通过实验教学加深对理论知识的理解——以“气相色谱实验”教学为例

doi:10.3866/PKU.DXHX201906063

大学化学 >> 2020, Vol. 35 >> Issue (3): 61-66.doi: 10.3866/PKU.DXHX201906063

通过实验教学加深对理论知识的理解——以“气相色谱实验”教学为例

钱俊红,胡坪,周蕾,张文清,邹冬璇,王燕*()

华东理工大学化学与分子工程学院, 上海 200237

收稿日期:2019-06-30 录用日期:2019-07-13 发布日期:2019-08-22
通讯作者: 王燕 E-mail:wangy@ecust.edu.cn
基金资助:
华东理工大学基础课程教学团队建设项目(YJ0126123);华东理工大学专业核心课程项目

Better Understanding Theoretical Knowledge through Laboratory Teaching: Taking "Gas Chromatography Experiment" as an Example

Junhong Qian,Ping Hu,Lei Zhou,Wenqing Zhang,Dongxuan Zou,Yan Wang*()

School of Chemistry and Molecular Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, P. R. China

Received:2019-06-30 Accepted:2019-07-13 Published:2019-08-22
Contact: Yan Wang E-mail:wangy@ecust.edu.cn
Supported by:
华东理工大学基础课程教学团队建设项目(YJ0126123);华东理工大学专业核心课程项目

摘要/Abstract

摘要：

仪器分析是化学专业学生的必修课，其中涉及的基本概念原理比较抽象、难以理解。将理论知识与实验教学相结合可加深学生对理论知识的理解。本文以气相色谱实验为例，通过研究实验条件如柱温、载气流量、进样量以及毛细管气相色谱分流比对分离度的影响，帮助学生理解书本知识，同时也培养了学生科研思维以及分析问题、解决问题的能力。

关键词: 仪器分析, 气相色谱, 分离度, 实验条件

Abstract:

Instrumental analysis is a required course for the students of chemistry major. The basic concepts and principles involved in this course are abstract and hard to understand. In this paper, we take gas chromatography experiment as an example to help the students to understand the knowledge by studying the effects of important parameters including column temperature, carrier gas flow-rate, injection volume, and split ratio of capillary gas chromatography on the separation resolution. These experiments could help the students to improve their abilities of analyzing and solving problems and scientific research thinking as well.

Key words: Instrumental analysis, Gas chromatography, Separation resolution, Experimental conditions

MSC2000:

钱俊红,胡坪,周蕾,张文清,邹冬璇,王燕. 通过实验教学加深对理论知识的理解——以“气相色谱实验”教学为例[J]. 大学化学, 2020, 35(3): 61-66.

Junhong Qian,Ping Hu,Lei Zhou,Wenqing Zhang,Dongxuan Zou,Yan Wang. Better Understanding Theoretical Knowledge through Laboratory Teaching: Taking "Gas Chromatography Experiment" as an Example[J]. University Chemistry, 2020, 35(3): 61-66.

图/表 5

表1

表2

图1

表3

表4

柱温	t_M/min	t_R/min					R_{2, 3}	对称因子
柱温	t_M/min	峰1	峰2	峰3	峰4	峰5	R_{2, 3}	峰1	峰5
60 ℃	0.561	1.638	2.799	3.639	5.528	7.659	3.056	1.462	0.481
70 ℃	0.553	1.384	2.216	2.752	4.059	5.340	2.120	1.538	0.673
80 ℃	0.554	1.189	1.808	2.155	3.076	3.850	1.556	1.562	1.123

N₂流量/ (mL∙min⁻¹	t_M/min	t_R/min					R_{2, 3}	对称因子
N₂流量/ (mL∙min⁻¹	t_M/min	峰1	峰2	峰3	峰4	峰5	R_{2, 3}	峰1	峰5
16.3	0.553	1.384	2.216	2.752	4.059	5.340	2.120	1.538	0.673
22.0	0.430	1.101	1.743	2.155	3.157	4.125	2.512	1.483	0.787
28.1	0.364	0.881	1.416	1.758	2.593	3.400	2.049	1.439	0.882

分流比	t_M/min	t_R/min					R_{2, 3}	对称因子
分流比	t_M/min	峰1	峰2	峰3	峰4	峰5	R_{2, 3}	峰1	峰5
32	0.991	1.121	1.223	1.275	1.422	1.526	0.833	1.048	1.073
50	1.497	1.612	1.767	1.843	2.058	2.216	1.269	1.050	1.069
68	2.042	2.287	2.507	2.615	2.922	3.148	1.765	1.063	1.053

组分	分流比(32)		分流比(50)		分流比(68)
组分	理论塔板数	有效塔板数	理论塔板数	有效塔板数	理论塔板数	有效塔板数
组分一	5742	77	12272	62	23708	272
组分二	6365	229	14080	329	27320	940
组分三	6547	325	14328	505	28065	1348
组分四	7605	699	13877	1031	26867	2438
组分五	9943	1222	19377	2040	38201	4715

1	朱明华; 胡坪. 仪器分析, 北京: 第4版高等教育出版社.
2	胡坪; 王月荣; 王氢; 王燕. 仪器分析实验, 第3版北京: 高等教育出版社, 2016.
3	李爱峰; 贾文丽; 王蕾; 刘静文. 大学化学, 2019, 34 (3), 16.
4	高晓慧; 刘浩然. 大学化学, 2018, 33 (3), 42.
5	潘芊秀; 王江云. 大学化学, 2018, 33 (1), 45.
6	陈毅挺; 黄露; 李艳霞; 林棋. 大学化学, 2016, 31 (12), 26.
7	李莲花; 吴莉; 李英秀; 陈凤娟; 梁永民. 大学化学, 2017, 32 (7), 28.
8	任艳平; 吕银云; 董志强. 大学化学, 2018, 33 (9), 55.
9	马占营; 高丰琴; 张萍; 范广. 大学化学, 2018, 33 (5), 29.

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Better Understanding Theoretical Knowledge through Laboratory Teaching: Taking "Gas Chromatography Experiment" as an Example

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