高等学校化学类专业分析化学相关教学内容与教学要求建议

王玉枝，杨屹，魏琴，李攻科，张文清，曹秋娥，郑成斌，薛冰纯，羊小海，吴朝阳，陈增萍，宋国胜，宦双燕

1湖南大学化学化工学院，长沙 410082

2北京化工大学化学学院，北京 100029

3济南大学化学化工学院，济南 250022

4中山大学化学学院，广州 510006

5华东理工大学化学与分子工程学院，上海 200237

6云南大学化学科学与工程学院，昆明 650091

7四川大学化学学院，成都 610065

8山西师范大学化学与材料科学学院，山西 临汾 041004

1 引言

分析化学是获取物质的化学信息，研究物质的组成、状态和结构的科学。分析化学所蕴含的世界观和方法论，是化学学科思维的重要组成部分。分析化学教学对学生知识、素质、能力培养具有引领性，是培养高水平化学类专业人才的必然要求。

《高等学校化学类专业分析化学相关教学内容与教学要求建议》(简称“建议”)旨在对分析化学教学中所涉及的知识、能力和素质培养提出明确要求，以指导当前分析化学教学内容和教学方法改革、教材建设等。该建议是在现行《高等学校化学类专业指导性专业规范》《化学类专业教学质量国家标准》和《化学类专业化学理论教学建议内容》[1–3]的基础上，参照国内外重要分析化学教材以及教学内容和要求制订的。

使用“建议”时应注意以下原则[4]：

(1) “建议”主要参照《化学类专业化学理论教学建议内容》编写。各高校可在此基础上，根据需要增减教学内容或提高教学要求；

(2) 分析化学课程授课内容、内容编排、学时分配和掌握程度等，由各高校根据各自人才培养目标、培养要求和教学需要自行确定；

(3) “建议”强调要关注对学生知识、素质和能力的培养，鼓励各高校通过有效测评监控，以保证课程教学质量。

2 分析化学教学对学生能力和素质培养的总体要求

在教学过程中，除了让学生掌握分析化学基础知识、基本理论和分析方法外，还应着力培养学生以下几方面的能力和素质：

(1) 能够选择合适的分析方法进行物质的组成、状态和结构分析；

(2) 能够正确表达和评价分析结果，树立严格的“量”的概念；

(3) 能够获得科学思维和创新能力的培养，树立合作意识和增强社会责任感，提高综合运用所学分析化学知识解决实际问题的能力；

(4) 能够在科学研究和生产生活中发现和提出问题，运用分析化学原理和方法解决问题；

(5) 能够综合运用分析化学及其他相关学科的知识和原理，提出解决问题的方案，评价方案的可行性；

(6) 能够对所学分析化学知识和规律进行整理、归纳、总结和消化吸收，围绕教学内容阅读参考书籍和资料，利用信息技术查阅、综述和评价相关文献，具备自我扩充知识的能力，以适应未来科学技术和经济社会发展的需要。

3 分析化学教学内容与教学要求的建议

为了落实“分析化学教学对学生能力和素质培养的总体要求”，对分析化学各部分的知识点、能力和素质的教学要求提出以下具体建议。

3.1 化学测量误差与质量保证[5–10]

知识点

误差：误差与偏差、准确度与精密度、有效数字；数据统计处理：置信度与置信区间、显著性检验与异常值检验、线性回归；质量保证：空白试验、对照实验、回收实验。

能力

掌握系统误差与随机误差的特点、产生的原因及减免方法；掌握准确度与精密度的关系；会正确计算各类误差与偏差；掌握有效数字修约规则和运算规则，明确有效数字在分析化学中的应用；掌握置信度与平均值的置信区间以及异常值检验的方法；会利用t检验法和F检验法进行显著性差异的评价。

素质

能够评价定量分析结果的准确度和精密度；能够利用空白试验、对照实验及回收实验等解决实际中的问题，提高分析结果的准确度；理解线性回归的含义和相关性评判，掌握一元线性回归方法及实际应用；在化学测量数据分析中树立严谨求实的素质。

3.2 样品采集与制备[5–10]

知识点

取样代表性、采样方法；样品预处理目的、基体干扰、富集、富集因子、回收率、分离因子；气相分离法、沉淀分离法、液相萃取法、固相萃取法、离子交换分离法、色谱分离法、电泳分离法、膜分离法、场辅助分离法。

能力

掌握样品采集原则与方法、样品制备原理与作用；掌握样品前处理技术的评价方法以及常用分离富集方法的应用。

素质

能正确地进行样品采集与处理；关注学科前沿，了解先进材料在样品前处理中的应用；掌握常用分离富集方法的应用，关注绿色分离技术。

3.3 化学分析[5–10]

(1) 滴定分析法概论。

知识点

滴定分析法的特点、滴定剂、化学计量点、滴定终点、终点误差；滴定分析法对化学反应的要求；滴定分析法分类、标准溶液浓度的表示方法；基准物质、标准溶液、直接配制法、间接配制法；滴定度、反应计量比。

能力

了解常用的滴定分析方法和滴定方式；掌握标准溶液的配制、标定及其浓度的表示方法；能够进行各种滴定分析结果的计算。

素质

准确配制标准溶液；初步理解滴定分析方法和方式选择的依据；初步树立“量”的概念。

(2) 酸碱滴定法。

知识点

浓度、活度、活度系数；酸碱质子理论、平衡常数、物料平衡、电荷平衡、质子平衡；

平衡浓度、分布分数；溶液中[H+]的计算；对数图解法；酸碱缓冲溶液、缓冲溶液pH的计算、缓冲容量、常见的缓冲溶液；酸碱指示剂作用原理、变色范围及影响因素、常用的酸碱指示剂；

酸碱滴定原理、强酸强碱的滴定、一元弱酸弱碱的滴定、多元酸和混合酸的滴定、终点误差；

非水溶液中的酸碱滴定、非水滴定溶剂、滴定条件的选择。

能力

掌握酸碱质子理论；掌握各类酸(碱)溶液中[H+]的计算；掌握化学计量点pH和突跃范围pH的计算，了解影响突跃范围的因素及指示剂的选择原则；掌握准确滴定可能性的判据和终点误差的计算；熟悉酸碱滴定法的应用；能够准确配制缓冲溶液；了解非水溶液中的酸碱滴定原理。

素质

理解酸度对弱酸弱碱型体分布的影响；理解酸碱滴定过程中pH变化，并根据滴定突跃正确选择指示剂；掌握酸碱滴定法的原理，可根据样品性质选择合适的指示剂；树立严格的“量”的概念；理论联系实际，运用所学知识确定分析方案，解决相关定量分析问题。

(3) 配位滴定法。

知识点

配位滴定剂；EDTA的性质及特点、标准溶液的配制及标定；配合物的稳定常数、逐级稳定常数、逐级离解常数、累积稳定常数、溶液中各级配位化合物的分布、主反应和副反应、副反应系数、条件稳定常数；金属指示剂原理、条件、选择、封闭和僵化、理论变色点；配位滴定原理、影响突跃范围的因素、终点误差；单一离子准确滴定的适宜酸度范围、混合离子分别滴定的酸度控制、酸效应曲线的应用；提高配位滴定选择性的方法：控制酸度、使用掩蔽剂、使用解蔽剂、采用化学分离法；配位滴定方式及其应用、配位滴定结果的计算。

能力

掌握EDTA的性质及其平衡；掌握配合物的稳定常数、逐级稳定常数、累积稳定常数；掌握副反应系数和条件稳定常数的计算；掌握配位滴定原理；掌握准确滴定的判据；熟悉提高配位滴定选择性的方法；了解配位滴定法的类型和应用。

素质

理解滴定过程中pM的变化；能正确选择指示剂；理解酸度及副反应对配位滴定的影响；关注重金属污染与治理的相关社会问题和前沿研究，能够运用配位滴定相关理论解决实际定量分析问题。

(4) 氧化还原滴定法。

知识点

标准电势、条件电势；氧化还原反应平衡常数、化学计量点时反应进行的程度、影响氧化还原反应的速率的因素；指示剂及其原理；氧化还原滴定曲线、化学计量点及滴定突跃、影响滴定突跃的因素、终点误差；高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法、溴酸钾法、铈量法。

能力

了解氧化还原滴定法的特点和分类；掌握影响条件电势的因素及滴定前预处理方法；掌握氧化还原反应方向、进行方向和进行程度的判据；掌握影响滴定突跃的因素及指示剂的选择；掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法的原理、特点及应用。

素质

理解用条件电势及能斯特方程处理氧化还原反应的方向、程度、反应速率；理解滴定过程中溶液电势和浓度的变化规律，正确选用指示剂；关注个体健康、能源材料、生产生活中涉及的氧化还原平衡问题和前沿研究，培养相关科学素养。

(5) 沉淀滴定法。

知识点

莫尔法；佛尔哈德法；法扬司法。

能力

掌握莫尔法、佛尔哈德法、法扬司法的原理、特点、测定条件、适用范围、干扰因素及应用。

素质

理解指示剂的作用原理；理解沉淀滴定过程中待测离子的浓度变化；理解沉淀滴定过程中的干扰因素；关注微量滴定法，树立绿色化学理念。

(6) 重量分析法。

知识点

重量分析法；沉淀重量法对沉淀形式和称量形式的要求；溶解度、溶度积、条件溶度积；

同离子效应、盐效应、酸效应、配位效应；沉淀的类型和形成过程；影响沉淀纯度的主要因素；

沉淀条件的选择、有机沉淀剂。

能力

掌握重量分析法的基本概念、熟悉沉淀重量法的分析过程和要求、溶解度及其影响因素；了解沉淀的类型和形成、影响沉淀纯度的因素和沉淀条件的选择；准确计算重量分析结果。

素质

理解重量分析法对沉淀的要求、沉淀的完全程度与影响沉淀溶解度的因素；理解影响沉淀纯度的因素、沉淀的条件；理解重量分析法的应用，树立严格的“量”的概念。

3.4 原子光谱分析[5–10]

(1) 原子发射光谱。

知识点

原子发射光谱原理、原子能级图、Boltzmann分布、特征谱线、谱线强度；激发电位、电离电位；电弧光源、火花光源、电感耦合等离子体光源；内标元素。

能力

理解原子发射光谱产生的原理；了解影响谱线强度的因素，了解电弧、火花、电感耦合等离子体ICP光源的工作原理及其特点；掌握原子发射光谱仪的基本组成及部件作用；掌握原子发射光谱定性分析方法及内标定量分析方法。

素质

理解原子发射光谱的基本原理、仪器组成及分析方法特点；掌握原子发射光谱法在元素定性分析、定量分析中的应用；了解ICP-MS的原理及应用。

(2) 原子吸收光谱。

知识点

原子吸收光谱原理、谱线轮廓、积分吸收、峰值吸收；锐线光源、空心阴极灯、火焰原子化器、石墨炉原子化器、背景校正。

能力

理解原子吸收光谱产生的机理；了解影响谱线变宽的因素、干扰产生及背景校正方法；

掌握原子吸收光谱仪的基本组成及部件的作用；掌握空心阴极灯、火焰及石墨炉原子化器的工作原理。

素质

理解原子吸收光谱的基本原理及特点；了解原子吸收光谱法在元素定性分析、定量分析中的应用。

(3) 原子荧光光谱。

知识点

原子荧光光谱原理、共振荧光、非共振荧光。

能力

理解原子荧光光谱产生的机理；了解原子荧光光谱类型；掌握原子荧光光谱仪的基本组成及结构；

掌握原子荧光分析法的特点及应用。

素质

理解原子荧光光谱的基本原理及特点；了解原子荧光光谱法在元素定量分析中的应用。

3.5 分子光谱分析[5–10]

(1) 紫外-可见吸收光谱。

知识点

紫外-可见吸收光谱产生的机理；生色团与助色团；朗伯-比尔定律；紫外-可见吸收分光光度计的光源；显色反应、显色条件。

能力

理解有机化合物分子的电子跃迁类型；了解单波长、双波长紫外-可见分光光度计的原理及其基本组成部件的作用；掌握朗伯-比尔定律的物理意义及偏离原因；掌握紫外-可见吸收光谱法中显色条件的选择。

素质

理解紫外-可见吸收光谱的基本原理、光谱的特点及影响因素；了解紫外-可见吸收光谱法用于共轭体系有机化合物的研究，以及单组分体系和多组分体系定量测定的应用。

(2) 红外与近红外光谱。

知识点

红外光谱产生的机理、振动与偶极矩；基团频率与特征吸收峰、官能团区与指纹区；

电子效应、空间效应、振动耦合；费米共振；近红外光谱产生的机理。

能力

理解红外吸收光谱产生的两个条件；掌握有机化合物的基团频率和指纹区的特征吸收带；

掌握影响基团频率位移的主要因素；掌握重要有机化合物的红外谱图解析。

素质

理解红外吸收光谱的基本原理，光谱的特点及影响因素；学习综合运用谱图信息解析、鉴定有机化合物和未知物的分子结构的技能；了解近红外光谱的应用。

(3) 拉曼光谱。

知识点

拉曼光谱产生的机理、拉曼散射、拉曼位移；共振拉曼、表面增强拉曼。

能力

理解拉曼光谱法的基本原理；掌握色散型拉曼光谱仪和傅里叶变换拉曼光谱仪的基本结构和特点。

素质

理解拉曼光谱的基本原理，光谱的特点；了解拉曼光谱法在化合物定性分析、定量分析中的应用。

(4) 荧光与磷光光谱。

知识点

荧光与磷光产生的机理；激发光谱与发射光谱；荧光量子效率、分子结构与荧光的关系。

能力

了解荧光、磷光的分类原理以及影响荧光效率的因素；理解分子荧光光谱法的基本原理；

掌握荧光的产生机理和荧光光谱仪的基本结构。

素质

理解分子荧光与磷光的基本原理、光谱的特点及影响因素；了解荧光与磷光探针的设计原理及其在传感与成像分析中的应用。

(5) 化学发光。

知识点

化学发光产生的机理；电致发光与生物发光；典型的化学发光反应体系。

能力

了解化学发光的分类原理以及影响量子产率的因素；理解化学发光法的基本原理；

掌握几种典型的化学发光反应体系。

素质

理解化学发光的基本原理，光谱的特点及影响因素；了解几种典型的化学发光反应体系在环境化学、生物化学、生物学及医学等方面中的应用。

(6) 圆二色光谱。

知识点

圆二色光谱产生的机理；化合物的立体结构与圆二色光谱的关系。

能力

掌握圆二色光谱法的基本原理和应用。

素质

理解圆二色光谱法的基本原理和特点；了解圆二色光谱法在立体化学、生物化学等研究中的应用。

3.6 核磁共振波谱分析[5–10]

知识点

原子核自旋与磁矩、核磁共振、核磁弛豫；化学位移、磁各向异性效应；耦合常数、化学等价、磁等价、自旋系统；碳谱特征、质子耦合谱、质子去耦谱、偏共振去耦谱、欧沃斯效应。

能力

能够掌握原子核自旋、磁矩、能级分裂、拉莫进动、核磁共振、核磁驰豫、屏蔽效应、化学位移、自旋耦合、自旋裂分、耦合常数、自旋系统等基本概念和自旋裂分规律；能够判断影响化学位移的主要因素和不同类型氢核和碳核的化学位移值范围；能够熟悉自旋偶合系统的分类、仪器构造和实验技术以及碳谱去偶技术；能够进行化学位移的计算以及核磁共振氢谱和碳谱的解析。

素质

理解核磁共振波谱法的基本原理、谱图特点、实验技术和解析方法；学习综合运用波谱技术和谱图信息解析、鉴定有机化合物和未知物的分子结构的技能。

3.7 质谱分析[5–10]

知识点

离子源、质量分析器；基峰、分子离子峰、准分子离子峰、同位素离子峰、碎片离子峰、重排离子峰、亚稳离子峰、多电荷离子峰；质量范围、分辨率；分子质谱、原子质谱、生物质谱。

能力

掌握常用离子源(电感耦合等离子体离子源、电子轰击电离源、化学电离源、基质辅助激光解吸电离源)和质量分析器(单聚焦质量分析器、双聚焦质量分析器、四极杆质量分析器、飞行时间质量分析器、离子阱质量分析器)的原理与应用；掌握分子电离与离子裂解的基本规律；掌握质谱图中分子离子峰的识别方法与原理以及运用质谱进行分子式测定的方法与原理；具备对简单有机化合物的质谱进行解析的能力；掌握运用质谱法进行定量分析的基本方法与原理。

素质

了解质谱仪的结构，理解其工作原理；了解质谱的分类方式以及分子质谱、原子质谱和生物质谱的区别；了解串联质谱和色谱-质谱联用技术以及它们在分析化学中的应用；了解质谱的发展趋势。

3.8 电化学分析[5–10]

(1) 电位分析。

知识点

扩散电位、界面电位、膜电位、不对称电位；离子选择电极(膜电极)的组成及电位、Nernst响应斜率；电位选择性系数、电位法的方法误差。

能力

掌握离子选择电极(膜电极)的结构与电极电位；掌握pH玻璃电极、氟离子选择电极的组成、响应机理及应用；掌握pH计测定pH以及电位法测定离子活度的方法与原理。

素质

了解流动载体电极、生物电极的响应机理及应用；了解电位滴定法指示电极的选择以及滴定终点的确定方法；了解自动电位滴定仪的基本原理与结构。

(2) 电解分析。

知识点

电解过程、析出电位与分解电压；电解方程、过电位；控制电流电解法、控制电位电解法。

能力

掌握过电位产生的原因及影响因素；能够判断电解过程中离子的析出顺序、完全程度以及不同离子通过电解分离的可行性。

素质

了解控制电流电解法与控制电位电解法在分离分析中的应用；了解电解法在工业中的应用。

(3) 库仑分析。

知识点

Faraday定律、电流效率；控制电位库仑分析法；控制电流库仑分析法(库仑滴定法)。

能力

掌握库仑分析法的基本原理及影响电流效率的因素；掌握控制电位库仑分析法和控制电流库仑分析法的原理与应用。

素质

了解库仑滴定法的特点以及终点指示方法；了解库仑滴定法的一些典型应用(如Karl Fischer滴定法、库仑法测定COD、库仑定碳仪等)。

(4) 伏安分析。

知识点

扩散电流理论、极限扩散电流方程(柯泰尔方程)、电位阶跃法、伏安曲线；直流极谱法、直流极谱波、尤考维奇方程、半波电位、残余电流、迁移电流、极谱极大、氧波、极谱波种类与极谱波方程；脉冲极谱法、线性扫描伏安法、示波极谱法、循环伏安法。

能力

掌握直流极谱法与伏安法的原理及它们与电解法的区别；掌握直流极谱法中干扰电流的来源及消除方法；掌握极谱法和伏安法定量分析的原理与方法。

素质

了解极谱波方程的应用以及利用循环伏安法判断电极过程可逆性的原理与方法；了解伏安法中的脉冲技术、强制对流技术以及工作电极如化学修饰电极等；了解计时电流法、示差脉冲伏安法、溶出伏安法在分析化学中的应用情况。

3.9 色谱分析[5–10]

(1) 色谱分析基础理论。

知识点

色谱法、分配系数和分配比；保留值、区域宽度；塔板数和塔板高度、分离度、塔板理论、速率理论、分离度方程；纯物质对照定性、归一化法、内标法和外标法。

能力

具备根据分析对象的特性及分析要求选择合适定性和定量分析方法的能力；掌握相对保留值、保留指数、塔板数、塔板高度、分离度的计算方法；掌握归一化、内标法和外标法的原理并进行相关计算。

素质

理解色谱分离的基本原理，了解色谱分析的分类方式，色谱分析的基本流程；理解色谱图蕴含的基本信息；理解柱效能的基本含义、影响柱效能的参数和提高柱效能的方法；理解分离度的基本含义、影响分离度的参数和提高分离度的方法。

(2) 气相色谱分析。

知识点

气相色谱法、气液色谱法、气固色谱法、气相色谱固定相、气相色谱检测器、毛细管柱、程序升温。

能力

具备根据分析对象的特性及分析要求选择合适的气相色谱检测器的能力；能够根据分析对象的特性及分析要求选择合适类型、极性的固定相。

素质

理解气相色谱分析的特点，应用范围，气相色谱仪组件的作用；理解热导检测器、氢火焰离子化检测器的原理、操作参数和应用特性；理解气相色谱固定相与待分离组分之间的作用力类型；理解毛细管气相色谱法的特点，及其与填充柱气相色谱法的区别；了解气相色谱分析的主要操作参数。

(3) 高效液相色谱分析。

知识点

高效液相色谱法、超高效液相色谱法、梯度洗脱、化学键合相色谱、反相色谱、正相色谱、离子对色谱、液固色谱、离子色谱、空间排阻色谱。

能力

具备根据分析对象的特性及分析要求选择合适的液相色谱类型的能力；能够根据分析对象的特性及分析要求选择合适的高效液相色谱检测器。

素质

理解高效液相色谱分析的特点，应用范围，影响液相色谱柱效能的参数和提高柱效能的方法；了解高效液相色谱仪的流程、检测器的种类和应用特性；理解化学键合相色谱(反相色谱，正相色谱，离子对色谱)，液固色谱，离子色谱，空间排阻色谱法的分离原理；了解反相键合相色谱的主要操作参数。

(4) 色谱-质谱联用分析。

知识点

气相色谱-质谱联用、高效液相色谱-质谱联用、接口、总离子流图、质量色谱图、电喷雾接口、选择离子监测、反应离子检测、准分子离子、母离子、子离子。

能力

具备根据分析对象的特性及分析要求，选择合适的色谱分析方法和检测方法(含质谱检测)的能力。

素质

理解将色谱与质谱联用的优势，以及将两类仪器方法进行有机结合需要解决的关键问题；了解气相色谱-质谱联用的仪器组成，应用特点；了解液相色谱-质谱联用的仪器组成，应用特点。

(5) 毛细管电泳。

知识点

电渗流、毛细管电泳仪基本组成和结构流程、进样方式、毛细管电泳分离的基本原理、分离模式、影响毛细管电泳分离的主要因素。

能力

具备根据分析对象的特性及分析要求，选择合适的毛细管电泳分析方法的能力。

素质

了解毛细管电泳分析的特点，应用范围，毛细管电泳仪组件的作用；理解电泳迁移速率、电渗流的基本含义及其在毛细管电泳中的作用；理解影响毛细管电泳分析的主要参数和提高分辨率的方法；

理解毛细管区带电泳、毛细管凝胶电泳、毛细管等电聚焦、毛细管等速电泳、胶束电动毛细管色谱和毛细管电色谱的分离原理。

(6) 柱层析、薄层色谱、纸色谱。

知识点

方法的原理、操作方式、操作过程、装置和材料的选择、适用范围。

能力

能够利用柱层析、薄层色谱或纸色谱的方法开展复杂物质的分离分析；具备根据分析对象的特性及分析要求，选择合适的层析分离方法和条件的能力。

素质

了解柱层析、薄层色谱和纸色谱的特点和应用范围；理解柱层析、薄层色谱和纸色谱的基本原理、仪器装置和实验技术；了解比移值、边缘效应等基本概念。

3.10 其他分析方法

(1) 热分析[5–10]。

知识点

热天平、热重曲线、导数热重法、差热分析、差示扫描量热法、比热容。

能力

能够掌握热天平、热重曲线、导数热重法、差热分析、差示扫描量热法、比热容等基本概念；

能够进行热重曲线、差热曲线、差示扫描量热曲线、比热容的测定。

素质

理解热重法、差热分析、差示扫描量热法的基本原理、曲线特点及实验技术；学习测量物质的物理性质与温度关系的技术。

(2) 流动注射与微流控分析[5–10]。

知识点

流动注射技术、基本的流动注射分析系统、试样的注入、区带的分散过程、微流控技术、微全分析系统、芯片实验室、器官芯片(人体芯片)、微流控技术的尺寸效应、微纳尺度流体的特点。

能力

能够掌握流动注射技术、基本的流动注射分析系统、试样的注入、区带的分散过程、微流控技术、微全分析系统、芯片实验室、器官芯片(人体芯片)、微流控技术的尺寸效应、微纳尺度流体的特点等基本概念；能够了解基于流动注射技术和微流控技术的定性定量方法；能够根据设计图搭建简单的流动注射分析装置；能够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。

素质

理解流动注射技术和微流控技术的区别和联系；理解流动注射分析中区带分散过程的重要性；

理解微流控分析是将生物、化学等实验室的基本功能诸如样品制备、反应、分离和检测等转移到便携的芯片中，而不是简单地追求部件和整机的微型化；了解微流控芯片制作、使用的相关技术，至少包括微结构的形成方法、芯片的封装、流体的驱动和控制。

(3) 光电子能谱[5–10]。

知识点

X射线、光电子、电子结合能、光电子动能、化学位移、俄歇电子、俄歇过程、俄歇电子能量、振动的精细结构。

能力

能够掌握X射线、光电子、电子结合能、光电子动能、化学位移、俄歇电子、俄歇过程、俄歇电子能量、振动的精细结构等基本概念；能够进行电子能谱的测定。

素质

理解X射线光电子能谱、俄歇电子能谱、紫外光电子能谱的基本原理，测定方法及实验技术；学习固体表面分析方法。

(4) 传感器。

知识点

化学传感器、生物传感器、传感器构成与原理、传感器分类、传感器性能参数、传感器的发展与应用。

能力

熟悉传感器构成与原理以及传感器作用与功能；熟悉不同传感器的特点以及应用。

素质

理解传感器基本概念、构成与基本原理；熟悉传感器作用与功能，了解传感器性能参数的概念与含义；了解传感器发展历程与现状以及传感器应用。

(5) 电子显微镜[11–19]。

知识点

透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜、电镜分辨率、放大倍数、衬度原理、景深、透射电子、吸收电子、背散射电子、二次电子、特征X射线。

能力

熟悉电子显微镜种类与原理以及显微镜作用与功能；了解不同电子显微镜的特点以及适用范围；

能够掌握分辨率、放大倍数、衬度原理、景深、透射电子、吸收电子、背散射电子、二次电子、特征X射线等概念。

素质

了解电子显微镜的发展历程、分类、特点与适用范围；熟悉电子显微镜的构造、作用与功能，并了解其成像原理。

(6) 扫描探针[11–19]。

知识点

原子力显微分析法、扫描隧道显微分析法、隧道效应、工作模式(恒电流、恒高度)、针尖形状对图像的影响、针尖展宽效应、纳米加工技术、STM单原子的提取、拖尾现象、双针尖或多针尖效应、扫描探针的发展与应用。

能力

熟悉扫描探针构成与原理以及扫描探针的作用与功能，并了解使用过程中常见问题的解决方法；了解扫描探针的发展历程与应用。

素质

理解扫描探针基本概念、构成、分类与基本原理；熟悉扫描探针作用与功能，了解扫描探针的操作方法；了解扫描探针发展历程与现状以及扫描探针应用。

(7) 光学成像分析[11–19]。

知识点

光学成像、细胞成像、化学发光成像、红外热成像、图像传感器、成像系统及性能参数、景深和焦深、像差、光学分辨率、光源分类、组织穿透深度、光学相干断层成像技术(OCT)、成像分析的发展与应用。

能力

了解光学成像的基础原理，了解各种成像仪器的成像原理与功能；能够对图像进行初步分析，了解成像系统及性能参数；了解不同成像的特点以及应用范围。

素质

理解光学成像分析基本概念与基本原理；了解成像仪器性能参数的概念与含义；了解成像分析发展历程与现状以及应用。

(8) 形态分析[20–26]。

知识点

元素形态分类、形态分析、形态分析的意义、形态分析前样品预处理方法、形态分析方法、联用技术、分离技术与原子光谱(质谱)联用、分离技术与分子光谱联用、集中常见元素形态分析、其他元素价态分析方法如XPS。

能力

了解元素存在状态、形态的分类；掌握元素形态分析的重要意义，特别是元素不同形态化合物在元素环境过程、催化反应、生物过程等中的影响；了解并掌握各种形态分析方法的原理、应用范围；

了解常见的元素如砷、汞、铅、硒、锡等元素形态分析实例。

素质

理解元素形态分析的重要性，有元素形态分析的意识和概念；掌握常见的形态分析方法，特别是色谱与原子光谱以及分子质谱联用技术；了解当前元素形态分析的发展历程与现状以及应用。

(9) 过程分析[20–26]。

知识点

过程分析发展历史、过程分析、过程分析的意义、过程分析样品预处理、过程分析化学计量学、过程分析仪器及其特点、过程分析化学发展趋势。

能力

过程分析的定义，其与传统实验室分析的差异；掌握过程分析的重要意义，特别是工业化学中的过程分析化学；了解过程分析化学的取样和样品处理；了解过程分析化学计量学；掌握过程分析的仪器及特点。

素质

理解过程分析的重要性及应用领域；掌握常见的过程分析的样品处理、分析仪器、化学计量学相关知识；了解过程分析的现状、难点、应用以及未来发展趋势。

(10) 原位分析[20–26]。

知识点

原位分析化学的历史，原位分析的定义，原位分析方法、仪器及其特点，原位分析存在的困难以及发展趋势。

能力

原位分析的定义，相较于离线分析的特点和优势；掌握原位分析的重要性，特别是生命分析化学、材料科学的原位成像示踪和生长原位观察和机理探讨；了解原位分析的操作过程以及难点；了解原位分析获得信息的优势和不足。

素质

理解原位分析的重要性及应用领域；掌握常见原位分析方法、技术与仪器，如荧光成像以及各种电镜原位观察；了解原位分析的现状、难点、应用以及未来发展趋势。

(11) 组学分析(蛋白质组学分析)[20–26]。

知识点

蛋白质组学、蛋白质组学分析历史、蛋白质定性和定量分析、蛋白分子功能、蛋白质分离与提纯、各类蛋白质组学常用仪器(分离仪器：凝胶电泳、高压液相色谱HPLC；鉴定仪器：质谱、X射线单晶衍射仪、核磁共振等)、蛋白数据库、数据分析。

能力

了解蛋白质组学定义及其与基因组学的关系；了解特殊蛋白分子功能及其翻译后修饰；掌握蛋白质组学定性分析、定量分析方法；掌握蛋白质分析常用仪器(分离仪器：凝胶电泳、HPLC；定性定量分析仪器：质谱、X射线晶体衍射、核磁共振等)；掌握蛋白质数据库以及获得数据分析处理方法。

素质

理解蛋白质组学概念及其应用领域和重要意义；了解蛋白质组学分析仪器原理以及定性和定量分析方法；掌握蛋白质数据库以及获得数据分析处理方法。

3.11 化学信息的获取、处理和表达[5–10]

知识点

化学信息的表征、试验设计理论和方法、化学信号处理方法、混合物的波谱定量分析理论和方法、时序波谱数据的分辨理论和方法、化学模式识别理论和方法。

能力

掌握采用不同的数据结构形式来表征不同复杂度的化学信号；学会正确使用常用的实验设计方法设计化学实验；掌握简单的化学信号处理方法(如：平滑、求导等)；了解复杂体系的波谱定量分析理论和方法；了解复杂体系的时序波谱数据(如：联用色谱数据、动力学反应的波谱数据)的分辨理论和方法；了解常用的化学模式识别方法及其应用。

素质

具备从多维变量角度分析问题的能力；通过简单的培训，能够使用相关软件对实际复杂体系的波谱数据进行正确的解析。

4 结语

本建议可作为分析化学教学建设的参考。众所周知，分析化学教学内容和教学要求必然会随着社会的发展、科技的进步、生活的跃升以及社会对化学类专业人才培养要求的变化而不断丰富、调整和发展。衷心希望广大分析化学教师在使用本建议的过程中不断提出意见和建议，以使该建议内容能够不断更新和发展，更好地适应我国高等学校化学类专业分析化学教学改革和教学建设的需要。