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