2022年南京信息工程大学硕士研究生考试科目F22《仪器分析》考试大纲及参考书目

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第一部分   大纲内容

一、课程目标

通过本课程的考核，了解考生对仪器分析基本知识的掌握情况，本课程是基础课，要求学生掌握：光谱分析导论、原子光谱法、分子光谱法、核磁共振光谱法、电分析化学导论、电位分析法、伏安法和极谱法、电解和库仑法、色谱法导论、气相色谱法、液相色谱法等内容。

二、课程内容与考核目标

（一）光谱分析法导论

1.掌握电磁辐射的性质：（1）波动性和微粒性；（2）电磁波谱；（3）电磁辐射与物质的相互作用。

2.理解光学分析法：（1）非光谱法；（2）光谱法。

3.掌握光谱分析仪器的构造：（1）光谱分析仪器原理和基本结构；（2）光源系统；（3）波长选择系统；（4）试样引入系统；（5）检测系统。

（二）原子发射光谱法

1.掌握原子发射光谱的基本原理：（1）原子发射光谱的产生；（2）原子能级与能级图；（3）谱线强度；（4）谱线的自吸与自蚀。

2.理解原子发射光谱仪器：光谱仪类型。

3.了解干扰及消除方法：（1）光谱干扰；（1）非光谱干扰。

4.掌握光谱分析方法：（1）光谱定性分析；（2）光谱半定量分析；（3）光谱定量分析。

5.理解原子发射光谱分析性能及分析应用。

（三）X射线光谱法

1.了解X射线基本原理：（1）X射线的发射；（2）X射线的吸收；（3）X射线的散射和衍射；（4）内层激发电子的弛豫过程。

2.掌握仪器基本结构：（1）X射线辐射源；（2）入射波长限定装置；（3）X射线检测器。

3.了解X射线荧光法，X射线吸收法和X射线衍射法的应用。

（四）紫外-可见吸收光谱法

1.掌握紫外-可见吸收光谱法基本概念：（1）有机化合物的紫外-可见吸收光谱；（2）无机化合物的紫外-可见吸收光谱；（3）常用术语；（4）影响紫外-可见吸收光谱的因素。

2.掌握紫外-可见分光光度计：（1）仪器的基本构造；（2）仪器类型。

3.掌握紫外-可见吸收光谱法的应用：（1）定性分析；（2）结构分析；（3）定量分析；（4）纯度检查；（5）氢键强度的测定。

（五）红外吸收光谱法

1.掌握基本原理：（1）产生红外吸收的条件；（2）多原子分子的振动；（3）基团频率和特征吸收峰；（4）吸收谱带的强度；（5）影响基团频率的因素。

2.了解红外光谱仪：(1)色散型红外光谱仪；(2)傅立叶变换红外光谱仪。

3.了解红外光谱法中的试样制备

4.掌握红外光谱法的应用：（1）定性分析；（2）定量分析。

（六）核磁共振波谱法

1.了解核磁共振基本原理：（1）原子核的自旋和磁矩；（2）核磁矩的空间量子化；（3）核磁共振的条件。

2.掌握化学位移：（1）屏蔽常数；（2）化学位移的定义。

3.掌握自旋-自旋偶合：自旋-自旋偶合分裂的规律

4.了解核磁共振谱仪。

5.掌握一维核磁共振氢谱：（1）核磁共振氢谱的特点；（2）氢谱中影响化学位移的主要因素；（3）氢谱的解析。

6.掌握一维核磁共振碳谱：（1）核磁共振碳谱的特点；（2）碳谱中影响化学位移的主要因素；（3）碳谱中的偶合现象；（4）碳谱的解析。

（七）电分析化学导论

1.掌握电化学池：（1）电化学池的类型；（2）Faraday过程和非Faraday过程。

2.掌握电极/溶液界面双电层：（1）双电层的结构及性质；（2）充电电流。

3.掌握电极过程的基本历程。

4.掌握电化学池的图解表达式：（1）电位符号；（2）电池的图解表达式。

5.掌握电极电位：（1）电极电位的测定；（2）标准电极电位与条件电位；（3）电极电位与电极反应的关系。

6.掌握电极的极化和电池中的电极系统。

7.了解电分析化学方法：（1）静态和动态测试方法；（2）电分析化学方法的分类；（3）电分析化学方法的特点。

（八）电位分析法

1.了解电位分析法指示电极的分类：（1）第一类电极；（2）第二类电极；（3）第三类电极；（4）零类电极；（5）膜电极。

2.了解参比电极与盐桥。

3.理解离子选择电极：（1）膜电位及其产生；（2）离子选择电极电位及其电池电动势的测量；（3）离子选择电极的类型及其响应机理。

4.掌握离子选择电极的性能参数：（1）Nernst响应斜率、线性范围与检出限；（2）电位选择性系数；（3）响应时间。

5.掌握定量分析方法：（1）pH的实用定义及其测量；（2）分析方法；（3）电违法的方法误差。

6.掌握电位滴定法：（1）滴定终点的确定；（2）滴定反应类型及指示电极的选择。

7.理解电位分析仪器及软件工具。

（九）伏安法与极谱法

1.了解液相传质过程：（1）液相传质方式；（2）线性扩散传质。

2.掌握扩散电流理论：（1）电位阶跃法；（2）伏安曲线；（3）极限扩散电流；（4）扩散层厚度。

3.掌握直流极谱法：（1）直流极谱的装置；（2）极谱波的形成；（3）扩散电流方程；（4）极谱定量分析

4.理解脉冲极谱法。

5.掌握循环伏安法。

（十）电解和库仑法

1.掌握电解分析的基本原理：（1）电解；（2）分解电压和析出电位；（3）过电压和过电位；（4）电解析出离子的次序及完全程度。

2.掌握电解分析方法及应用：（1）控制电流电解法；（2）控制电位电解法。

3.掌握库仑法：（1）Faraday电解定律；（2）电流效率；（3）控制电位库仑法；（4）控制电流库仑分析法。

（十一）色谱法导论

1. 掌握色谱法基础知识、基本概念和术语：（1）分布平衡；（2）色谱流动相速度；（3）色谱图；（4）保留值；（5）色谱柱结构特性参数。

2.掌握色谱动力学基础理论：（1）塔板理论；（2）速率理论。

3.掌握基本分离方程：（1）分离度；（2）分离方程；（3）分离速度及影响因素。

4.掌握色谱方法选择和分离操作条件优化。

5.掌握色谱定性分析：保留值定性

6.掌握色谱定量分析：（1）定量依据；（2）定量方法。

（十二）气相色谱法

1.了解气相色谱仪：（1）填充柱气相色谱仪；（2）毛细管气相色谱仪；（3）制备型气相色谱仪。

2.理解气相色谱检测器。

3.了解气相色谱固定相：（1）固体固定相；（2）载体；（3）液体固定相。

4.掌握气相色谱分离条件的选择：（1）固定液及其含量的选择；（2）载体及其粒度的选择；（3）柱长和内径的选择；（4）气相色谱操作条件的选择。

5.理解气相色谱分析的应用。

（十三）高效液相色谱法

1.掌握高效液相色谱法分类和正反相色谱体系。

2.理解高效液相色谱仪：（1）流动相储器和溶剂处理系统；（2）高压泵系统；（3）进样系统；（4）高效液相色谱柱；（5）液相色谱检测器。

3.理解高效液相色谱固定相和流动相。

4.理解吸附色谱：（1）液固吸附色谱固定相；（2）吸附色谱分离机理；（3）分离条件优化和应用。

5.掌握分配色谱：（1）液液分配色谱；（2）键合相高效液相色谱；（3）离子对色谱。

6.理解离子交换色谱：（1）离子交换平衡；（2）离子交换固定相；（3）离子色谱；（4）离子排阻色谱。

7.理解体积排阻色谱：（1）分离原理；（2）体积排阻色谱柱填料和流动相；（3）体积排阻色谱应用。

第二部分   说明

1、基本要求：

通过本课程的考核，考生对仪器分析的知识体系应有一个清晰的认识，应该比较系统地掌握仪器分析的基本理论，了解相关应用。

本课程对各考核点的能力要求一般分为三个层次用相关词语描述：

较低要求——了解

一般要求——理解

较高要求——掌握、应用。

2、各章节分值比例：

第一章占10%，第二章占6%，第三章占4%，第四章占10%，第五章占10%，第六章占10%，第七章占10%，第八章占5%，第九章占5%，第十章占5%，第十一章占15%，第十二章占5%，第十三章占5%。 

3、其他规定

（1）题型：是非题、选择题、填充题、计算题、简答题等多种题型。

（2）考试方式为闭卷笔试，考生不得使用电子计算器。总分150分，考试时间为180分钟，试题主要测验考生对本学科的基础理论、基本知识和基本技能掌握的程度，以及运用所学理论分析、解决问题的能力。命题时试题要有一定的区分度，难易程度要适当，一般应使本学科、专业本科毕业的优秀考生能取得及格以上成绩。

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