唐朝军

(浙江省象山中学 371500)

仪器分析是通过测量表征物质的某些物理或物理化学性质的参数来确定其化学组成、含量或结构的分析方法.

仪器分析在制药、食品分析、环境监测以及生命科学等领域有着广泛的应用应用，在有关专业教学中占有重要地位，是化学专业必修的基础课程之一.笔者搜索1994年至今的化学教育有关仪器分析文献.输入关键词“仪器分析”，发现大学中讨论仪器分析的有53篇，但从中学角度讨论的文章没有搜索结果，一方面源于仪器分析并非传统的基础化学，没有得到足够重视；另一方面，仪器分析的发展非常快，原理相对深奥，需要不断的学习跟进.笔者认为，仪器分析在化学及相关专业中的重要作用不断增大，是化学专业不可或缺的重要基础学科，有必要针对高中阶段学生的学习特点，增加学生对仪器分析的认识和了解.

一、仪器分析简介

仪器分析是基于与物质的物理或物理化学性质而建立起来的分析方法.这类方法常常是测量热、声、光、电、磁等物理量而得到分析结果,而测量这些物理量,一般要使用比较特殊或复杂的仪器设备,故称为“仪器分析”.仪器分析不仅用于物质的定量和定性分析,还可用于状态分析、价态、结构,微区和薄层分析,微量及超痕量分析等,是分析化学发展的方向，广泛应用于制药、食品分析、环境监测以及生命科学等领域目前仪器分析方法和种类非常多，根据仪器的物理学原理现代的仪器分为质谱分析法、光分析学、电化学学、色谱分析法和热分析及其联用(见表1).

二、目前高中阶段的教材和教学

化学是一门以实验为基础的学科，化学实验贯穿整个化学的学习之中，高中化学课标要求有了较大的调整，现代化的实验手段也有了很大的更新，其中现代的实验仪器和方法的要求也在不断地提高，要求学生能够认识某些重要的仪器和实验方法.

《普通高中化学课程标准(实验)》(2003)“实验化学”主题1：初步了解常见物质的组成和结构检测方法，知道质谱仪、核磁共振仪、红外光谱仪等现代仪器在测定物质结构中的作用；“有机化学基础”要求：查阅资料或观察影像：质谱仪、元素分析仪在有机化合物组成分析中的运用.观察：同分异构体的红外光谱和核磁共振图谱.基于高中阶段的学生学习特点，对于仪器分析内容的要求是以了解为主，拓展高中学生的视野，增加认识分析技术的延伸，增加学生对微观粒子的多种化学表征认识，因此学习仪器分析对提高学生的化学科学素养有着重要的意义.

可以以有机物为例说明仪器分析对学生宏微观影响.有机物结构认识既是难点又是重点，学生对有机物很难有一个深刻的认识，红外光谱让学生知道了各种重要的官能团，官能团是把握有机结构重要线索，质谱让学生知道认识有机分子需要总体把握和细节推理相结合，核磁共振氢谱使分子结构更加明晰化.学生认识有机物是不断深入的过程，开始认识有机物，感觉有机物种类繁多结构复杂，似乎无从把握.而仪器分析却能剖析微观物质点滴差异，从微观物质的结构特点入手，让学生在微观上认识有机物的差异，并且利用其中的某些侧面信息来帮助他们把握整体分子，层层深入，不断推进，感受科学的力量和享受认识微观世界的乐趣.物质宏观现象→粒子微观特点→微观粒子性质检测→宏观表征，学生可以通过仪器分析这一工具实现微观和宏观相互沟通的桥梁.

三、中学阶段的仪器分析的走向

仪器分析作为基础化学的重要组成部分，不管是中学阶段和还是未来的化学相关专业，其重要性是明确的.但是，就我国一般的中学而言，购买现代化仪器分析设备及日常维护的所需资金十分庞大，同时大型设备的利用次数低，仪器利用率低等，在我国中学实验室中应用现代化的仪器设备是不现实的，所以中学阶段怎样让学生认识仪器分析，认识到什么程度就成为中学教学的重要问题.一方面，中学阶段必须在实际教学予以重视，及时跟进相关的知识储备，学校的硬件无需达到大学的要求，但是中学的教育教学者需要有相关的知识了解；另一方面，一些相对价格比较低廉的仪器可以购买，有些有条件的学校可以组织学生到周边的大中专学校或机构认识这些仪器，拓展学生们的视野.

参考文献：

[1]北京大学化学系仪器分析教学组.仪器分析教程[M].北京:北京大学出版社,1997.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[M].北京：人民教育出版社，2003.