仪器分析 仪器分析 《仪器分析》电子教案.docx

PAGE 54 江西环境工程职业学院教案（课程单元设计） 4学时 授课班级 授课时间 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 星期 星期 星期 星期 星期 星期 节次 节次 节次 节次 节次 节次 授课地点 教室+实训室 教学课题 （单元模块） 项目一 锅炉给水中磷酸盐、铁离子含量的测定 任务1认识紫外-可见分光光度法 教学目标 （教学目的的具体化） 一、知识目标：了解分光光度法的定义、特点，掌握分光光度法的基本原理，熟记分光光度计的构造 二、能力目标：认识常用的紫外-可见分光光度计及其配件 教学重点与难点 一、重点：分光光度计的构造 二、难点：分光光度法的基本原理 教学内容及教学组织 教学内容： 分光光度法的定义、特点； 分光光度法的基本原理； 分光光度计的构造 教学组织： 本学习任务的教学以理论教学为主，首先用一个Flash动画展示一系列的实验，通过实验现象抛出问题，讲解分光光度法的原理，穿插讲解分光光度法的定义、特点及分类；接着参观实验室，了解仪器结构，小组讨论仪器各个构件的作用，各小组代表发言，教师归纳；最后用一个视频把该任务的知识串联起来作为此次课的总结。 教学方法与手段 教学方法：启发式教学法，讲授法，发现法 教学手段： 多媒体课件、实物展示 技能训练项目 实验现象导入，小组分析讨论 作业  项目一 锅炉给水中磷酸盐、铁离子含量的测定 任务1认识紫外-可见分光光度法 ☆任务引入 观看Flsah动画：1、1666年，英国物理学家牛顿的分光试验 2、1814年，德国光学专家的改进分光试验 3、1858年，德国化学家本生的焰色分析试验 4、基尔霍夫的火焰光谱试验 ☆小组分析讨论 为什么会出现这样的现象？ ☆知识讲解 一、光分析法及其特点 1、光分析法 基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析方法； 电磁辐射范围：射线～无线电波所有范围； 相互作用方式：发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等； 光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其他方法不可取代的地位； 2、三个基本过程： （1）能源提供能量； （2）能量与被测物之间的相互作用； （3）产生信号。 3、基本特点： （1）所有光分析法均包含三个基本过程； （2）选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）； （3）涉及大量光学元器件。 二、电磁辐射的基本性质 1、电磁辐射（电磁波）：以接近光速（真空中为光速）传播的能量； c =λν =ν/σ E = hν = h c /λ c：光速；λ：波长；ν：频率；σ：波数 ； E ：能量； h：普朗克常数 电磁辐射具有波动性和微粒性； 2、辐射能的特性 (1) 吸收 物质选择性吸收特定频率的辐射能，并从低能级跃迁到高能级； (2) 发射 将吸收的能量以光的形式释放出； (3) 散射 丁铎尔散射和分子散射； (4) 折射 折射是光在两种介质中的传播速度不同； (5) 反射 (6) 干涉 干涉现象； (7) 衍射 光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象； (8) 偏振 只在一个固定方向有振动的光称为平面偏振光。 三、光分析法分类 1、原子光谱、分子光谱、非光谱法 （1）原子光谱（线性光谱）：基于原子外层电子跃迁的原子吸收光谱（AAS）；原子发射光谱（AES）、原子荧光光谱（AFS）；基于原子内层电子跃迁的 X射线荧光光谱（XFS）； （2）分子光谱(带状光谱)：基于分子中电子能级、振-转能级跃迁；紫外光谱法（UV）；红外光谱法（IR）；分子荧光光谱法（MFS）；分子磷光光谱法（MPS）；核磁共振与顺磁共振波谱（N）； （3）非光谱法：不涉及能级跃迁，物质与辐射作用时，仅改变传播方向等物理性质；偏振法、干涉法、旋光法等； ☆参观实验室 分光光度计的构造及配件，小组讨论仪器各个构件的作用，各小组代表发言，教师归纳。 ☆教师归纳 一、紫外-可见分光光度计的基本流程 光谱仪器通常包括五个基本单元：光源；单色器；样品室；检测器；显示与数据处理 二、分光光度计的基本单元 1、光源 在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。 可见光区：钨灯作为光源，其辐射波长范围在320～2500 nm。 紫外区：氢、氘灯。发射185～400 nm的连续光谱。 2、单色器 单色器：获得高光谱纯度辐射束的装置，而辐射束的波长可在很宽范围内任意改变； 主要部件： （1）进口狭缝； （2）准直装置(透镜或反射镜)：使辐射束成为平行光