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第八章现代物理实验方法的应用

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2024届高考物理一轮第三编第八章恒定电流第3讲第5课时科学思维_测量电阻常用的6种方法

2024届高考物理一轮第三编第八章恒定电流第3讲第5课时科学思维_测量电阻常用的6种方法

而此时电流表半偏，所以流经 R2 的 增大，因此电压表读数等于12 误差分析 电流比电流表所在支路的电流大，
R2 的电阻比电流表的电阻小，而我 Um 时，R2 两端的电压将大于12
们把 R2 的读数当成电流表的内阻， Um，使 R2>RV，从而造成 RV
故测得的电流表的内阻偏小。
的测量值偏大。
[例5·电流表半偏法] 某同学欲测量量程为300 μA的微安表头G的内阻。可供 选择的实验器材有：
半偏法测电表内阻可以分为两种情况：
项目
电流表半偏法
电压表半偏法
实验 电路
图
(1)按如图所示连接实验电路。 (1)按如图所示连接实验电路。
(2)断开 S2，闭合 S1，调节 R1，使 (2)将 R2 的值调为零，闭合 S，调
实验 电流表满偏。
节 R1 的滑动触头，使电压表满偏。
步骤 (3)保持 R1 不变，闭合 S2，调节 R2，(3)保持 R1 的滑动触头不动，调节
(1)图乙中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”) 两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图乙可判断，由图线____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果 更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测 电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
A．微安表头G(量程300 μA，内阻约为几百欧姆) B．滑动变阻器R1(0～10 kΩ) C．滑动变阻器R2(0～50 kΩ) D．电阻箱(0～9 999.9 Ω) E．电源E(电动势约为9 V) F．开关、导线若干
该同学先采用如图所示的电路测量 G 的内阻，实验步骤如下： ①按图连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端的 位置； ②断开 S2，闭合 S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使 G 满偏； ③闭合 S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使 G 的示数 为 200 μA，记下此时电阻箱的阻值。 回答下列问题： (1)实验中滑动变阻器应选用_________(填“R1”或“R2”)。 (2)若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为 R，则 G 的内阻 Rg＝___________。

第八章 现代物理实验方法在有机化学中的应用练习及答案

第八章 现代物理实验方法在有机化学中的应用练习及答案

第八章现代物理实验方法在有机化学中的应用1．指出下列化合物能量最低的电子跃迁的类型。

答案：⑴. π-π* ⑵．n-σ*⑶．n-π* ⑷． n-σ* ⑸. п-п*2．按紫外吸收波长长短的顺序，排列下列各组化合物。

⑴.⑵．CH3-CH=CH-CH=CH2 CH2=CH-CH=CH2 CH2=CH2(3)．CH3I CH3Br CH3Cl⑷．⑸. 反-1,2-二苯乙烯顺-1,2-二苯乙烯答案：⑴以环己酮为基准，添加共轭双键及增加助色基都使UV吸收产生红移。

⑵以乙烯为基准，添加共轭双键及增加助色基都使UV吸收产生红移。

CH3-CH=CH-CH=CH2>CH2=CH-CH=CH2>CH2=CH2⑶杂原子的原子半径增大，化合物的电离能降低，吸收带波长红移。

n ® s*CH3I>CH3Br>CH3Cl⑷以苯环为基准，硝基苯增加p-p共轭，氯苯增加p-p共轭，UV吸收红移。

⑸反式异构体的共轭程度比顺式异构体更大。

反-1,2-二苯乙烯>顺-1,2-二苯乙烯3.指出哪些化合物可在近紫外区产生吸收带.(1) (2)CH3CH2OCH(CH3)2(3) CH3CH2C≡CH(4) (5) CH2=C=O (6).CH2=CH-CH=CH-CH3答案：可在近紫外区产生吸收带的化合物是⑷,⑸,⑹。

4、图8-32和图8-33分别是乙酸乙酯和1-己烯的红外光谱图,试识别各图的主要吸收峰:答案：图8-32己酸乙酯的IR图的主要吸收峰是：①.2870-2960cm-1为-CH3,>CH2的V C-H碳氢键伸缩振动。

②.1730cm-1为V C=O羰基伸缩振动。

③.1380cm-1是-CH3的C-H弯曲振动。

④.1025cm-1,1050CM-1为V C-O-C 伸缩振动。

图8-33,1-己烯的IR图主要吸收峰是①.=C-H伸缩振动。

②.-CH3,>CH2中C-H伸缩振动。

③.伸缩振动,④.C-H不对称弯曲振动。

现代物理实验方法(化学分析4谱)

现代物理实验方法(化学分析4谱)
► 3.1
IR特征吸收谱带区，指纹区及相关峰 IR特征吸收谱带区，指纹区及相关峰 ► 1．特征谱带区 凡能用鉴定官能团的存在的 吸收峰，称特征吸收峰。 ► 2．指纹区：（1333－667cm-1) ．指纹区：（1333－ ► 三、相关峰 ► 每种红外活性振动都相应地产生一个吸收峰， 把这些相互依存而又相互可以保证的吸收峰 叫相关峰。 ► 如苯环有五个相关峰
► 光谱图： ► 纵坐标——吸收强度（A） 纵坐标——吸收强度（A
横，K，B，E吸收带 介绍R ► 1．R吸收带 入270nm以上，此类化合物 270nm以上，此类化合物 ► 跃迁的能量小，处于长波方向。 ► 2．K吸收带：共轭分子的特征吸收，借此可判断化 分物中共轭结构，随着共轭系统增大， 跃迁所需 能量小，K 能量小，K吸收长波 ► 3．B吸收带——是分解的特征吸收带 吸收带——是分解的特征吸收带 ► 4．E——吸收带——芳香族化合物的特征吸收带 ——吸收带——芳香族化合物的特征吸收带
►1
二、屏蔽效应和化学位移
► 对于有机分子的全部氢质子在共同一磁场强
分子的转动能级的变化。 ► 应用：测定键长和键角 ► 2）振动光谱（红外光谱）——分子所吸收的 ）振动光谱（红外光谱）——分子所吸收的 光能引起振动能级的变化，（中红外区域） 应用——测定有机物中官能团。 应用——测定有机物中官能团。 ► 3）电子光谱（紫外光谱）－分子吸收的光能 使电子激发到较高能级产生很多谱线，把吸 收强度最大的波长电子光谱（紫外光谱）标 出
► 三、UV与有机物分子结构的关系 三、UV与有机物分子结构的关系
近紫外区 ► 适用于共轭结构的分子 ► 共轭链连有末共用电子的基因 ► 产生P-π共轭,入max向长波方向移动，把这样 产生P 共轭, max向长波方向移动，把这样 的基因称为助色基团。 ► 发色基：苯醌茎 亚硝基

第八章第6讲 实验：测定电源的电动势和内阻(教学课件)——高中物理一轮复习

第八章第6讲 实验：测定电源的电动势和内阻(教学课件)——高中物理一轮复习

(2)为减小实验误差，给电源串联一 和内阻，由E＝I(RA＋r＋R)，得出IR＝E－
个定值电阻，作为等效内阻。
(RA＋r)I，故IR-I图线的纵轴截距表示电池
的电动势，图线斜率的绝对值为RA＋r。
数据处理的创新
(1)由闭合电路的欧姆定律E＝IR＋Ir，得R＝E·1I －r，可知图线R-1I 的斜率为
第 6 讲 实验：测定电源的电动势和内阻
把握经典实验方案 一、实验目的 1．测定电源的电动势和内阻。 2．加深对闭合电路的欧姆定律的理解。 二、实验原理
方法 1 如图甲，根据闭合电路的欧姆定律，电源电动势 E、 内阻 r，与路端电压 U、电流 I 的关系可以写成 E＝U＋Ir① 如果能测出 U、I 的两组数据，就可以列出两个关于 E、r 的方程，从中解 出 E 和 r。因此，用电压表、电流表加上一个滑动变阻器 R，就能测定电源 的电动势 E 和内阻 r。
方法 2 ①式可以写成
E＝IR＋Ir
②
如图乙，测出 I、R 的两组数据，也可以得到关于 E 和 r 的两个
方程，从中解出 E 和 r。这样，用电流表和电阻箱也可以测定电
源的电动势 E 和内阻 r。
方法 3 ①式还可以写成
E＝U＋URr
③
如图丙，测出 U、R 的两组数据，同样能通过解方程组求出 E
和 r。这样，用电压表和电阻箱也可以测定电源的电动势 E 和
(3)若设电流表的读数为 I，电压表读数为 U，则电路中的总电流为 200I，由闭
合电路的欧姆定律：U＝E－200rI，由图像可知 E＝a；|k|＝200r＝c×a－10b－3，
解得 r＝5a－c b。
答案：(1)见解析图
(2)A1
R1
R3

新教材2023年高中物理第8章机械能守恒定律5实验：验证机械能守恒定律课件新人教版必修第二册

新教材2023年高中物理第8章机械能守恒定律5实验：验证机械能守恒定律课件新人教版必修第二册
(4)由题图可知，图线过原点且是倾斜直线，v与x成正比，即v＝ k′x，
则 Ep＝Ek＝12mv2＝12mk′2x2，
因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比。
课堂达标检测
1．(2021·福建省福州格致中学高一月考)如图是用“落体法”验证 机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。(g取9.8 m/s2)
A．重锤的质量
B．重力加速度
C．重锤下落的高度
D．与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度
(2)有同学按以下步骤进行实验操作： A．用天平称出重锤和夹子的质量； B．固定好打点计时器，将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提 住，且让手尽量靠近打点计时器； C．松开纸带，接通电源，开始打点。并如此重复多次，以得到几 条打点纸带； D．取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点O，在距离O点较 近处选择连续几个计数点(或计时点)，并计算出各点的速度值； E．测出各点到O点的距离，即得到重锤下落的高度。 F．计算出 mghn 和12mv2n，看两者是否相等。
考点二 实验数据处理 典题2 在用落体法做“验证机械能守恒定律”的实验中，重锤
的质量为0.400 kg，取g＝10 m/s2，完成下列填空：(计算结果保留3位有 效数字)
(1)释放纸带前，重锤和手的合理位置是__C__；
图1
(2)正确操作后，选取的纸带如图2所示，图中O为起始点且速度为
零。A ～ G为纸带上的连续点，D、E、F与O的距离分别如图所示。已
知计时器的打点周期为0.02 s，由此可计算出物体下落到E时的速度vE＝ _3_._0_4___m/s；
(3)从O到E，重锤动能的增加量ΔEk＝__1_.8_5___J；重力势能的减少量 ΔEp＝___1_.9_5__J。

有机化学第五版第八章课后答案(李景宁编)

有机化学第五版第八章课后答案(李景宁编)

第八章现代物理实验方法在有机化学中的应用& 析(2> CH S—CH—CH—CH=CH2 > CH】YHYHYH* > CH T—€H a(3) CH3I > CH3Br > CH3C1NO2（5）反-1,2-二苯乙烯>顺一1,2-二苯乙烯3-解：可在近紫外区产生吸收带的是（4八（5）、（6）。

4.解：乙酸乙酯=2980^2850 cm^1为甲基、亚甲基C-H伸缩振动产生的吸收峰：1 742 cm—L为C=O伸缩振动产生的吸收峰匕1 374 cm"1为甲基C」H弯曲振动产生的吸收Mh]240 cm^和1047 cnT】为C—O- C伸缩振动产生的吸收峰。

1—己烯【3070 cm"1为=C—H伸缩振动产生的吸收峰*2960-2866 cm"1为甲基、亚甲基C—H伸缩振动产生的吸收峰*1S41 cmT为碳碳双键伸缩振动产生的吸收峰鼻1460 cm-1和1370 cm"】为C—H弯曲振动产生的吸收峰；910 cm-1为RCH—CH3式烯绘C-H面外弯曲振动产生的吸收峰,乩（1）舸者c—C和C—Q的伸箔振动峰与后者的C—C和-一OH的伸缩振动峰有很大憧别I （2）=C-H面外弯曲振动中，反式和孤式产生的峰有但别丿<3）前者具有共無结构，C—O伸缩振动吸收峰较启者的波数低'<4）积累二烯烽申C—C—C伸端抿动吸收峰与孤立二烯烂的C = C伸縮振动吸收蜂宥饨别，C5）前妾的C—C—C [申缩振动与后者的E—C—N的伸缩振动产生的吸收峰有区别.6.糠t不堰和度U=8+l-0.5Xe = 6>4t可能有苯环.3300 和2110沁一1的吸收峰说明有Y—H t3 0S0 cm-] J 600 cm'1J 5（）0 cm^1吸收峰说明有笨环?75€ cm'1和&91 m 1 吸收峰说明苯环上是单履代.再结合题中所已知的化学性质’可推得该化合物E的结构足：C^CHH S C\ b/H11.解：(1) CHjCHzCH^CH,&V&(2) c —cH /b ^CHja入>5.abba(3) CH S CH,OCH 2CH 5&A&a b b a (4) QH 5CH ?CH ,CH , a b ・c d&>&>&>&(5) CUCHCHzCl九〉A a b(6) CICH,CH 2CH,Br a b c(7) CHsCHO仇>&(8) C HjCOOCH^CH,矗>&>&12.解「在室温下，环己烷的两种构象转换很快，6个4键质子和6个€键质子处于平均的环境中， 所以其:H NMR 中质子只有一个峰；当温度降至一100弋时，环己烷两种构象转换速度很慢，所 以在】H NMR 谱图中,a 键质于和e 键质子各有一个单峰，即西个峰.13.解'不饱和度U=9+l-0・5X12 = 4.说明可能冇苯!H NMR 谱中古约为 7.0 的信号以及 IR 谱 3030 cm"1 J602 cnT' J 500 cm^1 J 462 cm'】 这些吸收谱带都说明有■苯环存在.根据不饱和度，除苯环外，分子中剩余的部分只能是烷基. 由】H NMR 谱可推得•可能得烷基为一CH ：和-CH 2CH S e 再由IR 谱知，780 cnT*和680 cm"1 处有较强的吸收•这是间二取代苯的特征谱带.因此该化合物的结构为，8.解$ (1)两个$(2)四个M3)四个；(4)两个$(5》四个)(6)—个$(7)三个.(8〉五个。

807-有机化学

研究生入学考试课程《有机化学》考试大纲第一部分基本要求《有机化学》是高等院校化学、化工等专业学生必修的一门重要基础理论课。

掌握重要类型有机化合物的命名、物理性质、化学性质和制备方法。

能正确熟练书写有机化合物的结构式和反应式。

能够掌握各类异构现象及静态和动态立体化学的基本内容。

掌握典型有机化合物结构和性能的关系，官能团的相互转化，熟悉有机化学基本理论。

掌握和正确书写典型有机反应的机理。

了解有机化合物的分离，鉴定的基本方法，初步了解紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱的基本原理，并能认识简单的典型图谱；熟悉重要类型有机化合物的光谱学特征。

对杂环化合物、元素有机化合物、天然产物、高分子化合物及与生命科学有关的有机化合物的内容做一般了解。

学习有机化学实验中几项重要的基本操作，掌握常用仪器的使用方法，通过实验，培养学生自己动手和观察、分析、解决问题的能力以及严肃认真、实事求是的良好作风。

（一）绪论基本要求(基本要求的高低用下列三级词汇区分，从高到低，概念分“理解”、“了解”、“知道”三级；运用方法分“熟练掌握”、“掌握”、“会”三级)：1．掌握有机化合物的定义，有机化学的研究对象、特点；2．了解共价键的键参数：键长、键角、键能和键离解能；3．理解键的极性与极化性，分子的极性；掌握共价键断裂的方式：均裂与异裂；4．逐渐熟悉有机化合物的分类，常见官能团的名称与结构，表示方法：分子式、构造式。

5．了解有机酸碱概念，亲核性试剂，亲电性试剂。

了解现代共价键理论的基础知识。

（二）烷烃1．熟练掌握烷烃的命名，包括普通命名法和系统命名法；2．理解烷烃的分子结构：碳原子的正四面体概念、SP3杂化轨道、σ-键骨架，乙烷的构象和Newman投影式；3．熟练掌握烷烃的化学性质：卤代反应；理解反应机理在有机反应研究中的重要意义，掌握自由基链反应机理的特点，4．了解烷烃的化学反应：氧化和燃烧、热裂；了解有机化合物的氧化还原的概念；5．认识反应过程中的能量变化，反应热、活化能、相对反应活性、过渡态等（三）单烯烃1．掌握烯烃的结构 , 熟悉掌握同分异构现象和命名: 构造异构,顺反异构,系统命名法,Z-E标记法——次序规则；2．了解烯烃的物理性质；3．熟悉掌握烯烃的化学反应：亲电加成反应、自由基加成、过氧化物效应、硼氢化反应、α-H（烯丙氢）的卤代；知道催化加氢、聚合反应。

牡丹江师范学院教案教研室有机物化化工教研室教师姓名授课时间

教研室：有机物化化工教研室教师姓名：授课时间:教研室：有机物化化工教研室教师姓名：授课时间:教研室主任签字年月日教研室：有机物化化工教研室教师姓名：授课时间:教研室主任签字年月日讲稿共轭体系在近紫外区（）有强吸收孤立烯烃在近紫外区内无吸收232nm⑵弯曲振动（δ）：组成化学键的原子离开键轴而上下左右的弯曲。

弯曲振动时，键长不变，但键角有变化。

②：面外弯曲3、原理（3）炔烃ν≡C-H ：3320～3310cm-1（强）尖吸收峰＝（2×11＋2－24）／2＝0，说明为开键饱和烃。

＝[（2×7+2)-8]/2=4 可能含苯环1450cm-1三组吸收峰，为苯环的ν C=C,3030cm-1为苯环的通常发生共振吸收有两种方法（核磁共振仪的两种工作方式）的电磁辐射进行照射样品，改变外加磁感应强度B0，引起共振叫做扫场；。

质子所感应到的外界磁场强度减弱了，即实际上作用于质子的磁场强度要小一点（百万分之几）。

这时，我们说质了受到屏蔽作用，在标准之右为正值，在标准之左为负值，δ值与屏蔽作用成反比，两个组峰的峰面积是不同的，衡量其面积之比是3 ：2，恰好是子数之比。

核磁共振谱不仅揭示了各种不同H的化学位移，并且还表示了各种不同+1/2，-1/2）自旋偶合时，则裂分为一组二重峰，该二重峰之间自旋的相互影响称为自旋偶合。

自旋偶合使核磁共振谱中信号分裂为多重峰。

如乙醚裂分后峰的总面积＝裂分前的峰面积。

相邻两个裂分峰间的距离称偶合常数的大小表示偶合作用的强弱，偶合常数不随外磁场的改变而改变②偶合作用通过成键电子传递，通过重键的偶合作用比单键大。

也必须是立体化学等性的，上两个质子的环境是不同的，（无法绕单键旋转使之成为相同）；这两个质子不各质子轮流被另一原子Z取代，取代后得到同样的产物（或对映体）那么这两个质子是化学等性的。

我们不考虑构产生磁不等价的原因：单键旋转受阻时产生磁不等价质子：如低温下的环己烷。

2022届高考物理一轮复习学案 第八章第2讲 实验：测电阻的方法 第2课时

第八章 第2讲实验：测电阻的方法（第2课时）一、伏伏法测电阻(电压表的灵活选用)已知内阻的电压表可作电流表使用，在缺少合适的电流表的情况下，常用电压表代替电流表使用(如图甲)，这是设计电路中的高频考点。

例1、2020·海南卷）在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电压表1V （量程3V ，内阻1 3.0k Ωr =），电压表2V （量程5V ，内阻2 5.0k Ωr =），滑动变阻器R （额定电流1.5A ，最大阻值100Ω），待测定值电阻x R ，电源E （电动势6.0V ，内阻不计），单刀开关S ，导线若干： 回答下列问题：（I ）实验中滑动变阻器应采用________接法（填“限流”或“分压”）； （2）将虚线框中的电路原理图补充完整_____________；（3）根据下表中的实验数据（1U 、2U 分别为电压表1V ﹑2V 的示数），在图（a ）给出的坐标纸上补齐数据点，并绘制21U U -图像__________；（4）由21U U -图像得到待测定值电阻的阻值x R =________Ω（结果保留三位有效数字）；（5）完成上述实验后，若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻y R （阻值约为700Ω）的阻值，在不额外增加器材的前提下，要求实验精度尽可能高，请在图（b ）的虚线框内画出你改进的电路图______。

二、安安法测电阻(电流表的灵活选用)已知内阻的电流表可作电压表使用，在缺少合适的电压表的情况下，常用电流表代替电压表使用(如图乙)，这是电学设计电路的高频考点。

例2、(2019·天津高考)现测定长金属丝的电阻率。

(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________ mm 。

(2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。

这段金属丝的电阻R x 约为100 Ω，画出实验电路图，并标明器材代号。

电源E (电动势10 V ，内阻约为10 Ω) 电流表A 1(量程0～250 mA ，内阻R 1＝5 Ω) 电流表A 2(量程0～300 mA ，内阻约为5 Ω)测量次数123451/V U 1.00 1.50 2.002.503.002/V U1.612.413.214.02 4.82滑动变阻器R (最大阻值10 Ω，额定电流2 A) 开关S 及导线若干(3)某同学设计方案正确，测量得到电流表A 1的读数为I 1，电流表A 2的读数为I 2，则这段金属丝电阻的计算式R x ＝________。

八年级物理下册 第八章 运动和力 三个实验


做一做
（a）棉布 （b）木板 （c）玻璃
1、注意:要使小车从斜面同一高度滚下，目 的是 使小车在斜面底端具有相同的速度 .
实验 结果
实验 水平部分 小车受阻 小车运动 序号 材料 力的情况 的路程 最短 1 棉布 最大 较长 2 木板 较小 最小 最长 3 玻璃
• 2、结论:平面越光滑,小车运动的距 离越___,这说明小车受到的阻力越 长 小 慢 ___,速度减小得越___ • 3、推理:如果运动的物体不受力,它 将 保持匀速直线运动 。
另外：摩擦力与速度基本无关；
与接触面积的大小无关。
如图所示,同一水平面上有长方体木块和铁块 各一个.现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙, 请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力 计,设计一个实验来验证你的猜想.写出实验的步 骤现象和结论.
1、将铁块放在木块上，用弹簧测力计水平拉动 木块，记下测力计的示数F1
二力平衡条件的探究 如果作用在一个物体上 的两个力相互平衡，这两个 力需要满足什么条件呢？
向右运动 需要大小相等
两 力 平 衡 实 验 1
向左运动
需要相反的力
转动 在同一 直线上
两 力 平 衡 实 验 3
两块纸板分别向两边动 力需要作用在同一个物体上
二力平衡的条件
作用在一个物体上的两个力， 如果大小相等，方向相反，并作 用在同一直线上，则这两个力就 相互平衡。
2、将木块放在铁块上，用弹簧测力计水平拉动 铁块，记下测力计的示数F2
3、比较F1、F2的大小，判断谁的表面粗糙
木板、木块、弹簧测力计、砝码、棉布 二力平衡的条件
步骤: 1、把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块 匀速运动，读出这时的拉力F；
木板
2、在木块上放砝码，用弹簧测力计拉木块 匀速运动，读出这时的拉力F；
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醇
λ max/ nm 255
270
280
ε max 15000 20900 35000 52000
ε max 215 1450
1000
五、 紫外光谱的应用
1.利用紫外光谱法检查化合物的纯度（定性和定量） 紫外光谱灵敏度很高，容易检验出化合物中所含的微量杂质。 例如，检查无醛乙醇中醛的限量，可在270 ~ 290nm范围内测其吸 光度，如无醛存在，则没有吸收。 2. 确定共轭体系是否存在以及共轭体系的长短 3 .确定顺反异构体的构型 反苯二乙烯的吸收波长较顺式的长
可以看出，电子跃迁前后两个能级的能量差值ΔE越大，跃迁所 需要的能量也越大，吸收光波的波长就越短。
三、朗勃特—比尔定律和紫外光谱图
1．Lambert-Beer定律 A=EcL= log I Io
A：吸光度（吸收度）；
c：溶液的摩尔浓度（mol/L） L：液层的厚度； E：吸收系数（消光系数）
若化合物的相对分子量已知，则用摩尔消光系数ε=E×M来 表示吸收强度，上式可写成:
λ / nm
四、紫外光谱与有机化合物分子结构的关系
1．烷径（σ→σ*）、醇（σ→σ*，n→σ*）、醚（σ→σ*， n→σ*）在近紫外区不产生吸收。
2．通常将能够发生π→π*或n→π*的基团，含π键的碳碳双键 、碳碳叁键、羰基、硝基等，称为发色基团。
3.当有共轭体系存在时，跃迁所需的能量显着减小，吸收向长波 方向移动（红移）。
跃迁类型 吸收能量的波长范围
σ σ* n σ* π π*（孤立）
π π*（共轭） n π*
~150nm 低于200nm 低于200nm 200~400nm 200~400nm
有机物
烷烃 醇，醚 乙烯（162nm）丙酮（188nm） 丁二烯（217nm）苯（255nm） 丙酮（ （227955nnm m） ） 乙醛（292nm）
4．当共轭体系受到阻碍时，就要减少红移。e.g. 在顺反异构体 中，反式异构体吸收的波长较顺式异构体长。
5. 原子的电负性强，对电子控制牢、激发电子需要的能量大，吸 收光波长短，反之则相反。
两组例子：
化合物 乙烯 1，3-丁二烯 己三烯 辛四烯
化合物
OH
NO2
λ max/nm 162 217 258 296
应用实例
例（1）：
CH2
共轭体系 在近紫外区（232nm） 有强吸收
CH2
孤立烯烃 在近紫外区内 无吸收
例（2）：
O CH=CH3-C-CH
O
CH=CH3-C-CH
两者结构十分
CH 3
紫罗兰A
CH 3
紫罗兰B
相似，用化学 方法无法判断。
λ max=227
为C4H6O，其构造式可能有三十多种，如 测得紫外光谱数据λmax =230 nm （εmax > 5000），则可推测其 结构必含有共轭体系，可把异构体范围缩小到共轭醛或共轭酮：
可见，影响基团振动频率的直接因素是原子的质量 和键力常数。
三、红外光谱与分子结构的关系
1. 几条基本规律：
（1）由于氢原子的质量最小，所以Y-H键（Y = C、O、N）的伸 缩振动频率最高；
（2）叁键的力常数大于双键和单键的力常数，因而它的伸缩振 动频率仅次于Y-H键；
（3）同种价键，伸缩振动频率高于弯曲振动频率； （4）不对称伸缩振动频率高于对称伸缩振动频率； （5）-I效应致使吸收波数升高；+I效应致使吸收波数降低； （6）共轭效应的影响
用波长（或波数）为横坐标，以表示吸收带的位置，用透射 百分率（T%）为纵坐标表示吸收强度。
正辛烷
二、红外光谱的产生原理
红外光谱是由于分子的振动能级的跃迁而产生的，当物质吸收 一定波长的红外光的能量时，就发生振动能级的跃迁。研究在不同 频率照射下样品吸收的情况就得到红外光谱图。 1．分子的振动类型 （1）伸缩振动——成键原子沿着键轴的伸长或缩短（键长发生 改变，键角不变）。
2．官能团区和指纹区
3800-1400 cm-1区域的吸收峰主要是由价键伸缩振动跃 迁产生的，与整个分子的关系不大，因而可用来确定某种特 殊的键和官能团是否存在，是红外光谱的主要用途。在该区 域中，凡是能用于鉴定有机物各种基团存在的吸收峰叫做特 征吸收峰或特征峰。
§8-2 紫外和可见吸收光谱(UV-Vis)
一、光谱法测定分子结构的原理：
1.电磁波是能量的一种形式，每一波长的电磁波都具 有一定的能量，波长愈短、能量愈高。
2．分子具有不同形式的运动状态。e.g. 分子的转动 ，价键的振动、原子核的振动、内层电子的跃迁都属于分 子不同形式的运动状态，不同形式的运动状态需要不同的 能量，同种运动状态（e.g. C-H的拉伸振动）也会因分子 不同而异。
I
A=εcL=
log Io
2．紫外光谱的表示方法
应用紫外光谱仪，使紫外光依次照射一定浓度的样品溶液， 分别测得消光系数E或ε。
以摩尔消光系数ε或Iogε为纵坐标。以波长（单位nm）为
横坐标作图得紫外光谱吸收曲线，即紫外光谱图。如下图：
12
ε8 或
4
Iogε
0
200 240
280 320 360 400
O
O
O
C2 = HCH 3 -C-C C 3 -H C HHH =CH-C C 2 = H CC 3H H-C
至于究竟是哪一种，需要进一步用红外和核磁共谱来测定。
§8-3 红外光谱 ( I R )
红外光谱可以确证两个化合物是否相同，也可以确定一个新 化合物中某一特殊键或官能团是否存。
一、外光谱图的表示方法
3．分子吸收电磁辐射后就得到了能量，并能引起相应 的运动。物质吸收多少波长的电磁波以及吸收的强度都与 分子的结构密切相关。
二.电子跃迁的类型
与电子吸收光谱（紫外光谱）有关的电子跃迁，在有机化 合物中有三种类型，即σ电子、π电子和未成键的n电子。
σ* π*
⑤ ③④
n
⑥
π
①②
σ
电子跃迁类型、吸收能量波长范围与有机物关系如下：
对称伸缩振动
不对称伸缩振动
（2）弯曲振动——引起键角改变的振动
剪式振动 平面摇摆 面内弯曲
非平面摇摆
扭曲振动
面外弯曲
2．振动频率（振动能量）
K
m1
m2
双原子分子伸缩振动示意图
一个化学键的振动频率与化学键的强度（力常数K）及振动原 子的质量（m1和m2）有关，它们的关系式为：
1 υ=2 π
κ μ
μ=m m 1 1 + m m 2 2 折 合 质 量