高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)分析化學(xué)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求建議

王玉枝，楊屹，魏琴，李攻科，張文清，曹秋娥，鄭成斌，薛冰純，羊小海，吳朝陽，陳增萍，宋國勝，宦雙燕

1湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，長沙 410082

2北京化工大學(xué)化學(xué)學(xué)院，北京 100029

3濟南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，濟南 250022

4中山大學(xué)化學(xué)學(xué)院，廣州 510006

5華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，上海 200237

6云南大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院，昆明 650091

7四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院，成都 610065

8山西師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，山西 臨汾 041004

1 引言

分析化學(xué)是獲取物質(zhì)的化學(xué)信息，研究物質(zhì)的組成、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的科學(xué)。分析化學(xué)所蘊含的世界觀和方法論，是化學(xué)學(xué)科思維的重要組成部分。分析化學(xué)教學(xué)對學(xué)生知識、素質(zhì)、能力培養(yǎng)具有引領(lǐng)性，是培養(yǎng)高水平化學(xué)類專業(yè)人才的必然要求。

《高等學(xué)校化學(xué)類專業(yè)分析化學(xué)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求建議》(簡稱“建議”)旨在對分析化學(xué)教學(xué)中所涉及的知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)提出明確要求，以指導(dǎo)當前分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革、教材建設(shè)等。該建議是在現(xiàn)行《高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》《化學(xué)類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標準》和《化學(xué)類專業(yè)化學(xué)理論教學(xué)建議內(nèi)容》[1–3]的基礎(chǔ)上，參照國內(nèi)外重要分析化學(xué)教材以及教學(xué)內(nèi)容和要求制訂的。

使用“建議”時應(yīng)注意以下原則[4]：

(1) “建議”主要參照《化學(xué)類專業(yè)化學(xué)理論教學(xué)建議內(nèi)容》編寫。各高?？稍诖嘶A(chǔ)上，根據(jù)需要增減教學(xué)內(nèi)容或提高教學(xué)要求；

(2) 分析化學(xué)課程授課內(nèi)容、內(nèi)容編排、學(xué)時分配和掌握程度等，由各高校根據(jù)各自人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)要求和教學(xué)需要自行確定；

(3) “建議”強調(diào)要關(guān)注對學(xué)生知識、素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，鼓勵各高校通過有效測評監(jiān)控，以保證課程教學(xué)質(zhì)量。

2 分析化學(xué)教學(xué)對學(xué)生能力和素質(zhì)培養(yǎng)的總體要求

在教學(xué)過程中，除了讓學(xué)生掌握分析化學(xué)基礎(chǔ)知識、基本理論和分析方法外，還應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生以下幾方面的能力和素質(zhì)：

(1) 能夠選擇合適的分析方法進行物質(zhì)的組成、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)分析；

(2) 能夠正確表達和評價分析結(jié)果，樹立嚴格的“量”的概念；

(3) 能夠獲得科學(xué)思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，樹立合作意識和增強社會責(zé)任感，提高綜合運用所學(xué)分析化學(xué)知識解決實際問題的能力；

(4) 能夠在科學(xué)研究和生產(chǎn)生活中發(fā)現(xiàn)和提出問題，運用分析化學(xué)原理和方法解決問題；

(5) 能夠綜合運用分析化學(xué)及其他相關(guān)學(xué)科的知識和原理，提出解決問題的方案，評價方案的可行性；

(6) 能夠?qū)λ鶎W(xué)分析化學(xué)知識和規(guī)律進行整理、歸納、總結(jié)和消化吸收，圍繞教學(xué)內(nèi)容閱讀參考書籍和資料，利用信息技術(shù)查閱、綜述和評價相關(guān)文獻，具備自我擴充知識的能力，以適應(yīng)未來科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟社會發(fā)展的需要。

3 分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求的建議

為了落實“分析化學(xué)教學(xué)對學(xué)生能力和素質(zhì)培養(yǎng)的總體要求”，對分析化學(xué)各部分的知識點、能力和素質(zhì)的教學(xué)要求提出以下具體建議。

3.1 化學(xué)測量誤差與質(zhì)量保證[5–10]

知識點

誤差：誤差與偏差、準確度與精密度、有效數(shù)字；數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理：置信度與置信區(qū)間、顯著性檢驗與異常值檢驗、線性回歸；質(zhì)量保證：空白試驗、對照實驗、回收實驗。

能力

掌握系統(tǒng)誤差與隨機誤差的特點、產(chǎn)生的原因及減免方法；掌握準確度與精密度的關(guān)系；會正確計算各類誤差與偏差；掌握有效數(shù)字修約規(guī)則和運算規(guī)則，明確有效數(shù)字在分析化學(xué)中的應(yīng)用；掌握置信度與平均值的置信區(qū)間以及異常值檢驗的方法；會利用t檢驗法和F檢驗法進行顯著性差異的評價。

素質(zhì)

能夠評價定量分析結(jié)果的準確度和精密度；能夠利用空白試驗、對照實驗及回收實驗等解決實際中的問題，提高分析結(jié)果的準確度；理解線性回歸的含義和相關(guān)性評判，掌握一元線性回歸方法及實際應(yīng)用；在化學(xué)測量數(shù)據(jù)分析中樹立嚴謹求實的素質(zhì)。

3.2 樣品采集與制備[5–10]

知識點

取樣代表性、采樣方法；樣品預(yù)處理目的、基體干擾、富集、富集因子、回收率、分離因子；氣相分離法、沉淀分離法、液相萃取法、固相萃取法、離子交換分離法、色譜分離法、電泳分離法、膜分離法、場輔助分離法。

能力

掌握樣品采集原則與方法、樣品制備原理與作用；掌握樣品前處理技術(shù)的評價方法以及常用分離富集方法的應(yīng)用。

素質(zhì)

能正確地進行樣品采集與處理；關(guān)注學(xué)科前沿，了解先進材料在樣品前處理中的應(yīng)用；掌握常用分離富集方法的應(yīng)用，關(guān)注綠色分離技術(shù)。

3.3 化學(xué)分析[5–10]

(1) 滴定分析法概論。

知識點

滴定分析法的特點、滴定劑、化學(xué)計量點、滴定終點、終點誤差；滴定分析法對化學(xué)反應(yīng)的要求；滴定分析法分類、標準溶液濃度的表示方法；基準物質(zhì)、標準溶液、直接配制法、間接配制法；滴定度、反應(yīng)計量比。

能力

了解常用的滴定分析方法和滴定方式；掌握標準溶液的配制、標定及其濃度的表示方法；能夠進行各種滴定分析結(jié)果的計算。

素質(zhì)

準確配制標準溶液；初步理解滴定分析方法和方式選擇的依據(jù)；初步樹立“量”的概念。

(2) 酸堿滴定法。

知識點

濃度、活度、活度系數(shù)；酸堿質(zhì)子理論、平衡常數(shù)、物料平衡、電荷平衡、質(zhì)子平衡；

平衡濃度、分布分數(shù)；溶液中[H+]的計算；對數(shù)圖解法；酸堿緩沖溶液、緩沖溶液pH的計算、緩沖容量、常見的緩沖溶液；酸堿指示劑作用原理、變色范圍及影響因素、常用的酸堿指示劑；

酸堿滴定原理、強酸強堿的滴定、一元弱酸弱堿的滴定、多元酸和混合酸的滴定、終點誤差；

非水溶液中的酸堿滴定、非水滴定溶劑、滴定條件的選擇。

能力

掌握酸堿質(zhì)子理論；掌握各類酸(堿)溶液中[H+]的計算；掌握化學(xué)計量點pH和突躍范圍pH的計算，了解影響突躍范圍的因素及指示劑的選擇原則；掌握準確滴定可能性的判據(jù)和終點誤差的計算；熟悉酸堿滴定法的應(yīng)用；能夠準確配制緩沖溶液；了解非水溶液中的酸堿滴定原理。

素質(zhì)

理解酸度對弱酸弱堿型體分布的影響；理解酸堿滴定過程中pH變化，并根據(jù)滴定突躍正確選擇指示劑；掌握酸堿滴定法的原理，可根據(jù)樣品性質(zhì)選擇合適的指示劑；樹立嚴格的“量”的概念；理論聯(lián)系實際，運用所學(xué)知識確定分析方案，解決相關(guān)定量分析問題。

(3) 配位滴定法。

知識點

配位滴定劑；EDTA的性質(zhì)及特點、標準溶液的配制及標定；配合物的穩(wěn)定常數(shù)、逐級穩(wěn)定常數(shù)、逐級離解常數(shù)、累積穩(wěn)定常數(shù)、溶液中各級配位化合物的分布、主反應(yīng)和副反應(yīng)、副反應(yīng)系數(shù)、條件穩(wěn)定常數(shù)；金屬指示劑原理、條件、選擇、封閉和僵化、理論變色點；配位滴定原理、影響突躍范圍的因素、終點誤差；單一離子準確滴定的適宜酸度范圍、混合離子分別滴定的酸度控制、酸效應(yīng)曲線的應(yīng)用；提高配位滴定選擇性的方法：控制酸度、使用掩蔽劑、使用解蔽劑、采用化學(xué)分離法；配位滴定方式及其應(yīng)用、配位滴定結(jié)果的計算。

能力

掌握EDTA的性質(zhì)及其平衡；掌握配合物的穩(wěn)定常數(shù)、逐級穩(wěn)定常數(shù)、累積穩(wěn)定常數(shù)；掌握副反應(yīng)系數(shù)和條件穩(wěn)定常數(shù)的計算；掌握配位滴定原理；掌握準確滴定的判據(jù)；熟悉提高配位滴定選擇性的方法；了解配位滴定法的類型和應(yīng)用。

素質(zhì)

理解滴定過程中pM的變化；能正確選擇指示劑；理解酸度及副反應(yīng)對配位滴定的影響；關(guān)注重金屬污染與治理的相關(guān)社會問題和前沿研究，能夠運用配位滴定相關(guān)理論解決實際定量分析問題。

(4) 氧化還原滴定法。

知識點

標準電勢、條件電勢；氧化還原反應(yīng)平衡常數(shù)、化學(xué)計量點時反應(yīng)進行的程度、影響氧化還原反應(yīng)的速率的因素；指示劑及其原理；氧化還原滴定曲線、化學(xué)計量點及滴定突躍、影響滴定突躍的因素、終點誤差；高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法、碘量法、溴酸鉀法、鈰量法。

能力

了解氧化還原滴定法的特點和分類；掌握影響條件電勢的因素及滴定前預(yù)處理方法；掌握氧化還原反應(yīng)方向、進行方向和進行程度的判據(jù)；掌握影響滴定突躍的因素及指示劑的選擇；掌握高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法、碘量法的原理、特點及應(yīng)用。

素質(zhì)

理解用條件電勢及能斯特方程處理氧化還原反應(yīng)的方向、程度、反應(yīng)速率；理解滴定過程中溶液電勢和濃度的變化規(guī)律，正確選用指示劑；關(guān)注個體健康、能源材料、生產(chǎn)生活中涉及的氧化還原平衡問題和前沿研究，培養(yǎng)相關(guān)科學(xué)素養(yǎng)。

(5) 沉淀滴定法。

知識點

莫爾法；佛爾哈德法；法揚司法。

能力

掌握莫爾法、佛爾哈德法、法揚司法的原理、特點、測定條件、適用范圍、干擾因素及應(yīng)用。

素質(zhì)

理解指示劑的作用原理；理解沉淀滴定過程中待測離子的濃度變化；理解沉淀滴定過程中的干擾因素；關(guān)注微量滴定法，樹立綠色化學(xué)理念。

(6) 重量分析法。

知識點

重量分析法；沉淀重量法對沉淀形式和稱量形式的要求；溶解度、溶度積、條件溶度積；

同離子效應(yīng)、鹽效應(yīng)、酸效應(yīng)、配位效應(yīng)；沉淀的類型和形成過程；影響沉淀純度的主要因素；

沉淀條件的選擇、有機沉淀劑。

能力

掌握重量分析法的基本概念、熟悉沉淀重量法的分析過程和要求、溶解度及其影響因素；了解沉淀的類型和形成、影響沉淀純度的因素和沉淀條件的選擇；準確計算重量分析結(jié)果。

素質(zhì)

理解重量分析法對沉淀的要求、沉淀的完全程度與影響沉淀溶解度的因素；理解影響沉淀純度的因素、沉淀的條件；理解重量分析法的應(yīng)用，樹立嚴格的“量”的概念。

3.4 原子光譜分析[5–10]

(1) 原子發(fā)射光譜。

知識點

原子發(fā)射光譜原理、原子能級圖、Boltzmann分布、特征譜線、譜線強度；激發(fā)電位、電離電位；電弧光源、火花光源、電感耦合等離子體光源；內(nèi)標元素。

能力

理解原子發(fā)射光譜產(chǎn)生的原理；了解影響譜線強度的因素，了解電弧、火花、電感耦合等離子體ICP光源的工作原理及其特點；掌握原子發(fā)射光譜儀的基本組成及部件作用；掌握原子發(fā)射光譜定性分析方法及內(nèi)標定量分析方法。

素質(zhì)

理解原子發(fā)射光譜的基本原理、儀器組成及分析方法特點；掌握原子發(fā)射光譜法在元素定性分析、定量分析中的應(yīng)用；了解ICP-MS的原理及應(yīng)用。

(2) 原子吸收光譜。

知識點

原子吸收光譜原理、譜線輪廓、積分吸收、峰值吸收；銳線光源、空心陰極燈、火焰原子化器、石墨爐原子化器、背景校正。

能力

理解原子吸收光譜產(chǎn)生的機理；了解影響譜線變寬的因素、干擾產(chǎn)生及背景校正方法；

掌握原子吸收光譜儀的基本組成及部件的作用；掌握空心陰極燈、火焰及石墨爐原子化器的工作原理。

素質(zhì)

理解原子吸收光譜的基本原理及特點；了解原子吸收光譜法在元素定性分析、定量分析中的應(yīng)用。

(3) 原子熒光光譜。

知識點

原子熒光光譜原理、共振熒光、非共振熒光。

能力

理解原子熒光光譜產(chǎn)生的機理；了解原子熒光光譜類型；掌握原子熒光光譜儀的基本組成及結(jié)構(gòu)；

掌握原子熒光分析法的特點及應(yīng)用。

素質(zhì)

理解原子熒光光譜的基本原理及特點；了解原子熒光光譜法在元素定量分析中的應(yīng)用。

3.5 分子光譜分析[5–10]

(1) 紫外-可見吸收光譜。

知識點

紫外-可見吸收光譜產(chǎn)生的機理；生色團與助色團；朗伯-比爾定律；紫外-可見吸收分光光度計的光源；顯色反應(yīng)、顯色條件。

能力

理解有機化合物分子的電子躍遷類型；了解單波長、雙波長紫外-可見分光光度計的原理及其基本組成部件的作用；掌握朗伯-比爾定律的物理意義及偏離原因；掌握紫外-可見吸收光譜法中顯色條件的選擇。

素質(zhì)

理解紫外-可見吸收光譜的基本原理、光譜的特點及影響因素；了解紫外-可見吸收光譜法用于共軛體系有機化合物的研究，以及單組分體系和多組分體系定量測定的應(yīng)用。

(2) 紅外與近紅外光譜。

知識點

紅外光譜產(chǎn)生的機理、振動與偶極矩；基團頻率與特征吸收峰、官能團區(qū)與指紋區(qū)；

電子效應(yīng)、空間效應(yīng)、振動耦合；費米共振；近紅外光譜產(chǎn)生的機理。

能力

理解紅外吸收光譜產(chǎn)生的兩個條件；掌握有機化合物的基團頻率和指紋區(qū)的特征吸收帶；

掌握影響基團頻率位移的主要因素；掌握重要有機化合物的紅外譜圖解析。

素質(zhì)

理解紅外吸收光譜的基本原理，光譜的特點及影響因素；學(xué)習(xí)綜合運用譜圖信息解析、鑒定有機化合物和未知物的分子結(jié)構(gòu)的技能；了解近紅外光譜的應(yīng)用。

(3) 拉曼光譜。

知識點

拉曼光譜產(chǎn)生的機理、拉曼散射、拉曼位移；共振拉曼、表面增強拉曼。

能力

理解拉曼光譜法的基本原理；掌握色散型拉曼光譜儀和傅里葉變換拉曼光譜儀的基本結(jié)構(gòu)和特點。

素質(zhì)

理解拉曼光譜的基本原理，光譜的特點；了解拉曼光譜法在化合物定性分析、定量分析中的應(yīng)用。

(4) 熒光與磷光光譜。

知識點

熒光與磷光產(chǎn)生的機理；激發(fā)光譜與發(fā)射光譜；熒光量子效率、分子結(jié)構(gòu)與熒光的關(guān)系。

能力

了解熒光、磷光的分類原理以及影響熒光效率的因素；理解分子熒光光譜法的基本原理；

掌握熒光的產(chǎn)生機理和熒光光譜儀的基本結(jié)構(gòu)。

素質(zhì)

理解分子熒光與磷光的基本原理、光譜的特點及影響因素；了解熒光與磷光探針的設(shè)計原理及其在傳感與成像分析中的應(yīng)用。

(5) 化學(xué)發(fā)光。

知識點

化學(xué)發(fā)光產(chǎn)生的機理；電致發(fā)光與生物發(fā)光；典型的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)體系。

能力

了解化學(xué)發(fā)光的分類原理以及影響量子產(chǎn)率的因素；理解化學(xué)發(fā)光法的基本原理；

掌握幾種典型的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)體系。

素質(zhì)

理解化學(xué)發(fā)光的基本原理，光譜的特點及影響因素；了解幾種典型的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)體系在環(huán)境化學(xué)、生物化學(xué)、生物學(xué)及醫(yī)學(xué)等方面中的應(yīng)用。

(6) 圓二色光譜。

知識點

圓二色光譜產(chǎn)生的機理；化合物的立體結(jié)構(gòu)與圓二色光譜的關(guān)系。

能力

掌握圓二色光譜法的基本原理和應(yīng)用。

素質(zhì)

理解圓二色光譜法的基本原理和特點；了解圓二色光譜法在立體化學(xué)、生物化學(xué)等研究中的應(yīng)用。

3.6 核磁共振波譜分析[5–10]

知識點

原子核自旋與磁矩、核磁共振、核磁弛豫；化學(xué)位移、磁各向異性效應(yīng)；耦合常數(shù)、化學(xué)等價、磁等價、自旋系統(tǒng)；碳譜特征、質(zhì)子耦合譜、質(zhì)子去耦譜、偏共振去耦譜、歐沃斯效應(yīng)。

能力

能夠掌握原子核自旋、磁矩、能級分裂、拉莫進動、核磁共振、核磁馳豫、屏蔽效應(yīng)、化學(xué)位移、自旋耦合、自旋裂分、耦合常數(shù)、自旋系統(tǒng)等基本概念和自旋裂分規(guī)律；能夠判斷影響化學(xué)位移的主要因素和不同類型氫核和碳核的化學(xué)位移值范圍；能夠熟悉自旋偶合系統(tǒng)的分類、儀器構(gòu)造和實驗技術(shù)以及碳譜去偶技術(shù)；能夠進行化學(xué)位移的計算以及核磁共振氫譜和碳譜的解析。

素質(zhì)

理解核磁共振波譜法的基本原理、譜圖特點、實驗技術(shù)和解析方法；學(xué)習(xí)綜合運用波譜技術(shù)和譜圖信息解析、鑒定有機化合物和未知物的分子結(jié)構(gòu)的技能。

3.7 質(zhì)譜分析[5–10]

知識點

離子源、質(zhì)量分析器；基峰、分子離子峰、準分子離子峰、同位素離子峰、碎片離子峰、重排離子峰、亞穩(wěn)離子峰、多電荷離子峰；質(zhì)量范圍、分辨率；分子質(zhì)譜、原子質(zhì)譜、生物質(zhì)譜。

能力

掌握常用離子源(電感耦合等離子體離子源、電子轟擊電離源、化學(xué)電離源、基質(zhì)輔助激光解吸電離源)和質(zhì)量分析器(單聚焦質(zhì)量分析器、雙聚焦質(zhì)量分析器、四極桿質(zhì)量分析器、飛行時間質(zhì)量分析器、離子阱質(zhì)量分析器)的原理與應(yīng)用；掌握分子電離與離子裂解的基本規(guī)律；掌握質(zhì)譜圖中分子離子峰的識別方法與原理以及運用質(zhì)譜進行分子式測定的方法與原理；具備對簡單有機化合物的質(zhì)譜進行解析的能力；掌握運用質(zhì)譜法進行定量分析的基本方法與原理。

素質(zhì)

了解質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)，理解其工作原理；了解質(zhì)譜的分類方式以及分子質(zhì)譜、原子質(zhì)譜和生物質(zhì)譜的區(qū)別；了解串聯(lián)質(zhì)譜和色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)以及它們在分析化學(xué)中的應(yīng)用；了解質(zhì)譜的發(fā)展趨勢。

3.8 電化學(xué)分析[5–10]

(1) 電位分析。

知識點

擴散電位、界面電位、膜電位、不對稱電位；離子選擇電極(膜電極)的組成及電位、Nernst響應(yīng)斜率；電位選擇性系數(shù)、電位法的方法誤差。

能力

掌握離子選擇電極(膜電極)的結(jié)構(gòu)與電極電位；掌握pH玻璃電極、氟離子選擇電極的組成、響應(yīng)機理及應(yīng)用；掌握pH計測定pH以及電位法測定離子活度的方法與原理。

素質(zhì)

了解流動載體電極、生物電極的響應(yīng)機理及應(yīng)用；了解電位滴定法指示電極的選擇以及滴定終點的確定方法；了解自動電位滴定儀的基本原理與結(jié)構(gòu)。

(2) 電解分析。

知識點

電解過程、析出電位與分解電壓；電解方程、過電位；控制電流電解法、控制電位電解法。

能力

掌握過電位產(chǎn)生的原因及影響因素；能夠判斷電解過程中離子的析出順序、完全程度以及不同離子通過電解分離的可行性。

素質(zhì)

了解控制電流電解法與控制電位電解法在分離分析中的應(yīng)用；了解電解法在工業(yè)中的應(yīng)用。

(3) 庫侖分析。

知識點

Faraday定律、電流效率；控制電位庫侖分析法；控制電流庫侖分析法(庫侖滴定法)。

能力

掌握庫侖分析法的基本原理及影響電流效率的因素；掌握控制電位庫侖分析法和控制電流庫侖分析法的原理與應(yīng)用。

素質(zhì)

了解庫侖滴定法的特點以及終點指示方法；了解庫侖滴定法的一些典型應(yīng)用(如Karl Fischer滴定法、庫侖法測定COD、庫侖定碳儀等)。

(4) 伏安分析。

知識點

擴散電流理論、極限擴散電流方程(柯泰爾方程)、電位階躍法、伏安曲線；直流極譜法、直流極譜波、尤考維奇方程、半波電位、殘余電流、遷移電流、極譜極大、氧波、極譜波種類與極譜波方程；脈沖極譜法、線性掃描伏安法、示波極譜法、循環(huán)伏安法。

能力

掌握直流極譜法與伏安法的原理及它們與電解法的區(qū)別；掌握直流極譜法中干擾電流的來源及消除方法；掌握極譜法和伏安法定量分析的原理與方法。

素質(zhì)

了解極譜波方程的應(yīng)用以及利用循環(huán)伏安法判斷電極過程可逆性的原理與方法；了解伏安法中的脈沖技術(shù)、強制對流技術(shù)以及工作電極如化學(xué)修飾電極等；了解計時電流法、示差脈沖伏安法、溶出伏安法在分析化學(xué)中的應(yīng)用情況。

3.9 色譜分析[5–10]

(1) 色譜分析基礎(chǔ)理論。

知識點

色譜法、分配系數(shù)和分配比；保留值、區(qū)域?qū)挾?；塔板?shù)和塔板高度、分離度、塔板理論、速率理論、分離度方程；純物質(zhì)對照定性、歸一化法、內(nèi)標法和外標法。

能力

具備根據(jù)分析對象的特性及分析要求選擇合適定性和定量分析方法的能力；掌握相對保留值、保留指數(shù)、塔板數(shù)、塔板高度、分離度的計算方法；掌握歸一化、內(nèi)標法和外標法的原理并進行相關(guān)計算。

素質(zhì)

理解色譜分離的基本原理，了解色譜分析的分類方式，色譜分析的基本流程；理解色譜圖蘊含的基本信息；理解柱效能的基本含義、影響柱效能的參數(shù)和提高柱效能的方法；理解分離度的基本含義、影響分離度的參數(shù)和提高分離度的方法。

(2) 氣相色譜分析。

知識點

氣相色譜法、氣液色譜法、氣固色譜法、氣相色譜固定相、氣相色譜檢測器、毛細管柱、程序升溫。

能力

具備根據(jù)分析對象的特性及分析要求選擇合適的氣相色譜檢測器的能力；能夠根據(jù)分析對象的特性及分析要求選擇合適類型、極性的固定相。

素質(zhì)

理解氣相色譜分析的特點，應(yīng)用范圍，氣相色譜儀組件的作用；理解熱導(dǎo)檢測器、氫火焰離子化檢測器的原理、操作參數(shù)和應(yīng)用特性；理解氣相色譜固定相與待分離組分之間的作用力類型；理解毛細管氣相色譜法的特點，及其與填充柱氣相色譜法的區(qū)別；了解氣相色譜分析的主要操作參數(shù)。

(3) 高效液相色譜分析。

知識點

高效液相色譜法、超高效液相色譜法、梯度洗脫、化學(xué)鍵合相色譜、反相色譜、正相色譜、離子對色譜、液固色譜、離子色譜、空間排阻色譜。

能力

具備根據(jù)分析對象的特性及分析要求選擇合適的液相色譜類型的能力；能夠根據(jù)分析對象的特性及分析要求選擇合適的高效液相色譜檢測器。

素質(zhì)

理解高效液相色譜分析的特點，應(yīng)用范圍，影響液相色譜柱效能的參數(shù)和提高柱效能的方法；了解高效液相色譜儀的流程、檢測器的種類和應(yīng)用特性；理解化學(xué)鍵合相色譜(反相色譜，正相色譜，離子對色譜)，液固色譜，離子色譜，空間排阻色譜法的分離原理；了解反相鍵合相色譜的主要操作參數(shù)。

(4) 色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析。

知識點

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、接口、總離子流圖、質(zhì)量色譜圖、電噴霧接口、選擇離子監(jiān)測、反應(yīng)離子檢測、準分子離子、母離子、子離子。

能力

具備根據(jù)分析對象的特性及分析要求，選擇合適的色譜分析方法和檢測方法(含質(zhì)譜檢測)的能力。

素質(zhì)

理解將色譜與質(zhì)譜聯(lián)用的優(yōu)勢，以及將兩類儀器方法進行有機結(jié)合需要解決的關(guān)鍵問題；了解氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的儀器組成，應(yīng)用特點；了解液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的儀器組成，應(yīng)用特點。

(5) 毛細管電泳。

知識點

電滲流、毛細管電泳儀基本組成和結(jié)構(gòu)流程、進樣方式、毛細管電泳分離的基本原理、分離模式、影響毛細管電泳分離的主要因素。

能力

具備根據(jù)分析對象的特性及分析要求，選擇合適的毛細管電泳分析方法的能力。

素質(zhì)

了解毛細管電泳分析的特點，應(yīng)用范圍，毛細管電泳儀組件的作用；理解電泳遷移速率、電滲流的基本含義及其在毛細管電泳中的作用；理解影響毛細管電泳分析的主要參數(shù)和提高分辨率的方法；

理解毛細管區(qū)帶電泳、毛細管凝膠電泳、毛細管等電聚焦、毛細管等速電泳、膠束電動毛細管色譜和毛細管電色譜的分離原理。

(6) 柱層析、薄層色譜、紙色譜。

知識點

方法的原理、操作方式、操作過程、裝置和材料的選擇、適用范圍。

能力

能夠利用柱層析、薄層色譜或紙色譜的方法開展復(fù)雜物質(zhì)的分離分析；具備根據(jù)分析對象的特性及分析要求，選擇合適的層析分離方法和條件的能力。

素質(zhì)

了解柱層析、薄層色譜和紙色譜的特點和應(yīng)用范圍；理解柱層析、薄層色譜和紙色譜的基本原理、儀器裝置和實驗技術(shù)；了解比移值、邊緣效應(yīng)等基本概念。

3.10 其他分析方法

(1) 熱分析[5–10]。

知識點

熱天平、熱重曲線、導(dǎo)數(shù)熱重法、差熱分析、差示掃描量熱法、比熱容。

能力

能夠掌握熱天平、熱重曲線、導(dǎo)數(shù)熱重法、差熱分析、差示掃描量熱法、比熱容等基本概念；

能夠進行熱重曲線、差熱曲線、差示掃描量熱曲線、比熱容的測定。

素質(zhì)

理解熱重法、差熱分析、差示掃描量熱法的基本原理、曲線特點及實驗技術(shù)；學(xué)習(xí)測量物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度關(guān)系的技術(shù)。

(2) 流動注射與微流控分析[5–10]。

知識點

流動注射技術(shù)、基本的流動注射分析系統(tǒng)、試樣的注入、區(qū)帶的分散過程、微流控技術(shù)、微全分析系統(tǒng)、芯片實驗室、器官芯片(人體芯片)、微流控技術(shù)的尺寸效應(yīng)、微納尺度流體的特點。

能力

能夠掌握流動注射技術(shù)、基本的流動注射分析系統(tǒng)、試樣的注入、區(qū)帶的分散過程、微流控技術(shù)、微全分析系統(tǒng)、芯片實驗室、器官芯片(人體芯片)、微流控技術(shù)的尺寸效應(yīng)、微納尺度流體的特點等基本概念；能夠了解基于流動注射技術(shù)和微流控技術(shù)的定性定量方法；能夠根據(jù)設(shè)計圖搭建簡單的流動注射分析裝置；能夠用光刻法制作玻璃微流控芯片，用模塑法制作聚PDMS (二甲基硅氧烷)微流控芯片。

素質(zhì)

理解流動注射技術(shù)和微流控技術(shù)的區(qū)別和聯(lián)系；理解流動注射分析中區(qū)帶分散過程的重要性；

理解微流控分析是將生物、化學(xué)等實驗室的基本功能諸如樣品制備、反應(yīng)、分離和檢測等轉(zhuǎn)移到便攜的芯片中，而不是簡單地追求部件和整機的微型化；了解微流控芯片制作、使用的相關(guān)技術(shù)，至少包括微結(jié)構(gòu)的形成方法、芯片的封裝、流體的驅(qū)動和控制。

(3) 光電子能譜[5–10]。

知識點

X射線、光電子、電子結(jié)合能、光電子動能、化學(xué)位移、俄歇電子、俄歇過程、俄歇電子能量、振動的精細結(jié)構(gòu)。

能力

能夠掌握X射線、光電子、電子結(jié)合能、光電子動能、化學(xué)位移、俄歇電子、俄歇過程、俄歇電子能量、振動的精細結(jié)構(gòu)等基本概念；能夠進行電子能譜的測定。

素質(zhì)

理解X射線光電子能譜、俄歇電子能譜、紫外光電子能譜的基本原理，測定方法及實驗技術(shù)；學(xué)習(xí)固體表面分析方法。

(4) 傳感器。

知識點

化學(xué)傳感器、生物傳感器、傳感器構(gòu)成與原理、傳感器分類、傳感器性能參數(shù)、傳感器的發(fā)展與應(yīng)用。

能力

熟悉傳感器構(gòu)成與原理以及傳感器作用與功能；熟悉不同傳感器的特點以及應(yīng)用。

素質(zhì)

理解傳感器基本概念、構(gòu)成與基本原理；熟悉傳感器作用與功能，了解傳感器性能參數(shù)的概念與含義；了解傳感器發(fā)展歷程與現(xiàn)狀以及傳感器應(yīng)用。

(5) 電子顯微鏡[11–19]。

知識點

透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、掃描隧道顯微鏡(STM)、原子力顯微鏡、電鏡分辨率、放大倍數(shù)、襯度原理、景深、透射電子、吸收電子、背散射電子、二次電子、特征X射線。

能力

熟悉電子顯微鏡種類與原理以及顯微鏡作用與功能；了解不同電子顯微鏡的特點以及適用范圍；

能夠掌握分辨率、放大倍數(shù)、襯度原理、景深、透射電子、吸收電子、背散射電子、二次電子、特征X射線等概念。

素質(zhì)

了解電子顯微鏡的發(fā)展歷程、分類、特點與適用范圍；熟悉電子顯微鏡的構(gòu)造、作用與功能，并了解其成像原理。

(6) 掃描探針[11–19]。

知識點

原子力顯微分析法、掃描隧道顯微分析法、隧道效應(yīng)、工作模式(恒電流、恒高度)、針尖形狀對圖像的影響、針尖展寬效應(yīng)、納米加工技術(shù)、STM單原子的提取、拖尾現(xiàn)象、雙針尖或多針尖效應(yīng)、掃描探針的發(fā)展與應(yīng)用。

能力

熟悉掃描探針構(gòu)成與原理以及掃描探針的作用與功能，并了解使用過程中常見問題的解決方法；了解掃描探針的發(fā)展歷程與應(yīng)用。

素質(zhì)

理解掃描探針基本概念、構(gòu)成、分類與基本原理；熟悉掃描探針作用與功能，了解掃描探針的操作方法；了解掃描探針發(fā)展歷程與現(xiàn)狀以及掃描探針應(yīng)用。

(7) 光學(xué)成像分析[11–19]。

知識點

光學(xué)成像、細胞成像、化學(xué)發(fā)光成像、紅外熱成像、圖像傳感器、成像系統(tǒng)及性能參數(shù)、景深和焦深、像差、光學(xué)分辨率、光源分類、組織穿透深度、光學(xué)相干斷層成像技術(shù)(OCT)、成像分析的發(fā)展與應(yīng)用。

能力

了解光學(xué)成像的基礎(chǔ)原理，了解各種成像儀器的成像原理與功能；能夠?qū)D像進行初步分析，了解成像系統(tǒng)及性能參數(shù)；了解不同成像的特點以及應(yīng)用范圍。

素質(zhì)

理解光學(xué)成像分析基本概念與基本原理；了解成像儀器性能參數(shù)的概念與含義；了解成像分析發(fā)展歷程與現(xiàn)狀以及應(yīng)用。

(8) 形態(tài)分析[20–26]。

知識點

元素形態(tài)分類、形態(tài)分析、形態(tài)分析的意義、形態(tài)分析前樣品預(yù)處理方法、形態(tài)分析方法、聯(lián)用技術(shù)、分離技術(shù)與原子光譜(質(zhì)譜)聯(lián)用、分離技術(shù)與分子光譜聯(lián)用、集中常見元素形態(tài)分析、其他元素價態(tài)分析方法如XPS。

能力

了解元素存在狀態(tài)、形態(tài)的分類；掌握元素形態(tài)分析的重要意義，特別是元素不同形態(tài)化合物在元素環(huán)境過程、催化反應(yīng)、生物過程等中的影響；了解并掌握各種形態(tài)分析方法的原理、應(yīng)用范圍；

了解常見的元素如砷、汞、鉛、硒、錫等元素形態(tài)分析實例。

素質(zhì)

理解元素形態(tài)分析的重要性，有元素形態(tài)分析的意識和概念；掌握常見的形態(tài)分析方法，特別是色譜與原子光譜以及分子質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)；了解當前元素形態(tài)分析的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀以及應(yīng)用。

(9) 過程分析[20–26]。

知識點

過程分析發(fā)展歷史、過程分析、過程分析的意義、過程分析樣品預(yù)處理、過程分析化學(xué)計量學(xué)、過程分析儀器及其特點、過程分析化學(xué)發(fā)展趨勢。

能力

過程分析的定義，其與傳統(tǒng)實驗室分析的差異；掌握過程分析的重要意義，特別是工業(yè)化學(xué)中的過程分析化學(xué)；了解過程分析化學(xué)的取樣和樣品處理；了解過程分析化學(xué)計量學(xué)；掌握過程分析的儀器及特點。

素質(zhì)

理解過程分析的重要性及應(yīng)用領(lǐng)域；掌握常見的過程分析的樣品處理、分析儀器、化學(xué)計量學(xué)相關(guān)知識；了解過程分析的現(xiàn)狀、難點、應(yīng)用以及未來發(fā)展趨勢。

(10) 原位分析[20–26]。

知識點

原位分析化學(xué)的歷史，原位分析的定義，原位分析方法、儀器及其特點，原位分析存在的困難以及發(fā)展趨勢。

能力

原位分析的定義，相較于離線分析的特點和優(yōu)勢；掌握原位分析的重要性，特別是生命分析化學(xué)、材料科學(xué)的原位成像示蹤和生長原位觀察和機理探討；了解原位分析的操作過程以及難點；了解原位分析獲得信息的優(yōu)勢和不足。

素質(zhì)

理解原位分析的重要性及應(yīng)用領(lǐng)域；掌握常見原位分析方法、技術(shù)與儀器，如熒光成像以及各種電鏡原位觀察；了解原位分析的現(xiàn)狀、難點、應(yīng)用以及未來發(fā)展趨勢。

(11) 組學(xué)分析(蛋白質(zhì)組學(xué)分析)[20–26]。

知識點

蛋白質(zhì)組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)分析歷史、蛋白質(zhì)定性和定量分析、蛋白分子功能、蛋白質(zhì)分離與提純、各類蛋白質(zhì)組學(xué)常用儀器(分離儀器：凝膠電泳、高壓液相色譜HPLC；鑒定儀器：質(zhì)譜、X射線單晶衍射儀、核磁共振等)、蛋白數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分析。

能力

了解蛋白質(zhì)組學(xué)定義及其與基因組學(xué)的關(guān)系；了解特殊蛋白分子功能及其翻譯后修飾；掌握蛋白質(zhì)組學(xué)定性分析、定量分析方法；掌握蛋白質(zhì)分析常用儀器(分離儀器：凝膠電泳、HPLC；定性定量分析儀器：質(zhì)譜、X射線晶體衍射、核磁共振等)；掌握蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫以及獲得數(shù)據(jù)分析處理方法。

素質(zhì)

理解蛋白質(zhì)組學(xué)概念及其應(yīng)用領(lǐng)域和重要意義；了解蛋白質(zhì)組學(xué)分析儀器原理以及定性和定量分析方法；掌握蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫以及獲得數(shù)據(jù)分析處理方法。

3.11 化學(xué)信息的獲取、處理和表達[5–10]

知識點

化學(xué)信息的表征、試驗設(shè)計理論和方法、化學(xué)信號處理方法、混合物的波譜定量分析理論和方法、時序波譜數(shù)據(jù)的分辨理論和方法、化學(xué)模式識別理論和方法。

能力

掌握采用不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式來表征不同復(fù)雜度的化學(xué)信號；學(xué)會正確使用常用的實驗設(shè)計方法設(shè)計化學(xué)實驗；掌握簡單的化學(xué)信號處理方法(如：平滑、求導(dǎo)等)；了解復(fù)雜體系的波譜定量分析理論和方法；了解復(fù)雜體系的時序波譜數(shù)據(jù)(如：聯(lián)用色譜數(shù)據(jù)、動力學(xué)反應(yīng)的波譜數(shù)據(jù))的分辨理論和方法；了解常用的化學(xué)模式識別方法及其應(yīng)用。

素質(zhì)

具備從多維變量角度分析問題的能力；通過簡單的培訓(xùn)，能夠使用相關(guān)軟件對實際復(fù)雜體系的波譜數(shù)據(jù)進行正確的解析。

4 結(jié)語

本建議可作為分析化學(xué)教學(xué)建設(shè)的參考。眾所周知，分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求必然會隨著社會的發(fā)展、科技的進步、生活的躍升以及社會對化學(xué)類專業(yè)人才培養(yǎng)要求的變化而不斷豐富、調(diào)整和發(fā)展。衷心希望廣大分析化學(xué)教師在使用本建議的過程中不斷提出意見和建議，以使該建議內(nèi)容能夠不斷更新和發(fā)展，更好地適應(yīng)我國高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)分析化學(xué)教學(xué)改革和教學(xué)建設(shè)的需要。