材料现代分析技术实验教学大纲
一、课程基本说明
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材料现代分析技术实验Experiments of Modern Analytical Techniques for Materials |
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课程类别 |
专必 |
课程编码 |
MSE313 |
开课单位 |
材料科学与工程学院 |
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学分 |
1.5 |
授课学时 |
54 |
授课年级 |
3 |
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面向专业 |
材料物理Materials Physics |
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主讲教师（职称） |
肖敏 |
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先修课程 |
现代材料分析技术，材料科学与工程 |
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课程目的与教学基本要求（应与课程思政相结合，体现思政要求）
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仪器分析实验课程的目的主要是使学生了解现代化学的基本实验方法和基本研究方法，掌握现代化学的基本实验技术和操作技能，规范地掌握仪器分析的定性、定量分析基本操作和技能，熟悉现代分析仪器的基本操作、使用方法和应用范围，加深理解并掌握仪器分析课程的基本知识和原理。通过实验训练进一步提高学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新意识、创新精神和创新能力，为学生今后从事化学以及相关领域的科学研究和技术开发工作打下扎实的基础。 |
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二、课程基本内容（要求有一定的字数，不能过于简单）
（一）教学进度表
（含学时分配，学时分配要落实到“章”或“节”，并对各章节的重点、难点内容加以必要的说明，细化到每周）
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周次 |
主要教学内容 |
学时分配 |
其他需备注说明的情况 |
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第 11-19 周 |
实验1：废水中三苯含量的定性和定量气相色谱分析 Qualitative and quantitative analysis of benzene and its homologues in waste water by GC 学时：6 学时 要求：1. 了解气相色谱分析对混合物的分离和测定方法的应用； 2. 利用保留值进行色谱定性方法； 3. 熟悉相对定量校正因子的测定和内标法定量分析 |
6 |
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第 11-19 周 |
实验2：微波辅助提取-高效液相色谱法测定蔬果中的Vc含量 Determination of Vc in vegetable and fruit using microwave assistance withdraw-HPLC 学时：6 学时 要求：1. 掌握高效液相色谱分析有机物的原理及其应用； 2. 学习微波辅助提取的原理及其应用； 3. 熟悉一般样品前处理方法； 4. 掌握校准曲线定量方法。 |
8 |
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第 11-19 周 |
实验3：气相色谱-质谱联用定性分析有机化合物 HPLC analysis for benzene in gasoline 学时：6 学时 要求：1. 了解色-质联用仪的基本原理及操作、注意事项； 2. 初步掌握仪器的性能和操作方法； 3. 毛细管柱分离原理； 4. 总离子流图及质谱图、数据处理。 |
8 |
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第 11-19 周 |
实验4：原子荧光光谱法分析测定电池中汞 |
8 |
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第 11-19 周 |
实验5：ICP-AES测定土壤中微重金属元素 |
8 |
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第 11-19 周 |
实验6：火焰原子吸收光谱法测定污水中铜 Determination of copper and lead in sewage using flame AAS 学时：6学时 要求：1. 掌握原子吸收分析的原理和在环境水分析中重金属测定的应用； 2. 进一步熟悉仪器操作技术； 3. 学习水样的预处理方法； 4. 应用标准曲线法测定水样中的铜的含量。 |
8 |
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第 11-19 周 |
实验7：紫外-可见吸收光谱法测定阿司匹林肠溶片中乙酰水杨酸的含量 |
8 |
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第 11-19 周 |
实验8：红外光谱法测定有机化合物的结构 |
8 |
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第 11-19 周 |
实验九 激光拉曼光谱分析 实验：紫外光谱分析 难点：掌握设备参数的选择及样品制备方法。掌握波谱数据分析方法。 |
8 |
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第 11-19 周，学生分为九组，每周完成一个实验项目
（二）教学环节安排
（对各种教学环节的安排如：实验、实习、习题课、作业等以及本课程与其他相关课程的联系、分工等作必要说明，教学环节的安排体现高阶性、创新性、挑战度）
1. 本课程单独设课，包括讲座、预习、实验、课后作业、实验报告撰写等教学环节。
2. 课程安排一次绪论课和两次讲座。绪论课的主要内容是实验室安全、课程安排、学生分组、误差和不确定度分析、实验数据处理及作图、实验报告撰写、考核办法等，课后布置有关误差和不确定度分析的作业。一次讲座的主要内容是对绪论课作业解题过程的详细讲解，另一次是针对学生实验和报告中出现的问题进行讲解，以提升学生实验报告的撰写水平。
3. 作为实验课程，出于安全性考虑，学生进实验室进行操作之前，必须认真预习，并结合实验教材和课程网站上的介绍资料撰写预习报告。没有预习报告，不得进入实验室操作实验设备。
4. 除讲座周外，每周需完成1至2个实验，每个实验耗时约4-6小时。
5. 学生完成每个实验之后，都被要求完成一份实验报告，含误差和不确定度分析、作图、列表、数据处理、思考题等内容。学生应按要求认真撰写并按时提交实验报告，不得抄袭。一经发现，将按考试作弊处理，成绩记零分，并上报学院。
（三）教学方法
（包括课堂讲授、提问研讨，课后习题和答疑等情况，要增加团队学习、小组大作业、实验课和理论课的结合、使用信息技术方法、由教师和知识为中心转化为以学生和学习为中心）
1. 本课程开通了教学群，教师和学生可借助网络多媒体资源完成课程。
2. 本课程每个实验都有一份实验内容说明报告，由任课教师在实验前发布。报告包含基本实验信息、实验前思考题、实验目的、仪器设备、实验原理、实验步骤、数据记录表格、数据处理、结论、实验后思考题等内容，学生按要求进行预习。
3. 本实验实行小组授课制，一位教师在助教和实验技术人员协助下完成实验教学，每位教师需辅导本课程安排的所有实验项目。
4. 教师在每次实验前需检查学生的预习报告，并向学生介绍实验所配置仪器的使用方法、实验测量的要点及安全注意事项等。学生实验过程中出现问题时，教师需引导学生去分析问题、解决问题。
5. 学生在实验过程中需按要求进行操作，仔细测量数据，如实客观地记录。实验完毕，需将实验记录交给任课教师签名确认后，方可整理实验仪器、样品和材料，离开实验室。
（四）课程教材（主讲教材尽量使用“马工程”和国家规划教材）
材料现代分析测试实验教程，潘清林 等，冶金工业出版社，北京大学出版社，国防工业出版社，哈尔滨工业大学出版社，2011 ISBN 9787502456689
（五）主要参考书目
（推荐若干参考书，并注明书名、作者、出版社、版本、出版日期等，每个章节指定一定数量、明确的阅读资料）
1. 王世中 等，现代材料研究方法，北京航空航天大学出版社，1994
2. 何宗智 等，X射线衍射实验技术，上海科学技术出版社，1988
3. 常铁军 等，材料近代分析测试方法，哈尔滨工业大学出版社，2000
（六）成绩评定方式
（平时考试考核不少于3次，期末考试分数原则上不超过总评分数的50%）
本课程着重考核学生的实验知识、实验基本技能和实验数据分析处理能力。实验采用预习、实验操作、实验报告等方式综合评定学生的成绩。其中预习报告占10%，实验操作占30%，实验报告占60%。
实验成绩按百分制，分为优秀、良好、中等、及格、不及格等5个等级。