有機(jī)化學(xué)現(xiàn)代物理實驗方法的應(yīng)用PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1 有機(jī)化學(xué)現(xiàn)代物理實驗方法的應(yīng)用有機(jī)化學(xué)現(xiàn)代物理實驗方法的應(yīng)用 第1頁/共64頁 第2頁/共64頁 第3頁/共64頁 第4頁/共64頁 2.電磁輻射能 電磁輻射是一種能量，當(dāng)分子吸收輻射，就獲得能量 獲得多少能量決定于輻射的頻率 Eh E獲得的能量；hplanck常數(shù)，6.626*10-34J.S 頻率愈高，獲得的能量愈大。 波數(shù) 波數(shù)是在cm長度內(nèi)波的數(shù)目如用波數(shù)表示，則在1cm內(nèi)波長為300nm的光的波數(shù)為： 1（30010）33333cm-1 就是300nm波長的光的波數(shù)為33333cm-1. 第5頁/共64頁 3.分子吸收光譜的分類 分子中有原子與電子。原子、電子都是運動著的物

2、質(zhì)，都具有能量。在一定的條件下，整個分子有一定的運動狀態(tài)，具有一定的能量，即是電子運動、原子間的振動、分子轉(zhuǎn)動能量的總和。 E分子=E電子 +E振動 +E轉(zhuǎn)動 （或E總 =Ee +Ev +Er ） 當(dāng)分子吸收一個具有一定能量的光子時，分子就由較低的能級E1躍遷到較高的能級E2，被吸收光子的能量必須與分子躍遷前后的能級差恰好相等，否則不能被吸收，它們是量子化的。 E分子= E- E = E光子 = h 上述分子中這三種能級，以轉(zhuǎn)動能級差最?。s在0、0510ev）分子的振動能差約在10、05ev之間，分子外層電子躍遷的能級差約為201ev。 第6頁/共64頁 轉(zhuǎn)動光譜 在轉(zhuǎn)動光譜中，分子所吸收的

3、光能只引起分子轉(zhuǎn)動能級的變化，即使分子從較低的轉(zhuǎn)動能級激發(fā)到較高的轉(zhuǎn)動能級。 轉(zhuǎn)動光譜是由彼此分開的譜線所組成的。 由于分子轉(zhuǎn)動能級之間的能量差很小，所以轉(zhuǎn)動光譜位于電磁波譜中長波部分，即在遠(yuǎn)紅外線及微波區(qū)域內(nèi)。 根據(jù)簡單分子的轉(zhuǎn)動光譜可以測定，鍵長和鍵角。 振動光譜 在振動光譜中分子所吸收的光能引起振動能級的變化。分子中振動能級之間能量要比同一振動能級中轉(zhuǎn)動能級之間能量差大100倍左右。振動能級的變化常常伴隨轉(zhuǎn)動能級的變化，所以，振動光譜是由一些譜帶組成的，它們大多在紅外區(qū)域內(nèi)，因此，叫紅外光譜。 第7頁/共64頁 電子光譜 在電子光譜中分子所吸收的光能使電子激發(fā)到較高的電子能級，使電子能級

4、發(fā)生變化所需的能量約為使振動能級發(fā)生變化所需能量的10-100倍。 電子能級發(fā)生變化時常常同時發(fā)生振動和轉(zhuǎn)動能級的變化。因此從一個電子能級轉(zhuǎn)變到另一個電子能級時，產(chǎn)生的譜線不是一條，而是無數(shù)條。實際上觀測到的是一些互相重疊的譜帶。在一般情況下，也很難決定電子能級的變化究竟相當(dāng)于哪一個波長，一般是把吸收帶中吸收強度最大的波長max（最大吸收峰的波長）表出，電子光譜在可見及紫外區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)。 第8頁/共64頁 第9頁/共64頁 第10頁/共64頁 第11頁/共64頁 第12頁/共64頁 第13頁/共64頁 第14頁/共64頁 第15頁/共64頁 第16頁/共64頁 第17頁/共64頁 第18頁/共6

5、4頁 第19頁/共64頁 第20頁/共64頁 第21頁/共64頁 第22頁/共64頁 第23頁/共64頁 第24頁/共64頁 第25頁/共64頁 第26頁/共64頁 第27頁/共64頁 圖圖 7 化合物化合物 4 的紅外光譜譜圖的紅外光譜譜圖 H H H H OH O 4 第28頁/共64頁 第29頁/共64頁 三、核磁共振譜 第30頁/共64頁 磁場磁場 ： 分子：分子： 第31頁/共64頁 第32頁/共64頁 第33頁/共64頁 第34頁/共64頁 第35頁/共64頁 第36頁/共64頁 第37頁/共64頁 第38頁/共64頁 第39頁/共64頁 第40頁/共64頁 第41頁/共64頁 第

6、42頁/共64頁 第43頁/共64頁 第44頁/共64頁 第45頁/共64頁 第46頁/共64頁 第47頁/共64頁 第48頁/共64頁 第49頁/共64頁 第50頁/共64頁 第51頁/共64頁 第52頁/共64頁 第53頁/共64頁 第54頁/共64頁 第55頁/共64頁 第56頁/共64頁 第57頁/共64頁 第58頁/共64頁 示例：示例： CH3CH2CH2CH2CH2CH3+CH3CH2CH2CH2CH2+ CH3 . m/e86 m/e71 CH3CH2CH2 + m/e43 + CH2CH2 . 第59頁/共64頁 + CH CH2 CH2 C O R R H CH2CHR C CH2R OH + + CH2 CH2 CH2 C CH2 H H C