波谱分析绪论
1-波谱分析法(自1-绪论)
称之为
摩尔消光系数， 摩尔消光系数，用ε表示
C = 1m
摩尔吸收系数） = ε （摩尔吸收系数）
l = 1cm
所以Lambert—Beer公式可写成： 所以Lambert—Beer公式可写成： 公式可写成 A =εc l =log I0 /I ②、把 I / I0
λ 小） （ 宇宇宇宇 λ 大） （ 宇 γ 宇宇 χ-宇宇 紫紫 可可 红紫 微微 无宇无微 -宇
紫紫紫紫 远 10~200nm 近 200~400nm
可可紫紫
红紫紫紫 近 0.7~2.5 µm 中 2.5~25 µm 远 25~1000 µm
核核核核
400~800nm
1m~5m
2.5µm
25µm
主要讲六章
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 绪论 UV） 紫外吸收光谱 （UV） 红外吸收光谱 （IR） IR） NMR） 核磁共振光谱 （NMR） 质谱 四谱综合解析 （MS） MS）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ一章
绪 论
有机化合物的结构表征(即测定) 有机化合物的结构表征(即测定) —— 是从分子 结构表征 水平认识物质的基本手段， 水平认识物质的基本手段，是有机化学的重要组成部 化学方法进行有机化合物的结构 分。过去，主要依靠化学方法进行有机化合物的结构 过去，主要依靠化学方法 测定。 测定。 其缺点是： 费时、费力、费钱， 其缺点是： 费时、费力、费钱， 需要的样品量大。 需要的样品量大。 例如：鸦片中吗啡碱结构的测定 吗啡碱结构的测定， 例如：鸦片中吗啡碱结构的测定， 1805年开始研究 直至1952 年开始研究， 1952年 从1805年开始研究，直至1952年 才完全阐明，历时147年 才完全阐明，历时147年。 147
波谱原理1
“波谱原理及解析”讲稿前言1.人的素质是知识、能力（分析和解决问题能力、社交能力、动手能力、自学能力）、技能（语言、计算机、实验）和心理素质的综合。
2.课堂教育是学生学习知识、培养能力和技能的主要方法之一。
要学好课程。
3.希望同学们合理使用时间，不要偏废，干什么都要有度。
4.本课程特点：由图谱来获得各种信息，一定要熟悉图谱。
各章节相对独立，每种波谱方法原理、解析及应用都不同。
5.本课程重点：各种图谱产生的原理、结构与图谱的关系、解谱及图谱在化学中的应用。
6.要求：认真听课；每周及时复习；按时、独立完成作业；不懂及时问。
第1章 绪论1.1 波谱法及其应用物质光（电磁波）的照射下，引起分子内部某种运动，从而吸收或散射某种波长的光，将入射光强度变化或散射光的信号记录下来，得到一张信号强度与光的波长或波数(频率)或散射角度的关系图，用于物质结构、组成及化学变化的分析，这就叫波谱法。
波谱法包括的范围很广。
四谱：红外光谱、紫外与可见光谱、核磁共振和质谱。
拉曼光谱、荧光光谱、旋光光谱和园二色光谱、顺磁共振谱都是属于波谱法范畴。
用波谱作工具研究和解决化学问题，是波谱法在化学中的应用。
我们把相应的课程叫“波谱原理与应用”。
这门课程有人叫“谱学导论”、“谱学原理”或“谱学基础”。
.波谱学的理论基础是量子力学和量子光学。
波谱学是物理学与化学的一个交叉学科。
对于化学系的学生，学习这门课程，要学习波谱学的物理原理，但更要掌握各种波谱学方法在化学中的应用。
在十九世纪五十年代，开始应用目视比色法。
不久发现了Beer定律。
十九世纪末开始了红外和紫外光谱测定。
二十世纪，科学技术发展，仪器性能大大提高，实验方法不断改进和革新。
特别是计算机的应用，使波谱法得到了突飞猛进的发展。
波谱法种类越来越多，应用也越来越广。
大家知道，一种新化合物被发现或合成出来以后，就要设法确定其组成、性质和应用。
若用经典的化学分析去确定物质的分子量、分子式和结构式是很困难的。
《波谱分析》课后练习
第一章绪论1、指出下列电磁辐射所在的光谱区（光速3.0×1010cm/s）（1）波长588.9nm（2）波数400cm-1（3）频率2.5×1013Hz（4）波长300nm2、阐述波谱的产生第二章：紫外吸收光谱法一、选择1. 频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为（1）670.7nm （2）670.7μ（3）670.7cm （4）670.7m2. 紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了（1）吸收峰的强度（2）吸收峰的数目（3）吸收峰的位置（4）吸收峰的形状3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于（1）紫外光能量大（2）波长短（3）电子能级差大（4）电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因4. 化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高（1）σ→σ*（2）π→π*（3）n→σ*（4）n→π*5. π→π*跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大（1）水（2）甲醇（3）乙醇（4）正己烷6. 下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是（1）（2）（3）（4）7. 下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是（1）（2）（3）（4）二、解答及解析题1.吸收光谱是怎样产生的？吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定？2.紫外吸收光谱有哪些基本特征？3.为什么紫外吸收光谱是带状光谱？4.紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息？紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性？5.分子的价电子跃迁有哪些类型？哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?6.影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些？7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型？它们与分子结构有什么关系？8.溶剂对紫外吸收光谱有什么影响？选择溶剂时应考虑哪些因素？9.什么是发色基团？什么是助色基团？它们具有什么样结构或特征？10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁波长红移？而使羰基n→π*跃迁波长蓝移？11.为什么共轭双键分子中双键数目愈多其π→π*跃迁吸收带波长愈长？请解释其因。
波谱分析—绪论(基础化学)
半个多世纪以来，由于量子力学、电子及 光学技术、计算机科学的兴起和发展，波谱分析 方法得到了迅速发展，并逐渐成为人类认识分子 的最重要的手段之一。
四种波谱分析法的比较 ：
1、测定的灵敏度： MS > UV > IR > 1H-NMR > 13C-NMR 2、仪器的昂贵程度： MS和NMR远比IR和UV昂贵，且随着仪器价格的升高也相 应增加了维护费用。 3、测定技能： 在常规分析中使用的UV、IR、简易的NMR比较简单，而精 密的联用仪器如GC-MS、HPLC-MS等操作比较复杂。 4、获取信息量的程度： 不仅要考虑获取信息的数量，还要考虑对 获取信息的解析能力。 综合起来比较，按下述顺序递降： NMR > MS > IR > UV
聚态的结构构型和构象的状况，对人类所面临的生命科学、材料 科学的发展，是极其重要的。
四、波谱学分析方法：
波谱分析法（Specturm Analysis）是由:
紫外光谱 (ultraviolet spectroscopy，缩写为UV)、
红外光谱 (infrared spectroscopy，缩写为IR)、
科研经验，教学过程中使用多媒体课件教学，基本理论、原理 主要采用板书，同时兼有课堂讨论和课后辅导等多种教学手段 相结合的方式。
二、教学目的与基，
波谱学分析方法获得了相当大的进展。在有机化学、无机化学、
生物化学领域中，许多原来只能定性描述的问题，经过波谱学 分析获得了定量的结果。
的能力。
三、本课程的意义
孟令芝有机波谱分析后习题及答案
第一章 绪论第二章 质谱习题及答案 第三章 紫外习题及答案 第四章 红外课后习题及答案 第五章 核磁课后习题及答案第一章 绪论第二章 质谱习题及答案解：A 、C 2H 3Cl ，B 、C 2H 6S分子离子峰为偶数表明含有偶数个氮或不含氮。
C x H y N z O w S S不含氮 含氮22RI(M+1)100 1.10.370.8RI(M)RI(M+2)(1.1)1000.2 4.4RI(M)200x z sx w s ⨯=++⨯=++22RI(M+1)100 1.10.370.8RI(M)RI(M+2)(1.1)1000.2 4.4RI(M)200x z sx w s⨯=++⨯=++A 、RI(M+1) 4.8100 1.10.37100RI(M)100x z ⨯=+=⨯，设z=1，则x=4.02，C 4N 分子量＞62，不合理。
所以无氮元素。
同理B ，设z=1，则x=3.11，C 3N 分子量＞62，不合理。
所以无氮元素。
同位素相对丰度表，p26表2.3。
对于A ，RI 相对丰度，M ：(M+2)=3:1，则A 中有氯原子，推断其分子式为CH 2=CHCl 对于A ，RI 相对丰度，M ：(M+2)=25:1，则A 中有硫原子，推断其分子式CH 3CH 2SH解：C 2H 2Cl 2，ClCH=CHClm/z=98分子离子峰，M ：(M+2)=6:1，有两个氯。
同位素相对丰度表，p26表2.3。
M-35=98-Cl ，M-36=98-HCl ，M-37=98-HCl-H解：m/z 142=M -43(⋅C 3H 7)，m/z 142=C 9H 20N ，(n-C 4H 9)3N, 分子离子峰为奇数表明含有奇数个氮。
C x H y N z O w S SRI(M+1)10100 1.10.37100RI(M)100x z ⨯=+=⨯，设z=1，则x=8.75，若z=3，则x=8.08，不合理。
波谱分析复习资料
波谱分析复习资料绪论【波谱分析的定义】物质在电磁波的照射下，引发分子内部某些运动，从而吸取或散射某种波长的光，将入射光强度变化或散射光的信号统计下来，得到的信号强度与光的波长（波数、频率）散射角度的关系图，用于物质的构造、构成及化学变化的分析，称为波普分析。
第一章紫外光谱1、UV 产生原理？电子跃迁类型、能级大小和相对应的吸取波段【原理】分子吸取紫外光发生价电子能级跃迁而产生的吸取光谱。
分子中电子的分布及相应的能级，决定了分子紫外吸取光谱特性。
【类型】σ→σ*跃迁是单键中的σ电子在σ成键和反键轨道间的跃迁。
跃迁需要的能量最大，对应的激发光波长最短，在150~160nm 范畴内。
n →σ*跃迁是O、N、S 和卤素等杂原子的未成键电子向σ反键轨道跃迁。
跃迁需要的能量较小，对应的吸取带的波长较长，普通出现在200nm 附近。
半径较大的杂原子（如S、I），其n 轨道的能级较高，此跃迁所需能量较低，故含S 或I 的饱和有机化合物在220~250nm 附近可能产生这种跃迁。
π→π*跃迁是不饱和键中的π电子吸取能量跃迁到π*轨道。
孤立双键π→π*跃迁产生的吸取带位于160~180nm，但在共轭双键体系中，吸取带向长波方向移动（红移）。
共轭体系愈大，π→π*跃迁产生的吸取带波长愈大。
n→π*跃迁当不饱和键上连有杂原子（如C=O、—NO2）时，杂原子上的n 电子跃迁到π*轨道。
n→π*跃迁所需要的能量最小，所对应的吸取带位于270~300nm的近紫外区。
各电子跃迁的能级差ΔE 存在下列次序：σ→σ*>n→σ*≥π→π*﹥n→π*2、什么叫发色团（生色）和助色团？红移，长移，增色效应，短移，蓝移？【发色团】分子中含有π电子的基团（如C=C、C=O、—N=N—、—C≡N、—NO2、—C6H5）成为发色团。
他们能产生π→π*和（或）n→π*跃迁从而能在紫外—可见光范畴能产生吸取。
【助色团】含有未成键n 电子的杂原子饱和基团（如—OH、—NH2、—SR、—Cl、—Br、—I），他们本身在紫外—可见光范畴内不产生吸取，但当他们与发色团相连时，能使该发色团的吸取峰向长波方向移动，并使吸取峰强度增加，被称为助色团。
《波谱解析》绪论部分思政教学思路的探讨
《波谱解析》绪论部分思政教学思路的探讨波谱解析是波谱学的核心研究之一，是后现代物理学发展中一个重要的分支。
它被认为是从几何理论出发，分析和描述物理系统动力学和热力学特性的一种方法。
它在热力学研究中发挥着重要作用，可以用来描述细胞内和外的物理系统，如反应堆、气孔和梯度等。
因此，波谱学的教学也具有重要的意义。
以波谱解析为依托，以思想政治教学为主题，将科学的技术精华传达给学生，可以激发他们的创造性本能，培养他们的科学实践能力，提高他们的科学文化素质。
一方面，教师可以建立生动活泼的课堂氛围，充分调动学生的学习积极性，使学生积极参与课堂活动；另一方面，教师要注重分析和研究历史，引导学生正确认识当前科学技术发展的方向，正确评价过去的科学技术成就，正确把握研究方向，以良好的思想观念培养学生的科学素养与精神品质。
在波谱解析的教学中，首先要让学生清楚地认识到科学技术发展的核心价值是健康发展和繁荣社会，其次要引导学生深入研究和掌握波谱解析相关的基本理论，能够正确理解和掌握这些理论，在实践中学习波谱解析的计算方法，以及把握计算的关键要素。
同时，要注重波谱解析在实际工程中的应用，如在汽车行业、医药行业、航空航天等领域应用，让学生感受到科技发展所带来的好处和它在实践中的实际意义。
此外，在进行波谱解析教学时，家长也要做到及时关注和参与，了解学生学习情况，全面肯定学生的学习成果，注重学习质量和结果。
应把孩子的学习过程视为一个整体，真正营造出一个有利的学习环境，为孩子的学习提供动力，让他们能够积极发挥自己的潜力。
总之，以波谱解析为依托，以思想政治教学为主题的教学探讨，在让学生了解科学技术发展趋势的同时，还要贯彻学习目标，关注实践意义，提高学生的科学文化素养。
同时，学校和家长也应该在学习中给孩子提供动力和帮助，做好家庭教育，使他们能够从科学精神中感受到真正的乐趣和力量。
《波谱解析》绪论部分思政教学思路的探讨
《波谱解析》绪论部分思政教学思路的探讨谱解析是一种具有复杂性的数理科学，从中可以分析出信号的时域和频域特性。
它结合了几个基本的数学方法，如傅里叶变换、统计信息论和频率域分析，为研究信号提供了可靠的理论支撑。
在过去的二十年里，随着计算机技术和信号处理技术的发展，波谱解析变得日趋重要。
事实上，波谱解析目前已被广泛应用于无线通信、音乐分析、声压测量和海洋学研究等领域。
《波谱解析》绪论部分的教学，它的思政教学思路是科学讲授与人文讲授相结合，将理论知识与实际应用相结合。
首先，要正确把握学科发展坐标，引导学生正确把握学科定位，把握思想理论、实践技能和工程文化素养相结合的学科发展路径，让学生掌握学科的发展趋势。
其次，针对波谱解析绪论部分，要帮助学生理解和掌握有关理论和知识，以及解决实际应用的方法。
主要在于把握学科发展的大方向，把握知识体系，学习和掌握理论知识和实践技术，形成对学科问题的深刻理解，学习运用计算机软件工具，实现从信号模拟和获取到信号分析和处理的整个流程。
此外，在教学实践中，要注重学习的实践性和创新性。
可以根据学生的学习兴趣及其特长，引导他们完成与学科实际应用相结合的课题研究，在实际应用中，尝试新型或新方法来解决问题，锻炼学生动手实践能力，并让学生形成自主学习的能力，培养学生创新思维。
最后，引导学生正确认识和理解科学技术发展史，提高学生文化底蕴，培养学生科技创新意识，心态开放，最大限度地发挥自我潜能，培养学生的素质教育，继承和发展有关学科的核心知识和技能，促进学生的全面发展，服务社会发展。
综上所述，《波谱解析》绪论部分的思政教学思路是，通过科学讲授与人文讲授相结合，将理论知识与实际应用相结合，正确把握学科发展坐标，帮助学生正确理解和掌握有关理论和知识，以及解决实际应用的方法，注重实践性和创新性，引导学生正确认识和理解科学技术发展史，培养学生的素质教育，促进学生的全面发展，最终服务社会发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
10:33:56
绪
论
10:33:56
一、波谱分析法组成与用途
1、紫外吸收光谱法（UV）
2、红外吸收光谱法（IR） 3、核磁共振波谱法（NMR）
4、质谱分析法（MS）
用于鉴别有机化合物结构的定性分析方法。
10:33:56
Байду номын сангаас
二、波谱分析法的地位与优点 它已成为有机结构分析最常使用的有效手段。 现代有机分析的两大支柱： 1、色谱分析法（有机成分分析） 优点：具有高效的分离能力。 将复杂有机化合物分离成单一纯组分， 从而为波谱分析法提供纯样品。 2、波谱分析法（有机结构分析） 优点：快速（测定速度快） 准确（谱图解析的结果准确，重复性好） 微量（样品微量化）
波谱分析法
主讲教师：杨英
10:33:56
教材及参考书
1、 教材
邓芹英等,<<波谱分析教程>>,科学出版社.
2、参考书
苏克曼, <<波谱解析法>>, 华东理工大学出版社. 于世林, <<波谱分析法>>, 重庆大学出版社. 李润卿, <<有机结构波谱分析>>, 天津大学出版社. 常建华, <<波谱原理及解析>>, 科学出版社. 张华, <<现代有机波谱分析>>, 化学工业出版社.
10:33:56
三、UV、IR、NMR、MS四种方法特定功能
1、UV 产生：分子中最外层价电子跃迁 用途：用来提供分子中共轭体系的信息 2、IR 产生：分子的振动-转动能级间的跃迁 用途：用来确定特征官能团，确定结构。 3、NMR 产生：原子核能级跃迁 用途：1H-NMR 化学位移→某质子所处的化学环境 峰的数目→相邻基团的氢数 积分面积→本身官能团所含H数 13C-NMR 提供C骨架信息 4、MS 产生：高速电子流轰击有机化合物的气态分子 →m/e粒子→在外加磁场和电场的作用下 →分离出不同m/e粒子→MS图（碎片离子） 用途：结合分子断裂过程的机理→拼凑化合物 分子结构，确定分子量。
10:33:56
四、UV、IR、NMR、MS四种方法比较
1、价格： MS＞NMR＞IR＞UV 2、测试技能：MS＞NMR＞IR＞UV 3、灵敏度： MS＞UV＞IR＞NMR 4、提供信息：NMR＞MS＞IR＞UV 5、所需知识：NMR＞MS＞IR＞UV
10:33:56