红外吸收光谱的特征峰讲解
红外吸收光谱特征峰
红外吸收光谱特征峰1. 水平振动峰：大部分物质在红外光谱中显示出实数振动峰，这些峰通常位于1500-4000 cm^-1区间。
在这个区间内，主要的振动模式有：C-H拉伸振动，C=O伸缩振动，C-N伸缩振动和O-H伸缩振动等。
2. 弯曲振动峰：这些峰通常位于500-1500 cm^-1区间，代表物质中相对较低能量的振动模式。
其中，主要的弯曲振动包括：C-H弯曲振动、O-H弯曲振动和C-N弯曲振动等。
3. 拉曼峰：拉曼光谱是一种与红外光谱类似的光谱，主要用于研究物质的分子振动。
拉曼光谱中的峰通常位于200-4000 cm^-1区间，包括了与红外光谱重叠的水平和弯曲振动。
4. 振动-转动峰：当分子既有振动运动又有转动运动时，红外光谱中会出现振动-转动峰。
这些峰通常位于0-500 cm^-1区间，具有特定的振动和转动组合频率，可以用来确定分子的对称性。
5. 过渡金属峰：一些过渡金属化合物在红外光谱中显示出独特的吸收峰。
这些峰通常位于400-2000 cm^-1区间，对应于金属-配体之间的振动模式。
6. 质子峰：质子（H+）在红外光谱中呈现为一个孤立线峰。
质子峰的位置通常在1500-2500 cm^-1之间，变化范围较大，取决于质子的环境。
红外吸收光谱中的这些特征峰可以提供物质的结构、键合和功能基团等信息。
通过分析化合物在红外光谱中的峰值位置和形状，可以确定其化学组成和化学结构，实现化合物的鉴定和分析。
同时，红外光谱还可以用于跟踪反应过程、监测化学变化和定量分析等方面。
这些特征峰在各个研究领域，如有机化学、材料科学和生物化学等中都有广泛的应用。
红外吸收光谱特征峰
表15.1 典型有机化合物的重要基团频率（/cm-1）化合物基团X—H伸缩振动区叁键区双键伸缩振动区部分单键振动和指纹区烷烃—CH3asCH：2962±10（s）asCH：1450±10（m)sCH:2872±10（s)sCH:1375±5（s）—CH2-asCH：2926±10（s)CH：1465±20(m）sCH:2853±10（s)CH:2890±10(s)CH：～1340(w）烯烃CH:3040～3010（m)C=C:1695～1540(m）CH：1310～1295(m)CH：770～665(s)CH:3040～3010(m）C=C:1695~1540（w)CH:970~960（s)炔烃-C≡C-HCH：≈3300(m）C≡C:2270～2100(w)芳烃CH:3100～3000(变)泛频：2000～1667（w)C=C：1650～1430（m)2～4个峰CH:1250~1000（w) CH:910～665单取代：770～730(vs）≈700（s)邻双取代：770~735（vs)间双取代：810～750（vs）725～680（m)900～860（m)~对双取代:860～790(vs)醇类R-OHOH：3700~3200(变）OH：1410~1260(w）CO：1250～1000(s）OH：750~650(s）酚类Ar-OHOH：3705～3125（s）C=C:1650～1430(m）OH：1390～1315（m）CO:1335～1165(s)脂肪醚R-O—R＇CO:1230～1010（s）酮C=O：≈1715(vs)醛CH：≈2820,≈2720(w）双峰C=O:≈1725（vs）羧酸OH：3400～2500（m）C=O：1740~1690（m)OH:1450～1410（w)CO：1266～1205(m）酸酐C=O：1850～1880(s)C=O :1780～1740(s）CO:1170～1050（s)酯泛频C=O:≈3450(w)C=O:1770～1720(s)COC:1300～1000（s)胺-NH2NH2:3500~3300（m)双峰NH:1650～1590（s,m) CN（脂肪)：1220～1020（m,w)CN(芳香):1340～1250(s)—NHNH:3500～3300(m）NH:1650~1550(vw）CN(脂肪):1220～1020（m,w)CN（芳香)：1350~1280（s）酰胺asNH：≈3350(s）C=O：1680～1650(s)CN:1420~1400(m)sNH:≈3180（s)NH：1650~1250(s)NH2：750~600(m）NH：≈3270（s)C=O:1680～1630（s)NH+CN:1750~1515（m）CN+NH：1310～1200（m)C=O：1670～1630酰卤C=O：1810～1790（s）腈-C≡NC≡N:2260～2240(s)硝基化合物R—N02NO2：1565~1543(s)NO2:1385～1360(s）CN：920～800(m)Ar—NO2NO2：1550～1510(s）NO2:1365～1335(s)CN:860～840(s）不明：≈750(s)吡啶类CH：≈3030（w）C=C及C=N：1667～1430(m)CH：1175～1000（w）CH:910～665(s）嘧啶类CH：3060~3010(w)C=C及C=N：1580～1520(m）CH：1000~960(m）CH：825～775（m）＊表中vs，s,m,w，vw用于定性地表示吸收强度很强，强，中，弱，很弱。
红外吸收光谱的特征峰讲解课件
结果分析
根据处理后的数据，分析特征 峰的位置、强度和形状，推断 样品的结构和性质。
实验数据记录与处理
数据记录
在实验过程中，及时、准确地记录的 数据进行处理，如求导、积分 、拟合等，以提取特征峰信息 。
数据验证
对处理后的数据进行验证，确 保数据的准确性和可靠性。
高分子化合物的红外吸收光谱特征峰
1 2
聚乙烯
在波数2920-2850 cm⁻¹范围内存在一个宽的吸 收峰，这是由C-H伸缩振动引起的。
聚氯乙烯
在波数1720-1700 cm⁻¹范围内存在一个强的吸 收峰，这是由C=O伸缩振动引起的。
3
聚丙烯腈
在波数1650-1630 cm⁻¹范围内存在一个强的吸 收峰，这是由C=C双键的伸缩振动引起的。
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红外吸收光谱的特征 峰讲解课件
目录
CONTENTS
• 红外吸收光谱的基本概念 • 特征峰的产生与识别 • 常见物质的红外吸收光谱特征峰 • 红外吸收光谱的解析与应用 • 实验操作与注意事项
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ANALYSIS
材料成分分析
通过分析材料的红外吸收光谱，可以确定材料中各组分的含量和 性质。
材料结构研究
通过分析材料的红外吸收光谱，可以研究材料内部的分子结构和 晶体结构。
材料性能预测
通过分析材料的红外吸收光谱，可以预测材料的物理和化学性能 ，如热稳定性、光学性能等。
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ANALYSIS
环的C=C伸缩振动引起的。
无机化合物的红外吸收光谱特征峰
红外光谱特征吸收峰讲解
红外光谱特征吸收峰讲解在红外光谱中，红外光与物质分子相互作用，使得分子中不同的化学键发生振动，从而吸收特定的红外辐射能量。
这些振动涉及键的拉伸、弯曲、扭转等运动，其振动频率和强度与分子结构和化学键的性质有关。
因此，红外光谱特征吸收峰可以提供分子结构和化学键信息。
红外光谱的横坐标是波数（cm-1），波数是光的频率的倒数，与光的能量成反比。
而纵坐标则是吸光度，表示物质对红外光的吸收程度。
吸收峰的位置可以通过测量吸收带的最大峰值处的波数来确定。
下面介绍一些常见的红外光谱特征吸收峰：1. 羧酸吸收峰（1700-1715 cm-1）：羧酸的OH键弯曲振动和C=O双键伸缩振动引起的强吸收峰。
该吸收峰可以用来鉴别羧酸。
2. 羧酸盐吸收峰（1560-1640 cm-1）：与羧酸吸收峰相比，羧酸盐的C=O双键伸缩振动引起的吸收峰位置左移。
3. 醛和酮吸收峰（1690-1750 cm-1）：与羧酸吸收峰类似，它们也是由于C=O双键伸缩而引起的吸收峰。
但醛和酮的吸收峰位置通常比羧酸略高。
4. 羧酸和酮醇吸收峰（3200-3550 cm-1）：由于羟基（OH）的振动引起的宽吸收峰。
在红外光谱中，羧酸和酮醇的羟基吸收峰位置和形状相似。
5. 烷基的C-H伸缩振动吸收峰（2850-3000 cm-1）：烷基的C-H键伸缩振动引起的吸收峰。
短直链烷烃的C-H伸缩振动吸收峰出现在2850-2960 cm-1的范围内，而长直链烷烃的C-H伸缩振动峰则出现在2960-3000 cm-16. 芳香族化合物的C-H伸缩振动吸收峰（3020-3100 cm-1）：芳香环中C-H键伸缩振动引起的吸收峰的位置通常在3020-3100 cm-17. N-H伸缩振动吸收峰（3300-3500 cm-1）：含氮化合物中的氮氢键伸缩振动引起的吸收峰。
在氮-氢键的存在下，吸收峰位置可能出现在3300-3500 cm-1之间。
这些是红外光谱中常见的一些特征吸收峰范围和其对应的化学结构或基团。
总结红外光谱频率与官能团特征吸收峰解读
3、tC H炔烃变形振动发生在680—610cm-1。
四、芳烃
芳烃的红外吸收主要为苯环上的C-H键及环骨架中的C=C键振动所引起。芳族 化合物主要有三种特征吸收。
1、tArH芳环上C-H吸收频率在3100~3000cm-1附近，有较弱的三个峰，特征
愈移向高波数区，例如，在CH3F中此峰移至1475cm-1。
异丙基1380cm-1裂分为两个强度几乎相等的两个峰1385cm-1、1375cm-1叔丁 基1380cm-1裂分1395cm-1、1370cm-1两个峰，后者强度差不多是前者的两 倍，在1250cm-1、1200cm-1附近出现两个中等强度的骨架振动。
三、炔烃
在IR光谱中，炔烃基团很容易识别，它主要有三种特征吸收。
1、(TC亥振动吸收非常特征，吸收峰位置在3300—3310cm-1，中等强度。cNH值与tGH值相同，但前者为宽峰、后者为尖峰，易于识别。2、tC—般C键
的伸缩振动吸收都较弱。一元取代炔烃tC C出现在2140-2100cm-1,二元取代
六、醇和酚
醇和酚类化合物有相同的羟基，其特征吸收是0-H和C-O键的振动频率。
1、（tO-H一般在3670~3200cm-1区域。游离羟基吸收出现在3640~3610cm-1,峰形尖锐，无干扰，极易识别（溶剂中微量游离水吸收位于3710cm-1）。OH是 个强极性基团，因此羟基化合物的缔合现象非常显著，羟基形成氢键的缔合峰一
收峰的位置的变化不如0H那样显著，引起向低波数方向位移一般不大于100cm-
1、伯胺3500~3300cm-1有两个中等强度的吸收峰（对称与不对称的伸缩振动吸 收），仲胺在此区域只有一个吸收峰，叔胺在此区域内无吸收。
红外吸收光谱特征峰,史上最全-红外中no吸收峰
表15.1 典型有机化合物的重要基团频率（/cm-1）之袁州冬雪创作化合物基团X-H伸缩振动区叁键区双键伸缩振动区部分单键振动和指纹区烷烃-CH3asCH:2962±10(s)asCH:1450±10(m)sCH:2872±10(s)sCH:1375±5(s)-CH2-asCH:2926±10(s)CH:1465±20(m)sCH:2853±10(s)CH:2890±10(s)CH:～1340(w)烯烃CH:3040～3010(m)C=C:1695～1540(m)CH:1310～1295(m)CH:770～665(s)CH:3040～3010(m)C=C:1695～1540(w)CH:970～960(s)炔烃-C≡C-H CH:≈3300(m)C≡C:2270～2100(w)芳烃CH:3100～3000(变)泛频:2000～1667(w)C=C:1650～1430(m)2～4个峰CH:1250～1000(w) CH:910～665单取代：770～730(vs)≈700(s)邻双取代:770～735(vs) 间双取代:810～750(vs)725～680(m)900～860(m) ～对双取代:860～790(vs)醇类R-OH OH:3700～3200(变)OH:1410～1260(w)CO:1250～1000(s)OH:750～650(s)酚类Ar-OH OH：3705～3125(s)C=C:1650～1430(m)OH:1390～1315(m)CO:1335～1165(s)脂肪醚R-O-R＇CO:1230～1010(s) 酮C=O:≈1715(vs)醛CH：≈2820,≈2720(w)双峰C=O:≈1725(vs)羧酸OH：3400～2500(m)C=O:1740～1690(m)OH:1450～1410(w)CO:1266～1205(m)酸酐C=O:1850～1880(s)C=O:1780～1740(s)CO:1170～1050(s)酯泛频C=O:≈3450(w)C=O:1770～1720(s)COC:1300～1000(s)胺-NH2NH2:3500～3300(m)双峰NH:1650～1590(s,m) CN(脂肪):1220～1020(m,w)CN(芳香):1340～1250(s)-NH NH:3500～3300(m)NH:1650～1550(vw)CN(脂肪):1220～1020(m,w)CN(芳香):1350～1280(s)酰胺asNH:≈3350(s)C=O:1680～1650(s)CN:1420～1400(m) sNH:≈3180(s)NH:1650～1250(s)NH2:750～600(m)NH:≈3270(s)C=O:1680～1630(s) CN+NH:1310～NH+CN:1750～1515(m)1200(m)C=O:1670～1630酰卤C=O:1810～1790(s)腈-C≡N C≡N:2260～2240(s)硝基化合物R-N02NO2:1565～1543(s)NO2:1385～1360(s)CN:920～800(m)Ar-NO2NO2:1550～1510(s)NO2:1365～1335(s)CN:860～840(s)不明:≈750(s)吡啶类CH:≈3030(w)C=C及C=N:1667～1430(m)CH:1175～1000(w)CH:910～665(s)嘧啶类CH:3060～3010(w)C=C及C=N:1580～1520(m)CH:1000～960(m)CH:825～775(m)* 表中vs,s,m,w,vw用于定性地暗示吸收强度很强，强，中，弱，很弱.中红外光谱区一般划分为官能团区和指纹区两个区域，而每一个区域又可以分为若干个波段.官能团区官能团区（或称基团频率区）波数范围为4000～1300cm-1，又可以分为四个波段.★4000～2500cm-1为含氢基团x—H（x为O、N、C）的伸缩振动区，因为折合质量小，所以波数高，主要有以下五种基团吸收● 醇、酚中O —H ：3700～3200cm-1，无缔合的O —H 在高 一侧，峰形尖锐，强度为ｓ缔合的O —H 在低一侧， 峰形宽钝， 强度为ｓ● 羧基中O —H ： 3600～2500cm-1，无缔合的O —H 在高 一侧，峰形尖锐，强度为ｓ缔合可延伸至2500 cm-1，峰非常宽钝，强度为ｓ● N —H ： 3500～3300 cm-1， 伯胺有两个H ，有对称和非对称两个峰，强度为ｓ—ｍ叔胺无H ，故无吸收峰●C —H ： ＜3000 cm-1为饱和C ：～2960 cm-1 (),～2870 cm-1()强度为ｍ-ｓ～2925 cm-1 (),～2850 cm-1()强度为ｍ-ｓ～2890 cm-1强度为ｗ＞3000 cm-1为不饱和C ：(及苯环上C-H)3090～3030cm-1强度为ｍ～3300 cm-1强度为ｍ● 醛基中C —H ：～2820及～2720两个峰强度为ｍ－ｓ ★2500～2000 cm-1 为叁键和积累双键伸缩振动吸收峰，主要包含－C≡C -、-C≡N 叁键的伸缩振动及、等积累双键的非对称伸缩振动，呈现中等强度的吸收.在此波段区中，还有S —H 、Si —H 、P —H 、B —H 的伸缩振动. ★2000～1500 cm-1 为双键的伸缩振动吸收区，这个波段也是比较重要的区域，主要包含以下几种吸收峰带.●C=O伸缩振动，出现在1960～1650 cm-1，是红外光谱中很特征的且往往是最强的吸收峰，以此很容易断定酮类、醛类、酸类、酯类、酸酐及酰胺、酰卤等含有C=O的有机化合物.●C=N、C=C、N=O的伸缩振动，出现在1675～1500 cm-1.在这波段区中，单核芳烃的C=C骨架振动（呼吸）呈现2～4个峰（中等至弱的吸收）的特征吸收峰，通常分为两组，分别出现在1600 cm-1和1500 cm-1左右，在确定有否芳核的存在时具有重要意义.●苯的衍生物在2000～1670 cm-1波段出现C—H面外弯曲振动的倍频或组合数.由于吸收强度太弱，应用价值不如指纹区中的面外变形振动吸收峰，如图15.9所示.如在分析中有需要，可加大样品浓度以提高其强度.图15.9 苯环取代类型在2000～1667cm-1和900～600cm-1的谱形★1500～1300 cm-1饱和C—H变形振动吸收峰，—CH3出现在1380及1450 cm-1两个峰，出现在1470 cm-1，出现在1340 cm-1.这些吸收带强度均为m至w .指纹区指纹区：波数范围为1300～600cm-1.指纹区可以分为两个波段：★1300～900cm-1这个波段区的光谱信息很丰富，较为主要的有如下几种：●几乎所有不含H的单键的伸缩振动，如C—O、C—N、C—S、C—F、C—P、Si—O、P—O等，其中C—O的伸缩振动在1300～1000cm-1，是该区吸收最强的峰，较易识别.●部分含H基团的弯曲振动，如RCH=CH2，端烯基C—H弯曲振动为990、910cm-1的两个吸收峰；RCH=CHR反式布局的C—H吸收峰为970 cm-1（顺式为690 cm-1）等.●某些较重原子的双键伸缩振动，如C=S、S=O、P=O等.此外，某些分子的整体骨架振动也在此区发生吸收.★900～600cm-1这波段中较为有价值的两种特征吸收：●长碳链饱和烃，，n≥4时，呈现722cm-1有一中至强的吸收峰，n减小时，变大；●苯环上C—H面外变形振动吸收峰的变更，可以断定取代情况，此区域的吸收峰比泛频带2000～1670cm-1活络，因此更具使用价值，见所示.其吸收峰位置为：无取代的6个C—H，670～680cm-1，单吸收带；苯：单取代苯：5个C—H，690～700cm-1，740～750cm-1，两个吸收带；邻位双取代4个C—H，740～750cm-1，单吸收带；苯：间位双取代3个C—H，690～700cm-1，780～800cm-1，两个吸收带；苯：另外一个C—H，～860cm-1，弱带，供参考；对位双取代2个C—H，800～850cm-1，单吸收带.苯：这些吸收带的强度为中等（有时强）。
红外光谱的特征吸收峰
CH2
CH
1465（C-H面内弯曲） 1340（C-H面内弯曲）
（C-H面外弯曲）
官能团
吸收频率（cm-1）
______________________________________________________
R CH CH2
1000和900
顺式
RCH CHR
反式
730~675 970~960
官能团
吸收频率（cm-1）
_______________________________________________________
-醇，酚
3650~3600（自由）
OH-
3500~3200（分子间氢键）
-羧酸
3400~2500（缔合）
NH- 伯，仲胺，酰胺
3500~3100
CH-
CCH
~3300
R2C CHR R2C CH2
880 840~800
（C-H面外弯曲）
官能团
吸收频率（cm-1）
______________________________________________
R R
R R
R
770~和710~690 770~735 810~和725~680
R
R
860~800
官能团区
官能团
吸收频率（cm-1）
______________________________________________
NO2
1565~1545和1385~1360
C O（醇,酚,羧酸,酯,酸酐） 1300~1000
胺1350~1000源自CN伸缩酰胺
1420~1400
CH3
最新总结-红外光谱频率与官能团特征吸收峰分析
红外波谱分子被激发后，分子中各个原子或基团（化学键）都会产生特征的振动，从而在特点的位置会出现吸收。
相同类型的化学键的振动都是非常接近的，总是在某一范围内出现。
整个红外谱图可以分为两个区，4000~1350区是由伸缩振动所产生的吸收带，光谱比较简单但具有强烈的特征性，1350~650处指纹区。
通常，4000~2500 处高波数端，有与折合质量小的氢原子相结合的官能团O-H, N-H, C-H, S-H键的伸缩振动吸收带，在2500-1900 波数范围内常常出现力常数大的三件、累积双键如：-y, - gN, -C=C=C-,-C=C=O,-N=C=O等的伸缩振动吸收带。
在1900以下的波数端有-C=C-, -C=O, -C=N-, -C=O 等的伸缩振动以及芳环的骨架振动。
1350~650指纹区处，有C-O, C-X的伸缩振动以及C-C的骨架振动，还有力常数较小的弯曲振动产生的吸收峰, 因此光谱非常复杂。
该区域各峰的吸收位置受整体分子结构的影响较大, 分子结构稍有不同, 吸收也会有细微的差别, 所以指纹区对于用已知物来鉴别未知物十分重要。
有机化学有机化合物红外吸收光谱C伸缩振动，S面内弯曲振动，丫面外弯曲振动一、烷烃饱和烷烃IR光谱主要由C-H键的骨架振动所引起，而其中以C-H键的伸缩振动最为有用。
在确定分子结构时，也常借助于C-H键的变形振动和C-C键骨架振动吸收。
烷烃有下列四种振动吸收。
1、（T C-H在2975—2845 cm-1范围，包括甲基、亚甲基和次甲基的对称与不对称伸缩振动2、S C-H在1460 cm-1和1380 cm-1处有特征吸收，前者归因于甲基及亚甲基C-H 的（T as,后者归因于甲基C-H的（T s。
1380 cm-1峰对结构敏感，对于识别甲基很有用。
共存基团的电负性对1380 cm-1峰位置有影响，相邻基团电负性愈强，愈移向高波数区，例如，在CH3F中此峰移至1475 cm-1。
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红外吸收光谱的特征峰讲解
红外吸收光谱是一种常用的分析技术，用于鉴定有机化合物的功能团和确定其化学结构。
在红外光谱中，每个特定的功能团都对应着一个特征峰，可以通过峰的位置和强度来确定化合物的结构和成分。
本文将对常见的红外吸收光谱特征峰进行详细讲解。
1.OH的吸收峰
羟基（OH）的吸收峰通常出现在3200-3600cm-1的位置，显示为醇类和酚类化合物的特征。
醇类中，酒精的峰位通常在3200-3500cm-1，而酚类的峰位往往在3550-3650cm-1、峰的强度和形状可以提供关于羟基的状态和氢键的信息。
2.NH的吸收峰
氨基（NH）也有比较突出的吸收峰，峰位通常出现在3100-3500cm-1的位置。
一般而言，一级胺和二级胺的NH伸缩振动峰位在3200-3500cm-1，而三级胺则没有明显的NH伸缩振动峰。
3.C=O的吸收峰
碳氧双键（C=O）是有机化合物中常见的官能团之一，其吸收峰位置可以提供关于官能团的信息。
酮和醛中的C=O伸缩振动峰位分别在1700-1750cm-1和1700-1750cm-1之间，酸中的C=O伸缩振动峰位在1700-1800cm-1
4.C=C的吸收峰
碳碳双键（C=C）是烯烃类化合物的特征官能团，其吸收峰通常出现
在1600-1680cm-1的位置。
峰位的具体位置和强度可以提供关于烯烃的信息。
5.C-H的吸收峰
碳氢键（C-H）的伸缩振动是有机化合物常见的特征之一、饱和烃中，C-H伸缩振动峰位一般出现在2800-3000cm-1之间。
不饱和烃中，C-H伸
缩振动峰位通常在3000-3100cm-1之间。
6.N-H的吸收峰
氨基（NH）和亚胺基（NH）的伸缩振动峰是鉴定氨基化合物的重要依据。
一级胺中，NH伸缩振动峰位在3200-3500cm-1，而亚胺中的NH伸缩
振动峰位在3300-3500cm-1
7.C-Cl的吸收峰
氯代烷烃的C-Cl伸缩振动峰位通常出现在600-800cm-1，可以用于
检测氯代烷烃的存在与否。
除了上述功能团的特征峰外，红外光谱中还有许多其他的吸收峰可以
提供关于化合物结构和性质的信息。
这些峰包括：C-O的吸收峰、C-N的
吸收峰、C-S的吸收峰、C triple bond N的吸收峰等。
此外，红外光谱
还可以通过指纹区的吸收峰来识别有机分子的结构和成分。
总之，红外吸收光谱的特征峰是一种非常重要的化学分析工具，可以
用于鉴定和确定有机分子的功能团和化学结构。
掌握各种功能团的特征峰
位置和强度是进行红外光谱分析的基础，对于化学研究和有机化合物的鉴
定具有重要的意义。