谱学导论大纲.docx
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谱学导论大纲
222、009、1 谱学导论教学大纲
学分数3周学时3
总学时 54
教学目得与要求
课程性质:
谱学导论就是化学类各专业(包括:
化学,应用化学,高分子材料与工程,材料化学)本科学生得一门基础课程,学生在修读完或同时修读分析化学,物理化学,有机化学时修读本课程、
基本内容:
谱学技术就是当代化学研究得重要手段,课程主要以化合物波谱分析,晶体结构分析与表面分析三部分为主、内容包括分子光谱(紫外光谱、红外光谱与拉曼光谱),磁共振谱(核磁共振与顺磁共振),质谱,χ射线荧光及衍射谱与表面能谱(XPS、UPS与AES).重点讨论各类图谱形成得基本原理,测量方法及仪器,结构分析基本方法。
并适当介绍在化学其她方面应用.
基本要求:
通过本课程得学习,要求学生掌握各种谱学方法得基本知识,基本原理与基本得解析方法,理解仪器得构造与测量原理,并能解析一些简单得物质得图谱,提高学生解决化学问题得能力。
教学内容及学时分配:
绪论
第一章分子光谱基础(10学时)
1—1多原子分子得结构与对称性
1、1、1对称元素与对称操作
1、1、2群与分子点群
1、1、3群表示及其性质;
1-2分子内粒子运动与光谱特征
1、2、1核运动与电子运动得分离
1、2、2分子光谱得分布与特征
1、2、3跃迁概率与选律
1、2、4线形与线宽
1—3 转动光谱
1、3、1质心平动得分离
1、3、2双原子分子得刚性转子模型
1、3、3非刚性转子模型
1、3、4多原子分子得振动光谱
1、3、5转动光谱得应用
1-4振动光谱
1、4、1双原子分子得振动方程
1、4、2简谐振子模型
1、4、3 非简谐振子模型
1、4、4 振动光谱得精细结构—---—转振光谱
1、4、5多原子分子得振动模式
1-5 电子光谱
1、5、1双原子分子得电子能级及其表示方法
1、5、2电子光谱选律
1、5、3电子光谱得精细结构
1、5、4Franck-Condon原理
1、5、5多原子分子电子光谱
1-6拉曼光谱
1、6、1拉曼散射效应
1、6、2拉曼光谱选律及其与红外光谱得互补性
1、6、3转动拉曼光谱
1、6、4振动拉曼光谱
1、6、5共振拉曼光谱
1-7 光谱得动力学性质-—瞬态光谱
1、7、1含时Schrödinger方程
1、6、2时间分辨光谱测量
1—8 分子光谱得定量分析基础
1、8、1 光吸收定律——比尔定律
1、8、2分子光谱得定量分析中得定量方法
第二章 红外与拉曼光谱(6学时)
2-1 红外光谱仪
2、1、1色散型红外光谱仪
2、1、2傅立叶变换红外光谱仪
2—2红外光谱得测量
2、2、1 样品得制备
2、2、2 测试条件对谱带得影响
2-3 红外光谱得特征吸收峰
2、3、1影响特征吸收峰得结构因素
2、3、2各类官能团得特征吸收峰
2-4 红外光谱得应用
2—5拉曼光谱仪及应用简介
2、5、1仪器简介
2、5、2 特点及应用概况
第三章紫外与可见吸收光谱(3学时)
3—1 紫外与可见光谱仪
3、1、1紫外与可见光谱仪得主要组成部分
3、1、2紫外及可见光谱仪得类型
3—2 影响紫外光谱得因素
3、2、1紫外光谱吸收带得分类
3、2、2测试条件对紫外及可见吸收谱带得影响;
3-3 有机化合物得紫外光谱
3、3、1共轭烯烃得紫外吸收
3、3、2共轭烯酮得紫外吸收
3、3、3芳香化合物得紫外吸收
3、3、4杂环化合物得紫外吸收
3-4 无机化合物得紫外光谱
3、4、1电荷转移吸收带
3、4、2配位体场吸收带
3—5紫外—可见光谱得应用
3-6荧光光谱
第四章磁共振谱(9学时)
4-1 物质得磁性
4、1、1物质得磁性
4、1、2分子磁矩及与外磁场得相互作用化学位移
4、1、3 核磁矩及与外磁场得相互作用
4—2核磁共振得基本原理
4、2、1核磁共振现象
4、2、2化学位移
4、2、3自旋-自旋耦合作用
4、2、4 弛豫
4—3 核磁共振仪简介
4、3、1连续波核磁共振谱仪(CW-NMR)
4、3、2脉冲傅里叶变化核磁共振谱仪(PFT—NMR)
4-4 1H核磁共振
4、4、1屏蔽效应
4、4、2各类质子得化学位移
4、4、3化学等价与磁等价
4、4、4一级裂分
4、4、5 自旋体系分类与复杂裂分
4、4、6几类常见得耦合及其耦合常数
4、4、71H核磁共振谱图解析时常用得一些辅助手段
4、4、8 1H核磁共振谱得应用
4—5核磁共振碳谱
4、5、1引言
4、5、2 13C NMR化学位移
4、5、313C 谱中得耦合问题
4、5、413C 核磁共振谱得应用;
4—6核磁共振碳谱
4、6、1固体高分辨核磁共振
4、6、2二维核磁共振(2D-NMR)
4、6、3三维NMR谱
4、6、4脉冲梯度场
4、6、5核磁共振成像
4—7 电子顺磁共振谱
4、7、1基本原理
4、7、2仪器与方法
4、7、3研究对象与应用举例
第五章质谱法(4学时)
5-1 质谱仪
5、1、1基本原理
5、1、2进样系统
5、1、3离子源
5、1、4质量分析器
5、1、5检测及记录
5—2质谱图及其离子峰
5、2、1质谱图与质谱表
5、2、2主要离子峰得类型
5、2、3有机化合物得碎裂
5—3质谱分析应用
5、3、1有机质谱定性分析及图谱解析
5、3、2质谱得定量分析
5—4质谱得联用技术
5、4、1色谱—质谱联用
5、3、2质谱—质谱联用(MS-MS)
第六章 X-射线衍射与荧光光谱(10学时)
6-1 X射线得产生、性质及特点
6、1、1X射线得产生及性质
6、1、2 X射线与物质得相互作用
6-2 晶体结构得周期性与对称性
6、2、1结构周期性与点阵单位
6、2、2结构对称性与晶系得划分
6、2、3晶面得表示方法
6-3晶X射线单晶衍射法
6、3、1结构周期性与点阵单位
6、3、2衍射强度与晶胞内原子分布
6、3、3单晶衍射实验方法简介
6-4X射线多晶衍射法
6、4、1特点与原理
6、4、2粉末衍射图得获得
6、4、3粉末衍射得应用
6—5 电子衍射法简介
6、5、1电子衍射法与X射线衍射法比较
6、5、2电子衍射法测定气体分子得几何结构
6、5、3低能电子衍射法在表面分析中得应用
6-5 电子衍射法简介
6、5、1电子衍射法与X射线衍射法比较
6、5、2电子衍射法测定气体分子得几何结构
6-6 X射线荧光光谱分析
6、6、1X射线荧光分析方法及应用
6、6、2X射线荧光光谱仪
第七章电子能谱(8学时)
7—1电子能谱基本原理
7-2 紫外光电能谱
7、2、1图谱特征
7、2、2振动精细结构
7、2、3自旋与轨道耦合
7、2、4自旋与自旋耦合
7—3X-射线光电子能谱
7、3、1图谱特征
7、3、2化学位移
7-4 俄歇电子能谱
7、4、1俄歇过程与俄歇电子能量
7、4、2俄歇图谱
7、4、3化学效应
7-5 电子能谱仪简介
7、5、1激发源
7、5、2电子能量分析器
7、5、3检测器
7、5、4真空系统
7、5、5样品处理
7-6电子能谱得应用
7、6、1表面组成得分析
7、6、2化学状态得鉴定
7、6、3在催化研究中得应用
第八章波谱技术在分子结构分析中得应用(2学时)
8—1波谱技术鉴定未知物结构得一般方法
8、1、1分子式得确定
8、1、2 分子片断推测
8、1、3分子片断连结
8-2 分子结构得波谱综合解析步骤
8-3应用举例
教学方式:
本课程以课堂讲授为主.
考核方式:
学期末以笔试方式考试、
教材与参考书:
教材:
《谱学导论》范康年主编,高等教育出版社,2001年7月。
参考书:
《物理化学》,邓景发、范康年编,高等教育出版社,1993年。
本课程历史沿革:
本课程就是化学系1996年新增设得一门基础课,以物质得结构分析方法为主体,由原有机化学,结构化学,仪器分析课程中得相关内容发展组合而成、最初由范康年与方屹主讲,1999年起由范康年、陆靖与屠波等主讲,2001年出版教材。
编制者:
范康年
审定者:
徐华龙
系主任:
范康年
制定日期:
2003年12月
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- 关 键 词:
- 导论 大纲