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Teaching 教学

Undergraduate course: Physical Chemistry 物理化学

Graduate Course 研究生选修课:

Modern Environmental Monitoring Technology 现代环境监测技术

Syllabus 教学大纲

教学内容及要求

第一部分 环境分析与监测绪论(2学时)

  1. 环境监测的目的和分类

  2. 环境监测的现状和发展

  3. 环境监测方法

  4. 环境标准体系

第二部分 原子光谱分析技术及其在环境监测技术的应用(4学时)

  1. 原子光谱分析技术背景

  2. 原子发射光谱分析仪(AES)原理、结构、操作及其在环境监测技术的应用

  3. 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)原理、结构、操作及其在环境监测技术的应用

  4. 原子吸收光谱分析仪(AAS)原理、结构、操作及其在环境监测技术的应用

  5. 原子荧光分析仪(AFS)原理、结构、操作及其在环境监测技术的应用

  6. X射线荧光分析仪(XFS)原理、结构、操作及其在环境监测技术的应用


第三、四部分 分子光谱分析技术及其在环境监测技术的应用一(3学时)

  1. 紫外可见分光光度计(UV-Vis)结构、操作及其在环境监测技术的应用

  2. 红外光谱原理及其在环境监测技术的应用

  3. 红外光谱仪的结构及操作


第四部分 分子光谱分析技术及其在环境监测技术的应用二(3学时)

  1. 拉曼光谱技术背景及其在环境监测技术的应用

  2. 分子发光分析法及其在环境监测技术的应用

  3. X射线光谱发展历程及其在环境监测技术的应用


第五部分 色谱分析技术及其在环境监测技术的应用(4学时)

  1. 色谱法发展历程、原理以及分类

  2. 气相色谱仪(GC)结构、操作及其在环境监测技术的应用

  3. 气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)结构、操作及其在环境监测技术的应用

  4. 高效液相色谱仪(HPLC)结构、操作及其在环境监测技术的应用


第六部分 电化学测量方法及其在环境监测技术中的应用(2学时)

  1. 电化学基础知识

  2. 离子选择性电极在环境监测技术中的应用

  3. 阳极溶出伏安法在环境监测技术中的应用


第七部分 电子自旋共振在环境监测技术中的应用(2学时,选讲)

  1. 电子自旋共振技术简述和一般测量方法

  2. 电子自旋共振的仪器原理、自由基检测及在环境监测技术的应用

  3. 电子自旋共振波谱仪(EPR)的操作和谱图分析


第八部分 大气环境检测(4学时)

  1. 大气污染物检测的种类

  2. 环境大气污染物的检测

  3. 烟气NOX和SOX监测方法


四、实践环节(24学时,1.5个学分)

现代环境监测技术实验课

  1. 重金属电化学检测实验

  2. 吹扫捕集-气质联用仪快速测定土壤中氯苯

  3. 水中新兴污染物和持久性有机污染物的检测

  4. 大气、废水、土壤中重金属的测定实验

  5. 电子自旋共振波谱仪技术对自由基的检测

  6. 空气颗粒物监测及其水溶性离子和元素检测实验



    实验课自编教材:《专业学位研究生实验课程-工程篇》

五、课外习题及课程讨论 (4-8学时)

   小组专题讨论和PPT汇报,备选课题包括但不限于:


  Week3 (9月19、21日)

  1. 地表水采样、水质监控方法

  2. 3S技术(遥感、地理信息系统、全球定位系统)在环境监测领域的应用

  3. 土壤监测的布控、采样、样品处理和分析方法

  4. 比较测量污水中微量金属离子的不同方法


    Week4 (9月26、28日)

  5. 大气、土壤中重金属的测定方法研究

  6. 污水中新兴污染物和持久性有机污染物的检测

  7. 水体中农药成分分析的研究进展

  8. 水体中内分泌干扰物、药物的检测


    Week6 (10月17、19日)

  9. 生物传感器应用于环境监测方面的研究进展

  10. 被动采样技术的研究进展

  11. 固相萃取、微萃取在环境监测的应用

  12. 色谱-质谱联用在环境检测中的应用


    Week7 (10月24、26日)

  13. 电子顺磁共振波谱仪在自由基检测中的应用

  14. 环境中多环芳烃的监测和结构表征

  15. 悬浮颗粒物监测及源解析的研究进展

  16. 其他

Handout Download
课件下载

【实验分组报名:https://www.wjx.cn/jq/17458889.aspx 报名已结束

【实验课分组安排-2017年秋季: 图片 PDF】         

实验讲义下载

下载: PDF 文件


考试安排

时间:2017年10月29日晚上19-20.30,地点:东十二教学楼102教室



现代环境监测技术的实验课安排


第9周 胡敬平 重金属电化学检测实验,地点:环境楼三楼310实验室

第10周 陈静 吹扫捕集-气质联用仪快速测定土壤中氯苯,地点:环境楼四楼404实验室


第11周 龚建宇、王秀萍水中新兴污染物和持久性有机污染物的检测,地点:环境楼四楼404实验室


第12周 梁莎 大气、废水、土壤中重金属的测定实验,地点:环境楼四楼411实验室


第13周 侯慧杰 电子自旋共振波谱仪技术对自由基的检测,地点:环境楼四楼403实验室


第14周 胡辉、周永莉、李道圣 空气颗粒物监测及其水溶性离子和元素检测实验,地点:位于环境楼斜对面近森林公园小门的大气环境保护与污染控制研究所、环境楼四楼404实验室



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第一节:绪论 (课件pdf)

Chapter 1 – Introduction (password protected pdf)

第二节:原子光谱 (课件pdf)

Chapter 2 – Atomic Spectroscopy (password protected pdf)

第三节:分子光谱 I – 紫外可见、红外 (课件pdf)

Chapter 3 Molecular Spectroscopy II (password protected pdf)

第四节:分子光谱 II – 拉曼、分子发光 (课件pdf)

Chapter 4 Molecular Spectroscopy II (password protected pdf)

第五节: 色谱(课件pdf)

Chapter 5 Chromatography (password protected pdf)

第六节: 电化学(课件pdf)

Chapter 6 Electrochemistry (password protected pdf)

第七节: Seminar总结采样技术、联用技术(课件pdf)

Chapter 7 Sampling and Combination Techniques

第八节: 电子自旋共振(课件pdf)

Chapter 8 EPR (password protected pdf)

Doodle课程口头报告分组(2017):https://beta.doodle.com/poll/2s362wunevg9c3ak



Undergraduate Course 本科生基础课

Physical Chemistry 物理化学

For Environmental Engineering students at the 2nd Semester of first year 环境工程专业学生大一下学期(Code:0702725)

Syllabus 教学大纲


  • 热力学第一定律(6学时)

热力学的方法、特点及化学热力学

热力学的基本概念

热力学第一定律

可逆过程与体积功

热容

热力学第一定律的应用

反应热效应

反应热效应与温度的关系——基尔霍夫定律

  • 热力学第二定律(4学时)

宏观实际过程的不可逆性

热力学第二定律的经典表述形式

卡诺循环和卡诺定理

克劳修斯不等式和熵增加原理

熵变的计算

热力学第三定律与规定熵

亥姆霍兹函数和吉布斯函数

吉布斯函数变的计算

热力学基本关系式及其应用


  • 液体混合物与溶液(4学时)


偏摩尔量

化学势

气体的化学势

液体混合物的组成与溶液浓度表示法

拉乌尔定律和理想液体混合物

亨利定律和理想稀薄溶液

理想稀薄溶液的依数性

  • 相平衡(4学时)

相律

单组分系统的相图及克拉贝龙方程

两组分液体混合物的相图

两组分固—液系统的相图

  • 化学平衡(4学时)

化学反应的方向和限度

标准平衡常数及平衡组成的计算

化学反应的标准摩尔吉布斯函数变

  • 电化学(6学时)

电解质溶液的导电机理和法拉利电解定律

离子的电迁移和离子迁移数

电解质溶液的电导、摩尔电导率、电导测定及其应用

可逆电池与可逆电极

视频:A short introduction to the Daniell cell
链接: http://pan.baidu.com/s/1gfArN4v (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1gfArN4v) 密码:mrxn 】

视频:Shorthand notation for galvanic-voltaic cells
链接: http://pan.baidu.com/s/1pLPA7yj (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1pLPA7yj) 密码: xvig 】

视频A short guide to redox electrodes
链接: http://pan.baidu.com/s/1bp7Ihaf (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1bp7Ihaf) 密码: 87u8 】

视频:Constructing and balancing a redox equation from half equations
链接: http://pan.baidu.com/s/1eRIRekM (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1eRIRekM) 密码: t5gi 】

双电层结构及电势分布

电池电动势与热力学函数变之间的关系

电极电势与电池电动势

电池电动势的计算

视频:Predicting the direction of redox reactions
链接: http://pan.baidu.com/s/1c1NETpQ (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1c1NETpQ) 密码: r6cq 】

电动势测定的应用

视频:Using the Nernst equation
链接: http://pan.baidu.com/s/1pL7ZA6B (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1pL7ZA6B) 密码: th7n 】

【视频:How a pH probe works
链接: http://pan.baidu.com/s/1i5pUXCh (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1i5pUXCh) 密码: f1aj 】

分解电势与超电势

极化现象和超电势

浓差极化

电化学极化

塔菲尔(Tafel)公式的物理意义


  • 表面现象与胶体化学(4学时)

比表面吉布斯函数与表面张力

【视频:Surface tension – States of matter and intermolecular forces
链接: http://pan.baidu.com/s/1kVPcKNt (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1kVPcKNt) 密码: ba32 】

液体的表面现象

气—固表面的吸附作用

吸附等温式

表面活性物质和溶液表面的吸附现象

表面活性剂及吸附的应用

分散系统的分类

【视频:Suspensions, colloids and solutions
链接: http://pan.baidu.com/s/1nvivoIt (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1nvivoIt) 密码: fc25 】

溶胶的动力性质及光学性质

溶胶的电学性质

溶胶的稳定性

  • 化学动力学基础(4学时)*

化学反应的速率

【视频:Rate of reaction
链接: http://pan.baidu.com/s/1nv1sgyd (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1nv1sgyd) 密码: gbrh 】

化学反应的速率方程式和反应级数

【视频:Rate law and reaction order
链接: http://pan.baidu.com/s/1hsPiRuG (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1hsPiRuG) 密码: c4c9 】

简单级数反应的速率方程式

【视频:Mechanisms and the rate-determining step
链接: http://pan.baidu.com/s/1bS2F5k (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1bS2F5k) 密码: gbbu 】

反应级数的实验确定

温度对反应速率的影响

实验活化能

反应速率理论简介

【视频:Collision theory
链接: http://pan.baidu.com/s/1dFAvRUD (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1dFAvRUD) 密码: 7zh5 】

催化作用简介

【视频:Catalysts
链接: http://pan.baidu.com/s/1jHKKNRK (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1jHKKNRK) 密码: iwaq 】


Lecture Notes Download

物化讲义专业词汇 Vocabulary (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1kVgGY3d)

(百度云下载,提取密码 a3h3,打开需要密码,password protected pdf)

Electrochemistry 电化学 (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1dFaN6qX)

(百度云下载,提取密码 8vdk,打开需要密码,password protected pdf)

Surface and Colloidal Chemistry 表面和胶体化学 (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1i4FGHzJ)

(百度云下载,提取密码 qfci,打开需要密码,password protected pdf)

Reaction Kinetics 反应动力学 (http://pan NULL.baidu NULL.com/s/1o83BzJG)

(百度云下载,提取密码 ycic,打开需要密码,password protected pdf)

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物理化学课堂教学效果调查问卷(匿名): http://www.sojump.com/jq/8495385.aspx (http://www NULL.sojump NULL.com/jq/8495385 NULL.aspx)

                                                                  PhyChem-Course-Survey-SoJump-QR-code (http://www NULL.sojump NULL.com/jq/8495385 NULL.aspx)

Last update: 25 May 2017






附件【现代环境监测技术 实验课分组 2017秋.png
附件【华中科技大学《现代环境监测技术》实验课分组报名 (2017)-答卷汇总 54人-分组完毕 print.pdf