 示差扫描量热 8.4 热重测量法 课程教学目标1课程教学目标2 5 4 0 0 无 6 6 0 0 无 课程教学目标1课程教学目标2 7 2 0 0 无 课程教学目标1课程教学目标2 8 6 0 0 无 课程教学目标1课程教学目标2 四、课程教学要求（含教学重点、难点）：

第一章 绪论 （2学时）

【教学要求/目的】

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。 【教学内容】

1. 仪器分析方法的分类； 2.标准曲线的绘制及分析；

3.灵敏度、精密度、检出限、准确度；

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4.仪器分析方法的特点。 【教学重点】

仪器分析特点和仪器分析与化学分析之间关系；仪器分析定量分析方法的评价指标

【教学难点】 检出限 【教学方法】

以课堂讲授为主，辅以自学和课后思考。课堂教学适当采用案例式、讨论式等方法，使用多媒体与板书、视频资料、网上资源等相结合的手段。

【思政映射与融入点】

结合食品安全、环保案例，引入仪器分析课程的重要性，加强社会责任感 【作业】 P13 1, 6

第二章 X射线运动学衍射理论 （6学时）

【教学要求/目的】

1. 了解掌握X射线特点及应用；

2. 掌握X射线产生的吸收，相干散射和非相干散射； 3. 掌握掌握X射线谱产生的机理； 4. 理解X射线衍射分析的方法； 5. 掌握X射线与物质相互作用。 【教学内容】 1. X射线的本质 2. X射线谱

3. X射线与物质相互作用 4. X射线衍射方向 5. 布拉格方程的讨论 6. X射线衍射强度 【教学重点】

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掌握X射线谱产生的机理； X射线与物质相互作用；布拉格方程成立条件。 【教学难点】

X射线的吸收，相干散射和非相干散射；X射线衍射强度影响因素。 【教学方法】

以课堂讲授为主，辅以自学和课后思考。课堂教学适当采用案例式、讨论式等方法，使用多媒体与板书、视频资料、网上资源等相结合的手段。

【思政映射与融入点】 无 【作业】

P43 第一题的(1),(2),(3)

第三章 多晶体X射线衍射分析方法 （4学时）

【教学要求/目的】

1. 了解多晶体X射线衍射分析方法的特点、X射线衍射仪结构 及应用范围。 2. 掌握德拜照相法。 3. 掌握衍射仪的测量方法。 【教学内容】 1. 粉末照相法； 2. X射线衍射仪 【教学重点】

理解德拜照相法，掌握衍射仪的测量方法. 【教学难点】

X射线衍射峰位的指标化 【教学方法】

理论教学与实践教学相结合。理论教学适当采用案例式、讨论式等方法，使用多媒体与板书、视频资料、网上资源等相结合的手段。

【思政映射与融入点】 无

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【作业】

P67 1, 6, 9, 10, 11

第四章 透射电子显微分析 （4学时）

【教学要求/目的】

1. 了解透射电子显微分析法简史和特点，了解其应用范围； 2. 掌握透射电镜的结构原理、仪器结构 3. 掌握电子衍射产生原理； 【教学内容】

1. 透射电镜的结构及应用 2. 电子衍射

3. 金属薄膜的透射电子显微分析 【教学重点】

掌握透射电镜成像原理，了解透射电镜的结构。 【教学难点】

透射电镜衍射花样的标定。 【教学方法】

以课堂讲授为主，辅以自学和课后思考。课堂教学适当采用案例式、讨论式等方法，使用多媒体与板书、视频资料、网上资源等相结合的手段。

【思政映射与融入点】 无 【作业】

P 96 1, 2, 3, 4, 7

第五章 拉曼光谱分析 （4学时）

【教学要求/目的】

1. 了解拉曼光谱法概述，拉曼光谱仪；

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2. 掌握拉曼光谱基本原理，理解拉曼吸收产生的原因和影响因素。 【教学内容】

1. 拉曼光谱基本原理 2. 拉曼光谱的应用

3. 拉曼光谱仪

【教学重点】

拉曼光谱法基本原理，拉曼光谱产生的原因和影响因素 【教学难点】 拉曼光谱解析。 【教学方法】

以课堂讲授为主，辅以自学和课后思考。课堂教学适当采用案例式、讨论式等方法，使用多媒体与板书、视频资料、网上资源等相结合的手段。

【思政映射与融入点】 无 【作业】 P1 1, 2

第六章 扫描电子显微分析 （6学时）

【教学要求/目的】

1. 了解扫描电镜的发展、特点及应用。 2. 掌握扫描电镜工作原理，构造和性能。 3. 掌握波谱仪结构和工作原理。 4. 掌握能谱仪结构及工作原理。 5. 理解电子探针分析方法。 【教学内容】

1. 扫描电镜工作原理，构造和性能 2. 扫描电镜在材料研究中的应用

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3. 波谱仪结构及工作原理 4. 能谱仪结构及工作原理

5. 电子探针分析方法及微区成分分析技术 【教学重点】

掌握扫描电镜成像原理，掌握扫描电镜在材料研究中的应用，了解扫描电镜的结构。

【教学难点】

扫描电镜能谱线分析。 【教学方法】

以课堂讲授为主，辅以自学和课后思考。课堂教学适当采用案例式、讨论式等方法，使用多媒体与板书、视频资料、网上资源等相结合的手段。

【思政映射与融入点】 无 【作业】 P137 2, 5, 8

第七章 表面成分分析（2学时）

【教学要求/目的】

1. 了解俄歇电子能谱的发展，了解俄歇电子的能量关系； 2. 掌握俄歇电子的标识，

3. 掌握俄歇电子能谱图的表示方法； 4. 掌握俄歇电子能谱在材料研究中的应用. 【教学内容】 1. 俄歇电子能谱 2. 原子探针显微分析 【教学重点】

掌握俄歇电子能谱在材料研究中的应用。 【教学难点】

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纳米级表面成分定量分析。 【教学方法】

以课堂讲授为主，辅以自学和课后思考。课堂教学适当采用案例式、讨论式等方法，使用多媒体与板书、视频资料、网上资源等相结合的手段。

【思政映射与融入点】 无 【作业】 P137 2, 5, 8

第八章 热分析 （6学时）

【教学要求/目的】

1. 了解热分析法的分类，热分析法的过程和特点。 2. 掌握差热分析的常用术语，基本原理，谱图分析。 3. 掌握热重分析的基本原理及仪器。 【教学内容】 1. 概述 2. 差热分析 3. 示差扫描量热 4. 热重测量法 【教学重点】

差热分析、热重分析的基本原理，谱图分析。 【教学难点】 谱图分析。 【教学方法】

多媒体与板书相结合进行讲授。 【思政映射与融入点】 无 【作业】

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P318 2, 6, 11, 12 五、课程考核

本课程为考查课，考核的主要环节和比例为：考勤及课堂表现（10％）、作业（20％）、期末考试（70%）三个部分。各环节考核主要内容、依据、计分方式等参见下表：

表2 课程考核细则

考核 主要环节 考勤及课堂表现 作业 建议 比例 10 考核/评价细则 对应的 课程教学目标 1.主要考核学生的出勤率及课堂参与程度； 课程教学目标1 2.每缺勤一次扣10分，课堂回答问题一次加10分，课程教学目标2 取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。 1.主要考核学生平时的掌握情况； 2.能够按时认真完成作业， 每漏交1次扣10分。 1.卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩； 2.考试题型包括：填空、选择、简答和计算等。 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标1 课程教学目标2 20 期末考试 70 六、建议教材

《现代测试技术原理及应用》，何广军主编. 国防工业出版社，2012年. 七、参考书目

[1] 《仪器分析》，华中师范大学主编. 高等教育出版社，2015年； [2]《现代分析测试技术》，祁景玉主编.同济大学出版社，2006年； [3]《材料现代分析与测试技术》，王晓春 主编. 国防工业出版社，2010年；

大纲撰写人： 大纲审核人：

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