双键伸缩振动区，1900～1200cm-1
主要包括C＝C、C＝O、C＝N、—NO2等的伸缩振动，芳环的骨架振动 等；

X—Y伸缩振动及X—H变形振动区，＜1650 cm-1。
这个区域的光谱比较复杂，主要包括C—H、N—H变形振动，C—O、 C—X（卤素）等伸缩振动，以及C—C单键骨架振动等。
红外光谱谱图解析

X—H伸缩振动区，4000～2500cm-1，X=O、H、C、S
在这个区域内主要包括O—H，N—H，C—H和S—H键的伸缩振动；

叁键和累积双键区，2500～1900cm-1
主要包括炔键-CC-，腈基一CN、丙二烯基—C＝C＝C—，烯酮基—C ＝C＝O、异氰酸酯键基—N＝C＝O等的反对称伸缩振动；

M增大时，振动频率降低； K值增大，即原子间键能越大，振动频率越高。 化学键的振动波数与化学键的强度成正比，与原子的质量 成反比。
红外光谱复习要点


影响基团频率位移的因素
外因
试样状态、测定条件、溶剂极性等的不同会引起吸收带位置。

内因
电效应（诱导效应、共轭效应）、氢键等
有机基团特征基团频率

典型的DTA谱图

高分子材料的DTA和DSC模式曲线
1. 固-固一级转变，2. 偏移的基线，3. 熔融转变，4. 降解或气 化，5. 二级转变或玻璃化转变，6. 结晶，7. 固化、氧化、 化学反应或交联
典型的DTA谱图

高岭石 Al2Si2O5(OH)4的DTA曲线
第六章 光谱分析


重点复习内容

氢核在磁场中的自旋
自旋取向数：2I+1。 磁量子数m
m = +1/2：与外磁场同向平行， 能量较低。
m = -1/2：与外磁场逆向平行， 能量较高。
拉摩尔进动
核磁共振复习要点


NMR原理
质子的自旋能级 核磁共振方法 扫频和扫场

发生核磁共振时的条件
H 0 0 2

ν0：发生共振时射电频率 H0：磁场强度 ：核的磁旋比

核磁共振复习要点

弛豫
低能态核能量仅比高能态核稍多0.001%左右，无法通过发射谱线形 式释放能量。

自旋晶格弛豫（纵向弛豫）：
处于高能态的氢核，把能量转移给周围的分子变成热运动，回到低 能态。 气、液体的自旋晶格弛豫时间约1秒左右，固体和高粘度的液体可达 数小时。

自旋—自旋弛豫（横向弛豫）：


一些常见的基团振动频率
-OH（游离）：3650-3580cm-1 -OH（碲合）：3400-3200 -CH3反对称伸缩：2960 -CH3对称伸缩：2870 -CH2反对称伸缩：2930 -CH2对称伸缩：2850 C=C：1680-1620 芳环中的C=C：1600、1580、1500、1450 -CH3、-CH2反对称变形：1460 -CH3对称变形：1380-1370 C-(CH2)n-：n=1,770-785; n=2, 743-734; n=3, 729-726; n≥4, 724-722
总复习
第五章-第八章
第五章 热分析

重点复习内容 热分析技术的分类 DTA和DSC的基本原理及其主要应用 TGA和DTA与材料失重机理的关系 热膨胀和热机械分析种类（静态和动态）。
基本概念





热分析（Thermal Analysis)：在程序控制温度下，测量物 质的物理性质随温度变化的一类技术。 DTA：在程序控制温度下测定物质和参比物之间的温度差 和温度关系的一种技术。 外延始点：指峰的起始边陡峭部分的切线与外延基线的交 点。 DSC：在程序控制温度下，测量输入到试样和参比物的能 量差随温度或时间变化的一种技术。 TGA：在程序控制温度下测量获得物质的质量与温度关系 的一种技术。
UV紫外光谱的产生和应用，发色基团、助色基团和吸收 带； IR产生条件，虎克定律与振动频率，分子振动形式， IR基团特征频率，影响IR基团频率的因素， 简单IR谱图的识别与解析，IR的应用； Raman和IR的比较，应用。


基本概念

紫外光谱：为电子能谱，波长范围400-800nm，样品分子 或原子吸收光子后，引起价电子能级跃迁。 红外光谱（FTIR）：为分子振动转动光谱，由于分子振动 能级的跃迁（同时伴随转动能级跃迁）而产生。 振动光谱（Vibrational spectroscopy）：由于分子振动能 级的跃迁而产生的光谱。
红外光谱谱图解析 C8H8O

1363cm-1及1430cm-1处的吸收峰则分别为CH3的C—H对称及反对称变 形振动。
结论：
烷、烯、炔、苯、醇等的区分
烷、烯、炔、苯、醇等的区分
红外光谱复习要点

FTIR的应用
分析与鉴别材料、定量测定高聚物的链结构、高聚物取向 的研究、在无机材料方面的应用等。

复习要点


电磁波与物质的相互作用
紫外光谱 红外光谱 核磁共振
电磁波与物质的作用



X射线：0.1-100Å ，能量高，引起原子内层电子跃迁。 紫外光：200-400nm，波长较短、能量较高，引起分子中 价电子能级的跃迁。 可见光：380-780nm，引起外层电子跃迁。 红外光：0.75-1000μm，波长较长、能量稍低，引起分子 中成键原子的振动和转动能级的跃迁。 核滋共振波：无线电波1-1000m，能量更低，产生原子核 自旋能级的跃迁。 拉曼光谱：散射光谱，以特定能量光子同分子碰撞，产生 光散射效应。
Rayleigh散射
h(0 - )
h0 +
Raman散射
h
E0基态， E1振动激发态； E0 + h0 ， E1 + h0 激发虚态；
获得能量后，跃迁到激发虚态.
（1928年印度物理学家Raman C V 发现；1960年快速发展）
（2）拉曼散射
斯托克斯线：拉曼散射 中，光子与基态分子发生 非弹性碰撞并使之激发 ， 光子的部分能量传递给基 态分子，自身能量降低， 振动频率下降。


基本概念

胡克定律（Hooke‘s law）：反映振动频率与质量及键能的 关系，

特征基团（Characteristic group）：复杂分子中存在许多 原子基团，各个原子基团（化学键）在分子被激发后，都 会产生特征的振动。 基团频率（ Group Frequencies）：与一定的结构单元相 联系的振动频率。
自旋偶合和自旋分裂

自旋分裂现象，对氢核来说一般有n+1规律，即有n个相邻氢，就出现 n+1个分裂峰，且分裂峰面积比为1:1（双峰）；1:2:1（三峰）； 1:3:3:1（四重峰）；…即为(a+b)n式展开后各项的系数（n-相邻氢的个 数）。
第七章 核磁共振



重点复习内容
NMR基本原理， 自旋偶合和自旋分裂， 屏蔽效应和化学位移， NMR谱上信号峰强度的表示方法及其意义， NMR应用
基本概念




NMR：由具有磁矩的原子核。受电磁波辐射而发生跃迁所 形成的吸收光谱。 弛豫：由高能态回复到低能态而不发射原来所吸收能量的 过程。 屏蔽作用：核周围的电子对抗外加磁场强度所起的作用。 化学位移：某一质子吸收峰与标准物质质子吸收峰出现的 位置之间的差异。 自旋-自旋偶合：核自旋与核自旋间相互作用的现象。 自旋-自旋裂分：由自旋偶合引起的谱线增多的现象。
进动频率：
0 2 0 H 0
对于不同的原子核，由于磁旋比不同，发生共振的条件不 同，即发生共振时的ν0与H0相对值不同。在相同的磁场中， 不同原子核发生共振时的频率各不相同，根据这一点可以 鉴别各种元素及同位素。
例如用核磁共振方法测定重水中的H2O的含量，D2O和H2O的化学性质 十分相似，但两者的核磁共振频率却相差极大。因此核磁共振法是一 种十分敏感而准确的方法。
辐射应具有刚好能满足物质跃迁时所需的能量；辐射与物质之间有相 互作用。 分子吸收辐射光的能量是量子化的，只有当光子能量恰好等于两个能 级之间的能量差 时，才能被分子吸收。

（物质能吸收电磁辐射应满足的两个条件）：

分子振动形式
伸缩振动（对称、反对称）、变形与弯曲振动（面内、面外）
胡克定律
式中k为力常数，mA、mB分别为A、B原子的质量， 定义为简化质量，c为光速，为振动频率。
拉曼光谱复习要点


Raman光谱原理
散射光谱，利用一定能量的光子同分子碰撞所产生的光散 射效应对材料结构进行鉴定分析。 瑞利散射和拉曼散射 斯托克斯线和反斯托克斯线、拉曼位移

激光拉曼光谱基本原理
瑞利散射： 激发虚态 弹性碰撞；无能 E1 + h0 量交换，仅改变 E0 + h0 方向； h0 拉曼散射： h0 h 0 非弹性碰撞；方 E1 向改变且有能量 V=1 E0 V=0 交换；

发生核磁共振时的条件
2H 0 0 h

ν0：发生共振时射电频率 H0：磁场强度 ：核的磁矩 h：普朗克常数6.63×10-34J· s
对于同一种核，磁旋比 值一定。当外加磁场一定时，共 振频率也一定；当磁场强度改变时，共振频率也随着改变。
如氢核在1.409T的磁场中，共振频率为60MHz，而在2.350T时，则为 100MHz。即发生共振的频率ν0与磁旋比和外加磁场有关。
反斯托克斯线：光子与 激发态分子非弹性碰撞并 使之回到基态，光子获得 一定量的能量，振动频率 增加。 拉曼位移
E1 + h0 E2 + h0 h(0 - ) E1 V=1 E0 V=0