开课学院：资源环境学院 制作人：陈思雨

一、课程简介

《仪器分析及实验》是环境生态工程专业的专业必修课，仪器分析是分析化学最为重要的组成部分，已成为当代分析化学的主流，也是分析化学未来发展的方向。仪器分析通过测量物质某些物理或物理化学性质（如光、电、声、磁、热等）、参数及其变化来确定物质的组成、成分含量及化学结构的分析方法，是继《无机及分析化学》后，学生必须掌握的现代分析技术，是学生进行科学研究及创新必备的工具，对学生的创新能力和综合素质的培养与提高起着至关重要的作用。

二、案例基本信息

1. 案例名称：仪眼看世界——紫外-可见吸收光谱法的应用

2.对应章节：第九章紫外-可见吸收光谱法

3.课程讲次：1

三、案例教学目标

1.知识目标：掌握紫外-可见吸收光谱法的基本原理，掌握定性定量的方法依据；

2.能力目标：掌握相关仪器的组成构造以及分析应用计算方法；

3.思政目标：通过发布项目和实践任务，引发学生思考人类活动对于环境带来的负面影响，让学生切实体会到什么是两山理念，增强学生的责任意识和使命感。

四、案例主要内容

紫外-可见吸收光谱法是在生活中广泛应用的一种仪器分析方法，在食品检测、污染检测等多个领域都有广泛应用。

案例一：食品中重金属的检测

食品重金属污染问题已引起全世界的高度重视和深入研究。在国家标准中规定了食品添加剂中砷的测定方法，采用二乙氨基二硫代甲酸银比色法；铅的测定采用双硫腙比色法。采用高频电场激发氧灰化溴代卟啉分光光度法，测定了鄱阳湖野生藜蒿中铅的含量。在碱性介质中，铅与溴代卟啉试剂形成橙黄色配合物，最大吸收波长在479 nm，铅量在0.04 ~ 0.48 g/mL 内符合朗伯比耳定律。采用碘-四氯化碳萃取光度法间接测定食品中的痕量铜方法，在酸性介质中，Cu²⁺氧化I^-定量析出I₂，碘-四氯化碳萃取后分光光度法间接测定食品中的痕量铜。铜质量浓度在5.0 ~ 25.0 μg/mL范围内，符合朗伯比耳定律，检出限为5.0 μg/mL。研究了新试剂2-[ 2-(4-甲基喹啉)偶氮]-5-二乙氨基苯酚（QADP）与镉的显色反应。 QADP与镉反应生成2∶1稳定络合物。体系最大吸收波长590 nm，猪肝、面粉等食品样品中的镉用强阴离子交换固相萃取柱固相萃取预分离和富集后，用分光光度法测定。将大米等食品样品中的镉、铜进行微萃取分离后，利用紫外可见分光光度法测定得到满意结果。

案例二：大气污染分析

紫外分光光度法在大气污染分析中的应用包括使用真空紫外线气体分析仪分析汽车废气，以及使用紫外气体分析仪分析臭氧、二氧化氮、氯气等。气态氨在190～230nm波长上有几条强烈的吸收带，可用于直接测定氨气的浓度。

案例三：水污染分析

紫外可见吸收光谱法可以用于测定水中的多种污染物，如某些具有强致癌性的多环芳烃，如苯并（a）芘在紫外区有强吸收峰，常用此法测定。此外，某些含有共轭体系的油品在紫外光区具有特征吸收峰，故可用此法测定油类污染。

五、案例教学设计

1.案例导入

通过图片展示紫外-可见吸收光谱法在实际应用中的部分场景，引导学生思考紫外-可见吸收光谱法还可以应用于哪里，引出该方法能够应用于环境监测和生态监测，帮助国家及政府进行污染控制与治理，增强专业自豪感，激发责任担当意识。

2.教学方法

（1）课程主体——9.3 紫外-可见吸收光谱法的应用（讲，30分钟）

介绍紫外-可见吸收光谱法的定性分析和定量分析的原理及应用理论。

设计意图：跟随教师的讲解思路，搭建理论知识框架，掌握基础理论。

（2）课程总结与讨论（论，5分钟）

教师总结紫外-可见吸收光谱法的定性、定量分析中的重点公式和知识点；学生讨论紫外-可见吸收光谱法的定性和定量分析是如何应用于导入案例的分析场景当中的。

设计意图：加深知识理解，强化巩固知识，引导学生用课堂理论知识解释实际问题，更好地内化运用知识。

（3）项目任务发布（做，5分钟）

在学生思考讨论后，发布项目任务，小组组队设计庐山某保护区水源地和校园内蝶湖水体的污染调查方案；同步配合发布实践任务——对比两种水体中的N、P含量。

设计意图：（1）通过项目任务，加深学生对理论知识的实践应用的理解，同时激发学生对后续章节的学习兴趣；（2）实践任务的分析结果能够让学生直观了解到两种典型水体的水质差异，让学生切实体会到什么是两山理念，认识到人与自然和谐发展的重要性（思政）。

（4） 考核评价方案

通过设计问卷调查，了解学生认为课程思政达成度的高低；通过学生的课堂出勤、互动、以及作业完成情况进行形成性评价，根据形成性评价结果，及时调整教学策略，针对学生的不足之处进行辅导和提升；通过调查方案以及报告的撰写，全面评估学生的学习成果，为学生提供进一步学习和发展的建议。

六、教学反思

本讲课程授课任务将理论与实践相结合，通过小组组队进行方案设计和实践任务，帮助学生了解紫外-可见吸收光谱法在实际应用中的重要性，培养学生的团队合作意识，使他们学会与他人共同解决问题，引导学生关注环境问题，增强危机感、责任感与使命感。但在教学过程中发现部分学生参与度不高，在课堂讨论中发言不积极，在方案设计中表现不佳，因此在以后的教学中要鼓励学生提问、发表观点，在发布方案设计任务时要进行重点提示，注重培养学生的科学思维，使他们能够更好地运用所学知识解决实际问题。同时要关注学科前沿动态，持续更新思政案例，不断改进教学方法，及时根据学生的反馈调整教学内容和方式，提高教学效果。