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第三章吸收

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七年级生物上册 第3章第第4节人体对食物的消化吸收教案 苏科版

七年级生物上册 第3章第第4节人体对食物的消化吸收教案 苏科版

第3章人体的物质和能量来源于食物第4节人体对食物的消化吸收教学目标：知识目标1．描述人体消化系统的组成2．说出小肠的结构特点能力目标1．培养学生实验的观察、操作能力。

2．以学生自主学习、合作学习为主要方式，培养自主学习、合作学习的能力。

情感目标1．通过小肠结构的观察活动，理解小肠是消化和吸收的主要场所，认同结构与功能相统一的观点。

2．培养学生关爱牙齿，养成良好的习惯，为今后工作和学习拥有良好的身体打下基础。

3．培养学生学习生物学的兴趣，体会在活动中与他人合作的重要性。

教学重点：1．描述人体消化系统的组成。

2．说出小肠的结构特点教学难点：说出小肠的结构特点课时安排：2课时教学过程：导入CAI：有关食物的录像片提问：他们在干什么？为什么要吃？食物进入人体后将发生怎样的变化呢？导入新课——人体对食物的消化吸收一、人体消化系统的组成[小故事]：姗姗小朋友吃苹果时不小心将种子咽下去了。

这粒种子在姗姗的消化道内经历了一天的历险。

他先遇到了像轧钢似的上下坚硬的怪物，差点被压得粉身碎骨；然后咯噔一下掉进了万丈深渊；刚躲过一劫又遇到酸雨；后来又钻进了一条又长又窄的迷宫；走出迷宫又钻进死胡同，幸亏及时改变方向；后来又与很臭的东西混在一起；最后在姗姗上厕所时离开了姗姗。

[出示]：消化系统模式图，请同学们描述消化系统的器官组成。

[讲述]：刚才同学们按照食物的经过路线描述的消化系统的组成，我们把食物经过的通道称之为消化道。

但大分子的营养物质要在消化道内被分解成简单的溶于水的物质才能被人体细胞吸收，而起关键作用的则是消化腺。

[提问]：你知道消化道周围有哪些消化腺吗？它们分泌什么消化液？你能在自己身体上指出它们的部位吗？[小结]：消化系统组成：消化道——口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠、肛门唾液腺——分泌唾液肝脏——分泌胆汁消化腺胰腺——分泌胰液胃腺——分泌胃液肠腺——分泌肠液教师活动[讲述]：口腔是消化道的起始端。

口腔中有哪些器官呢？它们对食物的消化起什么作用？[出示]：牙齿的模型。

第三章 紫外-可见吸收光谱分析

第三章 紫外-可见吸收光谱分析


2．不饱和脂肪烃 ．
在不饱和烃类分子中，除含有σ键外，还含有π 键，它们可以产生 σ→σ＊和π→π＊ 两种跃迁。 如果存在共轭体系，则随共轭系统的延长， 吸收带将明显向长波方 向移动，吸收强度也随之增强 在共轭体系中， π→π＊跃迁产生的吸收带又称为K（Konjugation） 带。其特点是：强度大，εmax›104；位置一般在217～280nm λmax和εmax的大小与共轭链的长短及取代基的位置有关 根据K带是否出现，可判断分子中共轭体系的存在的情况。在紫外光 根据 带是否出现，可判断分子中共轭体系的存在的情况 带是否出现 谱分析中有重要应用。
紫外－ §3-3 紫外－可见分光光度法的应用 一、 定性分析 二、纯度检查 三、结构推测 四、定量分析 单组分样品的定量分析 多组分样品的定量分析
一、 定性分析
1、依据：吸收光谱的特征——形状、波长、峰数目、强度、 吸光系数。 、依据：吸收光谱的特征 形状、 形状 波长、峰数目、强度、 吸光系数。 2、方法：对比法 、方法： (1) 对比吸收光谱特征数据 (2) 对比吸光度或吸光系数的比值
3．芳香烃 ．
苯有三个吸收带 E1带180∼184nm ε=47000 E 2带200∼204 nm ε=7000 苯环上三个共扼双键的 π → π*跃迁特征吸收带 B带 230-270 nm
ε=200
π → π*与苯环振动引起； 含取代基时， B带简化，红移 当苯环上有取代基时，苯的三个特征谱带都会发生显著的变化， 其中影响较大的是E2带和B谱带。
化合物 H2O CH3OH CH3CL CH3I CH3NH2
λmax（nm） 167 184 173 258 215
εmax 1480 150 200 365 600
药理学 第三章药动学 重点知识总结

药理学 第三章药动学 重点知识总结

第三章药动学药动学：机体对药物的作用。

药物自进入机体到离开机体历经吸收、分布、代谢及排泄过程，这是机体对药物的处置，这些处置可以概括为药物的转运（吸收、分布、排泄）和药物的转化（代谢）1、吸收（absorption ）：是指药物自体外或给药部位经过细胞组成的屏障进入血液循环的过程.1.2、药物的转运方式：被动转运和主动转运被动转运：单纯扩散：（脂溶性物质直接溶于膜的类脂相而通过）、易化扩散：*需特异性载体*顺浓度梯度，不耗能、滤过扩散主动转运特点：耗能，逆浓度差，需载体参与影响药物吸收的因素：（1）、给药途径静脉＞吸入>肌肉(im)>皮下(ih)>舌下>直肠>口服>经皮。

(2)口服给药对药物吸收的影响首关消除（第一关卡效应或首过消除）：有些口服药物首次通过肝脏就发生转化，减少进入体循环量，(3)血液循环的状态也影响药物的吸收(4)生物利用度也影响药物的吸收2、分布：指吸入血液的药物被转运至组织器官的过程。

药物在体内的分布速率主要取决于药物的理化性质，各器官组织的血流量与对药物的通透性，以及药物在组织与血浆的分配比。

影响因素：（1）与血浆蛋白的结合率（2）体内屏障（3）与组织的亲和力（4）组织器官的血流量3、生物转化（代谢）：指药物在体内发生的化学过程，这种变化主要是结构的变化，由于结构变化引起性质变化，以至作用强度的变化。

注意：有少数药不发生化学变化，原型作用，原型排泄，如色甘酸、链霉素等。

1、转化的场所:肝脏微粒体2、生物转化的类型第一步：为氧化、还原、水解。

这步反应多数药物灭活，但也有例外（可待因）。

第二步：为结合。

总使药物活性降低或灭活并使极性增加。

影响药物转化的因素肝脏的功能：肝脏的功能是药物代谢的主要器官，肝脏功能不全时可影响代谢。

药酶诱导剂：某些药物能使肝脏药酶的活性增加或加速其合成。

如：苯巴比妥、水合氯醛、保泰松等可加速其代谢，使药物作用减弱。

药酶抑制剂：凡能抑制药酶活性或减少药酶合成的药物。

第三章 红外吸收光谱分析-1

第三章 红外吸收光谱分析-1


波长和波数
红外区光谱用波长和波数( 红外区光谱用波长和波数(wave number) 波长和波数 ) 来表征 ; 波长多用m做单位; 做单位; 波长多用 做单位 波数: 表示, 波数:以σ表示,定义为波长的倒数,单位 表示 定义为波长的倒数, cm-1,其物理意义是每厘米长光波中波的数 目. σ=1/λ(cm)=104/λ(m)=υ/c 用波数表示频率的好处是比用频率要方便, 用波数表示频率的好处是比用频率要方便,且 数值小. 数值小. 一般用透光率 波数曲线或透光度-波长曲线 透光率-波数曲线 波长曲线来 一般用透光率 波数曲线或透光度 波长曲线来 描述红外吸收光谱. 描述红外吸收光谱.
第三章 红外吸收光谱分析
3.2 基本原理 3.2.1 产生红外吸收的条件
产生红外吸收的条件
1) 辐射光子具有的能量与发生振动 跃迁所需的跃迁能量相等. 跃迁所需的跃迁能量相等. 2)辐射与物质之间有耦合作用. )辐射与物质之间有耦合作用.
条件一: 条件一:辐射光子的能量应与振动跃 迁所需能量相等
红外光谱的特点-1 红外光谱的特点
紫外,可见吸收光谱常用于研究不饱和 紫外,可见吸收光谱常用于研究不饱和 有机物, 有机物,特别是具有共轭体系的有机化 合物; 红外光谱法主要研究在振动中 合物;而红外光谱法主要研究在振动中 伴随有偶极矩变化的化合物. 伴随有偶极矩变化的化合物. 因此,除了单原子和同核分子如Ne, , 因此,除了单原子和同核分子如 ,He, O2,H2等之外,几乎所有的有机化合物 等之外, 在红外光谱区均有吸收. 在红外光谱区均有吸收. 一般只要结构上不同, 一般只要结构上不同,就会有不同的红 外光谱图. 外光谱图.
红外光谱的特点-2 红外光谱的特点
红外谱图吸收带的位置与吸收谱带的强 红外谱图吸收带的位置与吸收谱带的强 度反映了分子结构上的特点, 度反映了分子结构上的特点,可以用来 定基团,定结构; 定基团,定结构; 谱带的强度与分子组成以及含量有关 与分子组成以及含量有关, 谱带的强度与分子组成以及含量有关, 可以用来进行定量分析及纯度的检查; 可以用来进行定量分析及纯度的检查; 红外光谱分析特征性强,气体, 红外光谱分析特征性强,气体,液体和 固体样品均可以测定,并且具有用量少, 固体样品均可以测定,并且具有用量少, 分析速度快和不破坏样品等特点. 分析速度快和不破坏样品等特点.
第三章 紫外-可见吸收光谱法

第三章 紫外-可见吸收光谱法


1. 光学光谱区的划分
2. 分类
红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范围 2.5∼1000 µm ,主要用于有机化合物结构鉴定。 紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 200∼400 nm（近紫外区） ，可用于结构鉴定和定 ∼ 量分析。 可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 400∼750 nm ，主要用于有色物质的定量分析。 。
3.摩尔吸光系数 3.摩尔吸光系数ε的讨论
吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数； 吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数； 特征常数 的改变而改变。 不随浓度c和光程长度b的改变而改变。在温度和 波长等条件一定时， 波长等条件一定时，ε仅与吸收物质本身的性质 有关，与待测物浓度无关； 有关，与待测物浓度无关； 可作为定性鉴定的参数 定性鉴定的参数； 可作为定性鉴定的参数； 值是不同的。 同一吸收物质在不同波长下的ε值是不同的。在 最大吸收波长λmax处的摩尔吸光系数， λmax处的摩尔吸光系数 最大吸收波长λmax处的摩尔吸光系数，常以 εmax表示。εmax表明了该吸收物质最大限度的 max表示 表示。 max表明了该 表明了该吸收物质最大限度的 吸光能力， 吸光能力，也反映了光度法测定该物质可能达到 的最大灵敏度。 的最大灵敏度。
1.
物质的颜色
当一束太阳光照射某一溶液时,太阳光 中某一颜色的光被吸收，其互补色光 透过溶液，刺激人的眼睛，使人感觉 到它的颜色。 根据溶液的颜色，可以估计该溶液吸 收的光的波长。
KMnO4 的颜色及吸收光谱
KMnO4是紫红色，原 因是KMnO4吸收了紫 红色的互补色光（绿光 ），其互补色光紫红色 透过溶液，刺激人的眼 睛，使人感觉到它的颜 色是紫红色。
一、跃迁类型
1.σ→σ* 跃迁 较大,跃迁发生在远紫外区, △E 较大,跃迁发生在远紫外区,波长范围低于 200nm。 200nm。 2.ｎ 2.ｎ→σ* 跃迁 △E 较σ→σ* 跃迁要小,跃迁发生在150--250nm 跃迁要小,跃迁发生在150--250nm 150-波长范围内，因此在紫外区不易观察到这类跃迁。 波长范围内，因此在紫外区不易观察到这类跃迁。 3.π→π* π→π*跃迁 3.π→π*跃迁 吸收的波长较长，孤立的π→π* π→π*跃迁一般在 吸收的波长较长，孤立的π→π*跃迁一般在 200nm左右 200nm左右 →π*跃迁 4、n→π*跃迁 一般在近紫外区 近紫外区（ nm）， ），吸光强度 一般在近紫外区（200 ~ 400 nm），吸光强度 较小， 较小，
第三章 红外吸收光谱法

第三章 红外吸收光谱法

第三章
红外吸收光谱法
01 基础知识
02 光栅型红外分光光度计
目录
CONTENTS
03 傅里叶变换红外光谱仪 04 样品的制备
05 实训五 乙酰苯胺的红外光谱测定
06 实训六 苯乙酮的红外光谱测定
案例 导入
药检中经常会遇到硫酸小诺霉素注射液与硫酸庆 大霉素注射液，虽然两者临床药理作用和毒副反应 相差甚多，但从它们的显色反应、薄层斑点位置等 化学鉴定方法来看，两者是难以进行区分的，由于 硫酸小诺霉素注射液在市场上的出售价格要比硫酸 庆大霉素注射液高出许多倍，这样就导致一些不法 分子利用这可乘之机，来进行假药的制作与销售。 因此，必须严把药品质量关，解决这一问题。用什 么方法可以高度准确地将问题彻底解决呢？
04 典型光谱
1 . 芳烃类 取代苯的主要特征峰有： νΦ—Ｈ3100～3030cm-1（ｍ）；νＣ＝Ｃ（骨架振动）～1600cm-1（ｍ或s）及～ 1500cm-1（ｍ或s）；γΦ—Ｈ910～665cm-1（s）；泛频峰2000～1667cm-1（w,vw）。现 以甲苯为例说明取代苯的红外吸收特征，如图3－1所示。
04 典型光谱
2 . 醇、酚、羧酸类 （３）νＣ＝Ｏ
νＣ＝Ｏ是此三类化合物中羧酸独有的重要特征吸收峰，峰位为1740～1650cm-1的高 强吸收峰，干扰较少。可据此区别羧酸与醇和酚。
04 典型光谱
3 . 醛、酮类 （１）醛类
主要特征峰：νＣ＝Ｏ1725cm-1（s）及醛基氢νＯ＝Ｃ—Ｈ～2820与2720cm-1两个吸收 峰。若羰基与双键或芳环共轭，将使νＣ＝Ｏ峰向低波数方向移动至1710～1685cm-1。
2 . 醇、酚、羧酸类
图 3-4 正辛醇、丙酸、苯酚的红外吸收光谱图
第三章 红外吸收光谱-2

第三章 红外吸收光谱-2


氢键区 叁键区 双键区 C≡C C－H C＝C 伸缩 C≡N O－H C＝O 振动 N－H 苯 ν C－H ——C－H键的伸缩振动 δC－H ——C－H键的弯曲振动
一、氢键区：4000~2500cm-1
X－H 伸缩振动吸收范围。X代表O、N、C、 S， 对应醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯 烃、芳烃 及饱和烃类的 O－H、N－H、C－H 伸缩振动。 1. O－H
3000
2000
-CC-H ~2120 ~1370 ~1550 -NO2 >C=O ~1715 C=C ~1630
1000
游离OH ~3600 缔合OH ~3300
-NH2 3300~ 3500 -NHR C=C-H
COOH ~3000 -SH 2600~2550 -CHO 2820,2720
C-O-C 1300~1020 苯 指 纹 区
OH伸缩： NH伸缩： CH伸缩： 3200-3650cm-1 3300-3500cm-1 3000cm-1
饱和<的CH： <3000cm-1
不饱和C的CH：>3000cm-1
醛基的CH：
二、叁键区（2500－2000 cm-1）
叁键、累积双键（－C≡C－、－C≡N、 ＞C＝C＝C＜、 －N＝C＝O、－N＝C＝S） 谱带为中等强度吸收或弱吸收。 干扰少，容易识别。
770~730cm-1 vs 710~690cm-1 s 5个相邻H
770~735cm-1 4个相邻H 900~860cm-1 810~750cm-1 725~680cm-1 3个相邻H 860~800cm-1 2个相邻H
vs m vs m vs
退 回
-(CH2)n- 平面摇摆δ
n≥4
仪器分析 第三章 紫外可见吸收光谱法

仪器分析 第三章 紫外可见吸收光谱法

第三章紫外可见吸收光谱法1.定义2.紫外吸收光谱的产生3.物质对光的选择性吸收4.电子跃迁与分子吸收光谱第一节概述11. 定义根据溶液中物质的分子或离子对紫外、可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结构的方法，包括比色分析法与分光光度法。

◆比色分析法：比较有色溶液颜色深浅来确定物质含量的方法。

◆分光光度法：使用分光光度计进行吸收光谱分析测量的方法。

2/紫外-可见波长范围：（真空紫外区）◆远紫外光区：10-200 nm；◆近紫外光区：200-400 nm；◆可见光区：400-780 nm。

◆O2、N2、CO2、H2O等可吸收远紫外区(60-200 nm)电磁辐射。

◆测定远紫外区光谱时，须将光学系统抽真空，并充入惰性气体。

◆准确：近紫外-可见分光光度法(200-780 nm)。

3/方法特点：◆仪器较简单，价格较便宜；◆分析操作简单；◆分析速度较快。

4/紫外可见吸收光谱：分子中价电子能级跃迁（伴随着振动能级和转动能级跃迁）。

2. 紫外可见吸收光谱的产生价电子的定义?AB 电磁辐射5/◆分子内部三种运动形式：电子相对于原子核的运动；原子核在其平衡位置附近的相对振动；分子本身绕其重心的转动。

◆分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级（量子化，具有确定能量值）。

◆分子内能：包括电子能量E e、振动能量E v、转动能量Er 。

2.1 电子跃迁与分子吸收光谱6/分子的各能级：◆转动能级能量差：0.005~0.05 eV，跃迁产生吸收光谱位于远红外区（远红外光谱或分子转动光谱）。

◆振动能级能量差：0.05~1 eV，跃迁产生吸收光谱位于红外区（红外光谱或分子振动光谱）。

◆电子能级能量差：1~20 eV。

电子跃迁产生的吸收光谱在紫外-可见光区（紫外-可见光谱或分子的电子光谱）。

7/8/◆电子能级间跃迁的同时，总伴随有振动和转动能级间的跃迁。

◆电子光谱中总包含有振动/转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带（带状光谱）。

原子吸收

原子吸收


2
原子吸收的发现
太阳光
1802年Wollaston发现太阳光 谱的暗线；
2019/10/21
原子吸收
暗 线
3
原子吸收的发现
1859年 G.Kirchhoff与R.Bunson在研究碱金属和碱土金属的火焰 光谱时，发现钠蒸气发出的光通过温度较低的钠蒸气时，会引起钠 光的吸收，并且根据钠发射线与暗线在光谱中位置相同这一事实， 断定太阳连续光谱中的暗线，正是太阳外围大气圈中的钠原子对太 阳光谱中的钠辐射吸收的结果。
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原子吸收
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二、原子化系统
1、功能：提供能量，使试样干燥、蒸发并原子化（分
解转化成气态原子），入射光束在这里被基态原子吸 收，同时也可把它视为“吸收池”。
2、原子化器的基本要求：
1) 原子化效率要高。 2) 稳定性要好。 3) 低的干扰水平。 4) 安全、耐用，操作方便。
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原子吸收
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3）原子化阶段： 目的：使试样解离为中心原子。 温度：随被测元素的不同而异，应该通过实验选
择最佳的原子化温度和时间，一般温度可达 2500～3000 ℃之间
时间：为3～10秒。
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原子吸收
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4）净化阶段： 目的：除去石墨管中的高熔点残留物，净化石墨
管，减少因样品残留所产生的记忆效应。 除残温度：一般高于原子化温度10%左右， 除残时间：通过选择而定。 一般在3000℃空烧3～5 s即可
原子吸收
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工作程序Biblioteka a) 进样程序0~100l
温
b) 干燥程序
度 或
溶剂的沸点 电
~1.5s/ l
流
原子吸光光度法

原子吸光光度法

第三章原子吸收分光光度法§3-1概述原子吸收分光光度法又称原子吸收光谱分析，是二十世纪五十年代提出，但在六十年代有较大发展的一种光学分析方法。

该方法是基于测量气态原子对电磁辐射吸收而进行测定的分析方法。

原子吸收光谱的研究起源于对太阳光的观测。

1802年渥拉斯通发现太阳光谱中存在许多黑线，以后弗兰霍夫详细研究了这些现象，但未阐明原因。

因此，这些黑线也称弗兰霍夫线。

1860年柯尔希霍夫对碱金属和碱土金属元素的发射光谱自吸现象的研究证实了基态的原子蒸气对于同种原子发射的电磁波的具有吸收作用，联系到弗兰霍夫线的位置恰好相当于某些化学元素发射的特征谱线的位置，从而说明这些黑线是由于大气层中的蒸气组分吸收了太阳辐射的某些波长的电磁波所造成的。

1955年瓦尔西（Wals）正式提出原吸理论，1959年沃夫（Wolf）发明非火焰法（石墨炉），1965年威尔茨提出N2O－C2H4焰，70年代出现背景扣除技术。

原子吸收分光光度法：利用物质所产生的原子蒸气对特征谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。

原子吸收分光光度法优点：①灵敏度高10－10g（火焰）10－10（非）②准确性高，重现性好，<0.5%③用途广④样品量少（石墨炉5－１０ul ０.05~30mg）⑤选择性好§3-2原子吸收分光光度法分析基础一、共振吸收线原子受外界能量激发时，外层电子可跃迁到不同能级上，我们把电子从基态跃迁到第一激发态所产生的吸收谱线称做共振吸收线。

对不同元素，其原子结构和外层电子排布不同，因此，其共振吸收线的频率也不相同。

即：共振吸收线是与元素的原子结构相关的特征谱线，共振吸收能量最低，最容易发生，一般原子吸收分光光度分析就是利用元素的共振吸收来进行分析的。

二、原子吸收基本定律（以火焰法为例）原吸示意图光源显示原子化器单色器检测器放大器锐线光源发射的共振线被基态原子吸收的程度与火焰宽度及原子蒸气浓度的关系符合朗伯－比尔定律。

环境化学物质的吸收、分布、排泄

环境化学物质的吸收、分布、排泄

毒物通过生物膜的方式 被动扩散(简单扩散)
驱动力：浓度梯度 转运物质：多数环境化学物/营养物质 转运速率（R）
R K A(C1 C2 ) D
K-扩散常数 A-膜面积 (C1-C2)-浓度梯度 D-膜厚度
一、生物膜的结构与功能
毒物通过生物膜的方式 被动扩散(简单扩散)影响因素
– 生物膜两侧化学毒物浓度梯度 • 浓度相差越大，通过生物膜的速度越快。
– 毒物在脂质中的溶解度——脂/水分配系数 • 脂/水分配系数：毒物在脂质中的溶解度与在水 中的溶解度之比 • 脂溶性和水溶性均高的物质更容易透过 • 乙醇容易透过生物膜而被吸收分布全身
一、生物膜的结构与功能
毒物通过生物膜的方式 被动扩散(简单扩散)影响因素
– 化学物的解离度和体液的pH——离解或电离状态 • 一种化合物分子在水溶液中分解成为带电荷的微 粒即离子的过程——离解或电离 • 物质在体液中的解离度愈大，就愈难透过生物膜 • 许多化学物如弱酸、弱碱性物质，在溶液中呈离 子状态时脂溶性低，不易透过生物膜的脂质结构 区；相反非离子状态的化学物，易透过生物膜。 • 化学物在体液中的离解状态受体液酸碱度的影响
– 细胞、细胞器和其环境接界的所有膜结构的总称。
真 核 细 胞
生 物 膜
质膜(细胞膜)：包围在细胞外的膜 内膜：各种细胞器的膜 核膜、线粒体膜、内质网膜等
细胞器是细胞质中具有一定结构和功能的微结构
结构
– 脂质双分子层 • 主要成分为磷脂，每一脂质分子的一端为头部， 由磷酸和碱基组成，具亲水性，朝向膜的内外表 面；另一端为尾部，由两条脂肪酸链组成，具有 疏水性，朝向膜的中部脂质的
– 膜动转运（cytosis） • 吞噬作用和胞吐
一、生物膜的结构与功能

第三章 紫外可见吸收光谱法


3.金属离子影响下配体的 p → p* 跃迁 显色剂大多含有生色团和助色团，与金属离子 配位时，其共轭结构发生变化导致吸收光谱发生红 移或蓝移。 例：茜素磺酸钠 弱酸性－黄色－ λmax=420nm 弱碱性－紫红色－ λmax=560nm
pH为4~5时与Al３＋配位后，为红色，λmax=475nm，相对于 酸性茜素磺酸钠吸收峰红移，相对于碱性茜素磺酸钠吸收峰 蓝移。
480-490
490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-780
绿蓝
蓝绿 绿 黄绿 黄
橙
红 红紫 紫 蓝
橙
红
绿蓝
蓝绿
3.特点：
(1) 灵敏度较高，可达10-4~10-7g/mL； (2) 准确度较高，一般为1% ~5%； (3) 仪器价格较低，操作简便、快速； (4)应用范围广。既能进行定量分析，又可进行 定性分析和结构分析；既可用于无机物化合 物分析，也可用于有机物化合物分析；还可 用于络合物组成、酸碱解离常数的测定等。
标准谱图库：46000种化合物紫外光谱的标准谱图 有一定局限性，需与红外、核磁、质谱等法相结合 进行准确鉴定。
(二)结构分析
紫外—可见吸收光谱中有机物发色体系信息分析的一般规律： (1)若在220～280nm内无吸收峰，可推断化合物不含苯环、共轭 双键、醛基、酮基、溴和碘(饱和脂肪族溴化物在200-210nm有 吸收)。
必须在配体的配位场作用下才可能产生;
一般的规律：轨道分裂能随场强增加而增加，吸 收峰波长则发生紫移。 例如：水合铜离子(Ⅱ)是浅蓝色的λmax=794nm ，而 它的氨络合物却是深蓝色的λmax=663nm 。
摩尔吸收系数ε很小，对定量分析意义不大。但可 用于络合物的结构及无机络合物的键合理论研究。

03第三章 紫外及可见吸收光谱法


hν + 单重态 （自旋配对） 自旋配对） 电子跃迁 和 自旋翻转 三重态 平行） （自旋 平行）
15
吸收光谱 Absorption Spectrum hν S3 S2 S1 E3 E2 E1 锐线光谱 A S1 S0 分子内电子跃迁 带状光谱 λ
16
A
E0 S0 纯 电子能态 间跃迁 S2 hν
λ
物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不 物质的电子结构不同， 这就构成了物质对光的选择吸收基础。 同，这就构成了物质对光的选择吸收基础。
例： A 物质
E1 − E0 = 2.5 ev
1 ev = 1.6×10-19 J. ×
hc λA = ∆E
B 物质 同理， 同理，得：
6 .62 × 10 − 34 × 3 × 10 10 = −19 2 .5( ev ) × 1 .6 × 10
28
• 实际上由实验结果计算 时，常以被测物 实际上由实验结果计算ε时 质的总浓度代替吸光物质的浓度， 质的总浓度代替吸光物质的浓度，则得到 的ε值实际上是表观摩尔吸光系数． 值实际上是表观摩尔吸光系数． 值实际上是表观摩尔吸光系数 • 吸光度具有加和性． 吸光度具有加和性．
29
• [例] 用1,10-邻二氮菲比色测定铁，已知 例 邻二氮菲比色测定铁， 邻二氮菲比色测定铁 含Fe2+浓度为500µg·L-1，吸收池厚度为 浓度为 2cm，在波长508nm处测得吸光度 为 ，在波长 处测得吸光度A为 处测得吸光度 0.19，假设显色反应进行完全，计算摩尔 ，假设显色反应进行完全， 吸光系数． 吸光系数．
19
定性分析与定量分析的基础
B 定性分析基础 物质对光的选择吸收 A A
λmax(A) λmax(B) λ

红外吸收光谱

第三章红外吸收光谱(Infrared Absorption Spectroscopy)3.1 概述红外光谱又称为分子振动光谱或分子振转光谱1、特点：特征性强，适应范围广。

有机、无机、高分子化合物；固态、液态、气态样品都可以进行测定红外分为三个区域，近红外区（0.76μm~2.5μm，12820~4000cm-1）、中红外区(2.5μm~25μm, 4000~400cm-1)和远红外区(25μm~1000μm, 400~33cm-1)。

绝大多数有机化合物的基团震动频率处于中红外区。

2、表示方法：红外光谱多用透光率T%为纵坐标，表示吸收强度，以波数ζ(cm-1)为横坐标，表示吸收峰的位置。

也有用吸光度A为纵坐标，出反峰。

波数是频率的一种表示方法（每厘米长的光波中的波的数目）ζ(cm-1)=波数(cm-1)=1/波长（λcm）=104/波长（μm）=1/λ（cm）；ζ·λ=1cm 3、红外光谱产生的基本条件1）E红外光=△E分子振动或υ红外光=υ分子振动2）分子振动时其偶极矩（μ）必须发生变化，即△μ≠0，μ=δr3．2 红外光谱与分子结构的关系3．2．1分子的振动形式*基频：分为两大类：伸缩振动和弯曲（变型）振动。

用υs表示对称伸缩，用υas 表示不对称伸缩，δ表示面内弯曲振动，γ表示面外弯曲振动。

以亚甲基为例：此外，还有一些其它的振动吸收峰存在：*倍频：由振动能级基态跃迁到第二，第三激发态时所产生的，不是整数倍。

*组合频：一种频率红外光，同时被两个振动所吸收。

倍频和组合频统称为泛频，在谱图中均显示为弱峰。

*振动偶合：当相同的两个基团相邻，且振动频率相近时，会发生振动偶合裂分，成为两个峰。

*费米共振：基频与泛频之间发生的振动偶合。

当泛频峰与某基峰相近时，发生相互作用，使原来很弱的泛频吸收峰增强。

图3-12费米共振和倍频。

3.2.2 红外光谱的分区（1）基团结构与振动频率的关系表3-1 基团振动频率与化学键力常数的关系（化学键种类）基团化学键力常数（K/N·cm-1) 键长（Â）振动频率（cm-1)C—C（三键）12～１８ 1.27 2262～2100C—C（双键）8～12 1.40 1600～1800C—C（单键）４～６ 1.54 1000～1300(弱）表3—2基团振动频率与原子折合质量的关系（原子种类）基团折合质量键长（Â）振动频率cm-1C—H 0.9 1.12 2800～3100C—C 6 1.54 约1000C—Cl 7.3 1.77 约625C—I 8.9 2.31 约5000—H N—H 0.971.0336003300-3500（2）基团频率区的划分（表3-3）前三个区域(氢键区、叁键及累积双键区、双键区，即4000——1500 cm-1)称为特征频率区，小于1500 cm-1的区域称为指纹区（单键区，有些文献中以1350 cm-1作为二者的界限）。

养分吸收


二、温度
适 温
低 温 0 oC 温度 高 温
40 oC
一般6~38º C的范围内，根系对养分的吸收随温度升高 而增加。原因：

光合作用强度增高，提供能源物质多。
光合产物运转加快，呼吸作用加强，提供的能量多。
蒸腾作用增强，提高养分的吸收速率。
诱导硝酸还原酶活性，促进氮同化。 促进土壤养分矿化，提高养分的有效性。
特点：载体对一定的离子有专一的结合部位，能有选择性地 携带某种离子通过膜。
载体学说能够比较圆满地从理论上解释关于 离子吸收中的三个基本问题： 离子的选择性吸收；
离子通过质膜以及在膜上的转移；
离子吸收与代谢的关系。
5、 主动吸收与被动吸收的比较
区别： 是否逆电化学梯度
是否消耗代谢能量
是否有选择性
3、植物吸收有机养分的意义
提高对养分的利用程度 减少能量损耗
植物吸收
离子态养分－－主要
有机态养分－－次要
小结：植物对养分的吸收
吸收的含义：
植物的养分吸收－－是指养分进入植物体内的过程 泛义的吸收－－指养分从外部介质进入植物体中的任何部分 确切的吸收－－指养分通过细胞原生质膜进入细胞内的过程
植物吸收的养分形式：
不定根
形成直根系
形成须根系
a.须根系
b.直根系
直根系和须根系示意图 2. 根的类型与养分吸收的关系
直根系－－能较好地利用深层土壤中的养分 须根系－－能较好地利用浅层土壤中的养分 农业生产中常将两种根系类型的植物种在一起 －－间种、混种、套种。
3. 根的数量
反映根系的营养特性
用单位体积或面积土壤中根的总长表示 （LV，cm/cm3 或 LA ， cm/cm2 ） 一般：须根系的Lv > 直根系的Lv
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Ms
cT
对于稀溶液：x值很小 ρ c= ρ = Max + Ms(1 – x) Ms 对于很稀的水溶液： cT = ρ Ms
x
cT = = 1000 18
ρ Ms =55.5
c=55.5x
此数据要记住，考试时不给。 (2)摩尔分率与比摩尔分率间的换算： y x Y= X= y= 1-y 1-x Y 1 +Y X 1+X
m
相平衡系数系数，无单位
上述3种形式的亨利定律，最常见的是最后一种形式，相平衡常数有时不是 已知，而是给定亨利常数(或溶解度系数)，所以必须知道它们相互间的换 算关系。 P* E E E P*=Ex x x y* = = m p p p p * y=p*/p y mx
二、相组成的表示方法及其换算： 1.相组成的表示方法： m3 (气体) /m3 (溶剂) 、kmol/ m3 、 kg/ m3 、摩尔分率x、y， 在以后的计算中，我们经常要用到比摩尔分率X、Y， Y= mol(吸收质)/mol(溶剂)， y x Y= X= 1-y 1-x 2.各种浓度间的换算关系： (1)溶液中吸收质的浓度c与x间的换算关系： ρ c= = cT x Max + Ms(1 – x) ρ 溶液的密度 吸收剂的摩尔质量 溶液的总浓度，mol(吸收质+吸收剂)/ m3 (溶液) Ma 吸收质的摩尔质量 X= mol(吸收质)/mol(惰性质)
①溶剂应对被分离组分（溶质）有较大的溶解度，或者说在一定的温度 与浓度下，溶质的平衡分压要低。这样，从平衡角度来说，处理一定量 混合气体所需溶剂量较少，气体中溶质的极限残余浓度亦可降低；就过 程数率而言，溶质平衡分压↓，过程推动力大，传质数率快，所需设备 尺寸小。 ②溶剂对混合气体中其他组分的溶解度要小，即溶剂应具备较高的选择 性。若溶剂的选择性不高，将同时吸收混合物中的其他组分，只能实现 组分间某种程度的增浓而不能实现较为完全的分离。 ③溶质在溶剂中的溶解度应对温度的变化比较敏感，即不仅在低温下溶 解度要大，平衡分压要小，而且随着温度升高，溶解度应迅速下降，平 衡分压应迅速上升。这样，被吸收的气体容易解吸，溶剂再生方便。
x=
(3)亨利定律的比摩尔分率形式： mX Y*= 对于稀溶液：Y*= mX 1 +(1 – m) X 浓度间的换算关系例题见书
第三节 吸收速率
在分析任一化工过程时都需要解决两个基本问题：过程的极限和过程的速 率。吸收过程的极限决定于吸收的相平衡常数。本节将讨论吸收的速率问 题。吸收过程涉及两相间的物质传递。两相间物质的传递机理包括三种。 一、吸收传质机理： 1.物质的扩散形式： ⑴分子扩散：由分子自身的热运动所引起的物质传递。这种传质类似于传 热中的热传导，是分子微观运动的宏观统计结果。发生在静止或层流流体 里的扩散就是分子扩散。 分子扩散遵循费克定律：扩散速率即单位即单位时间扩散传递的物质量与 传质面积和沿传质方向的浓度梯度成正比,在稳定条件下 N=· A⊿c/ 式中:N -------扩散速率,mol 2 -------扩散距离 ,m A------传质面积 ,m
化学吸收的平衡主要由当时条件下的吸收反应的化学平衡来决定。
三、吸收方法和流程：
1.吸收方法：增大气液接触面积，使吸收更快更完全地进行。
(1)喷淋吸收：把液体分散成小液滴，液体为分散相，气体为连续相； (2)鼓泡吸收：气体分散成小气泡，气体为分散相，液体为连续相；
(3)膜式吸收：液体沿着某一壁面成膜状流动，液体为分散相，气体为连续相。
第三章
第一节 第二节 第三节 第四节 概述
吸
收
吸收的相平衡 吸收速率 强化吸收的途径
第五节
第六节
典型吸收设备
填料吸收塔的计算
第一节
概 述
一、吸收及其在化工生产中的应用： 1.吸收：就是用液体来吸附、收集气体。 吸收是一种以质量传递理论为基础的单元操作，在此过程中，气体由气 相通过扩散传递进入液相，从而完成传递与转移。此类的单元操作还有 蒸馏、萃取、吸附、干燥等等。
N=
1 m + 则
1
Ky
=
1 ky
+
m kx
N=Ky A ( y - y*)-----------气相总吸收速率方程式
Ky是以气相浓度差( y - y*)表示总推动力时的吸收传质系数,简称为气相吸收传 质总系数,单位为mol· m-2· s-1 (2)液相总吸收速率方程式： N = Kx A ( x* - x ) 1 1 1 = + Kx kym kx KX是以液相浓度差(x* - x )表示总推动力时的吸收传质系数,简称为液相吸收传 质总系数,单位为mol· m-2· s-1 (3)吸收速率方程式的其它表示方法：书上69页 (4) KX与Ky的换算 ： KX =m Ky
共同特点：增大气液 接触面积，使吸收更 快更完全地进行。 2.吸收流程： (1)单程吸收 (2)循环吸收 (3)吸收与解吸结合 吸收流程的共同特点：
逆流
四、实现吸收操作所要解决的问题： 1.实现吸收操作所要解决的问题：
①选择合适的溶剂，使能选择性地溶解某个（或某些）被分离组分； ②提供适当的传质设备（多位填料塔，也有板式塔）以实现气液两相的接触，使 被分离组分得以从气相转移到液相（吸收）或气相(解吸)； 2.溶剂的选择
3.亨利定律： 吸收操作最常用于分离低浓度的气体混合物，此时液相的浓度通常比较低， 即常在稀溶液范围内。稀溶液的溶解度曲线通常近似地为一过原点的直线， 即气液两相的浓度成正比，这一关系称为亨利定律。气液组成用不同的单位 表示时，亨利定律有以下3种形式：
p* A Ex A
C* A Hp A
y* mx
④溶剂的蒸汽压要低，不易挥发。一方面是为了减少溶剂在吸收和再生过程 的损失，另一方面也是避免在气体中引入新的杂质。
⑤溶剂应有较好的化学稳定性，以免使用过程中发生变质； ⑥溶剂应有较低的粘度，不易产生泡沫，以实现吸收塔内良好的气液接触和 塔顶的气液分离。 ⑦溶剂应尽可能满足价廉、易得、无毒、不易燃烧等经济和安全条件。 实际上很难找到一个理想的溶剂能够满足上述所有要求，应对可供选择 得溶剂做全面的评价，以便作出经济、合理的选择。 3.吸收操作的经济性 吸收总费用＝设备(塔、换热器等)折旧费＋操作费(占比重大)
a.气液两相作相对运动时，在两相的界面两侧存在着作层流流动的稳定的气 膜和液膜。
按照这一观点，吸收过程就是这样进行的 ：
气相湍流主体 y
气膜 液膜 液相湍流主体 x
气膜边界
界面，yi，xi
液膜边界
b.在两相界面上，吸收质的溶解是瞬时完成的，且在界面上，气液两相总是 处于平衡状态，即吸收质在通过界面时并不受任何阻力的影响。 c.吸收质在气相主体和液相主体中的扩散是以涡流扩散的方式进行的，而气 膜和液膜中的则是以分子扩散的方式进行。 双膜理论的优势：极大地简化了吸收过程，为计算吸收速率奠定了基础，对 强化吸收传质过程起一个积极的推进作用。 双膜理论的局限性：只适用于流速不大的情况，否则稳定的界面和双膜均不 存在。 （2）溶质渗透理论（希格比 Higbie，1935年） 希格比认为液体在流动过程中每隔一定时间发生一次完全的混合，使液体 的浓度均匀化，在某一时间内，液相中发生的不再是定态的扩散过程，而是 非定态的扩散过程。 （3）表面更新理论（丹克沃茨 Danckwerts,1951年） 丹克沃茨认为液体在流动过程中表面不断更新，即不断地有液体从主体转 为界面而暴露于气相中，这种界面不断更新传质过程大大强化，其原因在于 原来需要通过缓慢的扩散过程才能将溶质传至液体深处，现通过表面更新， 深处的液体就有机会直接与气体接触以接受传质。
三、吸收速率方程：
1.传热与传质过程的比较 ：
传热过程是冷、热两液体间的热量传递，传递的是热量，传递的推动力 是两流体间的温度差，过程的极限是温度相等；吸收过程是气液两相间的物 质传递，传递的是物质，但传递的推动力不是两相的浓度差，过程的极限也 不是两相浓度相等。 2.吸收速率方程：
接触面积 推动力 对吸收：吸收速率=系数 接触面积 推动力
操作费用主要包括：
①气、液两相流经吸收设备的能量消耗； ②溶剂得挥发度损失和变质损失；
③溶剂的再生费用，即解吸操作费用(在三者中占比例最大)。
第二节
1.气体的溶解度：
吸收的相平衡
一、吸收的相平衡和气体的溶解度：
在一定的温度与总压下，使一定量的溶剂与溶质接触，溶质便由气相向液 相转移，随着溶液浓度的逐渐增高，传质速率将逐渐减慢，最后降为零， 此时气液两相达到相平衡，液相中溶质达到饱和，浓度达到一最大限度 ， 称为平衡溶解度，简称为溶解度（溶解度可以用不同的方式表示，相平衡 关系亦可用不同的方式表示。 注意：此时并非没有溶质分子继续进入液相，只是任何瞬间进入液相 的溶质分子数与从液相逸出的溶质分子数恰好相等，在宏观上过程就象是 停止了。这种状态称为相际动平衡，简称相平衡。 当吸收达到相平衡时，则有： 吸收质的溶解度=饱和浓度=溶液的最大浓度=溶液的平衡浓度 2.溶解度的影响因素： 气体和溶剂的性质、温度、压力都会影响气体的溶解度。
2· -3 D c--------------扩散系数 ,m s-1 ⊿ 浓度差 ,mol· m
⑵涡流扩散：是凭藉流体质点的湍流和漩涡而引起的扩散称为涡流扩散。 发生在湍流流体里的传质除分子扩散外更主要的是涡流扩散。 (3)对流扩散：分子扩散和涡流扩散合称为对流扩散。
将一勺砂糖投于杯水中，片刻后整杯的水都会变甜，这就是分子扩散的结果。 若用勺搅动杯中水，则将甜得更快更均匀，那便是对流扩散的结果。 2.有关吸收机理的理论： （1）有效膜理论(双膜理论)（刘易斯Lewis、惠特曼 Whitman，1923年）
x
y P*
液相中吸收质的摩尔分率，单位：mol(吸收质)/mol(溶液)
气相中吸收质的摩尔分率，单位：mol(吸收质)/mol(混合气体) 与液相平衡的气相中吸收质的分压，单位：Pa或MPa