红外作业答案
红外光谱练习题
红外光谱练习题红外光谱作为一种非常重要的分析方法，在化学、材料科学等领域中得到广泛应用。
本文将针对红外光谱进行一系列练习题，旨在帮助读者加深对该分析方法的理解和应用。
一、选择题1. 关于红外光谱，下面说法中正确的是：A. 红外辐射的波长范围在380-780 nm之间B. 红外光谱主要研究紫外线的吸收特征C. 红外光谱是利用物质的红外辐射进行分析的方法D. 红外光谱只适用于溶液状样品的分析2. 下列哪个峰位代表了化学键中C-H键的伸展振动？A. 1600 cm-1B. 2900 cm-1C. 3400 cm-1D. 4000 cm-13. 对于一份有机物样品的红外光谱图谱，下列哪种波带最常见？A. 单峰B. 双峰C. 三峰D. 多峰4. 在红外光谱分析中，通过观察哪些特征可以判断化合物是否含有酰基？A. 1650 cm-1和1720 cm-1之间的伸缩振动B. 900 cm-1和1000 cm-1之间的振动C. 3300 cm-1附近的振动D. 2800 cm-1附近的振动二、判断题1. 在红外光谱图谱中，波数越大代表分子中的原子或基团振动频率越低。
正确 / 错误2. 红外光谱图谱中出现强吸收峰，代表该波数处的化学键伸缩振动很强。
正确 / 错误3. 红外光谱可以用于定性分析，但不能用于定量分析。
正确 / 错误4. 在红外光谱分析中，鉴别化学键主要依靠峰位的位置而非峰的强度。
正确 / 错误三、解答题1. 简述红外光谱分析的原理和在化学领域中的应用。
2. 通过红外光谱图谱，如何判断有机物中是否存在羧基？3. 举例说明红外光谱在材料科学上的应用，并对其优劣进行评价。
4. 解释红外光谱图谱中碳氢不饱和基团所产生的吸收峰特征。
四、应用题请参阅附图中给出的红外光谱图谱，并回答以下问题。
1. 该有机化合物中可能含有哪些具有特定红外光谱特征的基团？2. 根据图谱，推测该有机化合物的化学式。
3. 该有机化合物的主要官能团是什么？4. 进一步应用红外光谱，你觉得可以对该有机化合物进行怎样的性质、结构等方面的分析？附图：（插入红外光谱图谱）结语通过此系列红外光谱练习题，相信读者对红外光谱的理论知识和实际应用有了更深入的了解。
红外光谱试题
红外光谱试题一、引言红外光谱是一种重要的分析方法，广泛应用于化学、材料科学、生物医学和环境科学等领域。
在此次红外光谱试题中，将探讨红外光谱的理论基础、仪器设备以及其在研究和应用中的具体应用。
二、红外光谱的理论基础红外光谱是指物质分子吸收或发射红外辐射时的光谱现象。
物质分子在红外区域通过振动、转动和声子等进行能量转换，因此在红外光谱中会出现一系列振动波数吸收峰。
通过观测和分析这些吸收峰，我们可以获得物质的结构信息和化学特性。
三、红外光谱仪器设备红外光谱仪是进行红外光谱实验的关键设备。
一般红外光谱仪包括光源、样品室、光谱仪和检测器等组成部分。
光源可以是发射连续红外光线的热辐射源或者通过离散发射频率的光源。
样品室用于放置待测试样品，一般由透明的红外窗口构成，以确保红外光线可以通过样品。
光谱仪是将入射光按照波数分散开来的设备，可以分析出样品中不同频率对应的振动现象。
最后，检测器用于接收和转换红外光信号，在数字显示屏上显示红外光谱图。
四、红外光谱在有机化学中的应用红外光谱在有机化学中有着广泛的应用。
通过红外光谱可以确定化合物的官能团，判断分子中存在的取代基或官能团类型。
例如，羰基化合物会表现出特定的C=O峰，而羟基化合物则会表现出特定的OH 峰。
通过观测这些峰的位置和强度，我们可以初步确定化合物的结构类型，并进行分子结构的推测。
五、红外光谱在材料科学中的应用红外光谱在材料科学中的应用也非常重要。
例如，红外光谱可以用来研究和分析材料中的晶体结构和化学键性质。
红外光谱能够探测到晶体中的谐振模式和禁戒带隙，从而提供关于材料晶格、键长和键强度等信息。
此外，红外光谱还可以用于分析材料中杂质的存在和分子结构的变化。
六、红外光谱在生物医学中的应用红外光谱在生物医学中具有很大的潜力。
通过红外光谱，可以对生物样品中的蛋白质、脂肪、糖类等进行定性和定量分析。
红外光谱还可以用于研究生物组织的病理学变化，如肿瘤的形成和生长，以及病毒感染的影响等。
第二章红外光谱作业
第二章红外光谱一•分析1.指出下列各种振动形式，哪些是红外活性振动, (△严，(哪些是红外非活性振动 (△卩=0)分子 振动形式 (1) CH 3 -CH 3 C — C ⑵ CH 3-CCI 3 C —C ⑶ O — C — O S, CO2 ⑷ SO 2 -..S, SO2CH 2— CH C — C⑹ CH 2— CH- CHO S ，C — C 二、 回答下列问题： 1. C — H , C —Cl 键的伸缩振动峰何者要相对强一些 ？为什么？ 2. '..C —O 与'..C -C 都在6.0 ^m 区域附近。
试冋峰强有何区别 ？意义何在？ 三、 分析比较 1•试将C-O 键的吸收峰按波数高低顺序排列， (1)CH 3COCH 3 CH 3COOH CH 3COOCH 3 (C)(A) (B) 并加以解释。
CH 3CONH 2 (D) CH 3COCI (E) CH 3CHO (F) (2) (A)、 CH 3 (C) CH 3 NH 2 2 •能否用稀释法将化合物 (B)加以区分，试加以解释。
(A) 四•结构分析 1. (1) OOHO(B)OH(3) O COOC 2H 5(A) COCH 3CH 3 CH 3.COCH 3(A ) COOC 2H 5 CH 3(B)(B) Me" O OMe (4) OH(A) (B) C 「CH 3 II (A)O OH (B)2 .某化合物在4000〜1300cm -区间的红外吸收光谱如下图所示，问此化合物的结构是 (A) .CH 3C3IIO(A)还是(B)?3.用IR 光谱（下图）表示的化合物 C 8H 9O 2N 是下面哪一种？4 .某化合物初步推测为i 或n 或川。
试根据其部分红外光谱作出判断。
(B)NHCOCH 3 OHNH 2COOCH 3a CH 2NH 2COOHC 8H 9O 2NF cift'1五、简答 1. 1 -丙烯与1 -辛烯的IR 光谱何处有明显区别 ？2. 下列两个化合物，哪个化合物的 IR 光谱中有两个'.C- O 吸收峰？ OH (A)3.某一天然产物结构不是 试判断该天然产物的正确结构 O OH O OHOHHO (B) (A)就是(B)，在IR 光谱中，只有 ?并说明理由。
(完整word版)第8章 红外光谱法作业(新书)
第8章 红外作业1. 已知O-H 键的力常数是7.7N/cm ，O-H 键折合质量μ为0.941，试计算O —H 的伸缩振动频率（以cm -1） 解：1-24510cm371210673.1941.0107.710314.32121=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-μπνkc2. 已知C=O 键的伸缩振动频率为1720cm -1，其μ为6.85，试求C=O 键的力常数k 。
解：μ=6.85×1.673×10-24=1.146×10-23N/cm12.03 dyn/cm 10203.110146.1)1720103(3.144μ)νc 4(k μk c 21ν6232102=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===-ππ3. 指出下列各种振动形式那些是红外活性振动？哪些是非红外活性振动？解：乙烷中C-C 为非红外活性振动。
1，1，1-三氯乙烷中 C-C 为红外活性振动。
SO 2中S=O ，为红外活性振动。
4． 如何用红外光谱区别下列化合物 （1）CH 3COOH和COOCH 3（2）CH 3CH 2C CH 3O和 CH 3CH 2CH 2CHO（3）OH 和O（4）C 2H 5C C CH 3HH和C 2H 5C CHHCH 3解（1）根据3300~2500cm -1是否出现O-H 伸缩振动吸收峰（宽峰）区分酸和酯。
（2）根据2720cm -1是否出现醛基的C-H 费米共振吸收峰区分出醛来。
（3）根据1650-1850cm -1是否出现C=O 吸收峰判断出酮来。
（4）顺式烯烃C-H 弯曲振动在675-725cm -1,反式烯烃C-H 弯曲振动在1000~950cm -1.5．把下列化合物按νC=O 波数增加的顺序进行排列，并说明理由。
解：（1）C H 3C OCH 3C H 3C O OH C H 3C O Cl C H 3C O F <<<(2)C H 3C O CH 3C H 3C O HC H 3C OOC 2H 5C H 3C O Cl <<<C H 3C ONH 2<6.下列基团的νC-H 出现在什么位置？（1）-CH3 （2）-CH=CH2 （3）-C ≡CH （4）C O H解：甲基：2800-3000 cm -1 乙烯基3000~3100 cm -1 乙炔基3200~3300 cm -1 醛基 2720 (2750-2850) cm -17．试从下列红外数据判断其二甲苯的取代位置。
作业8：形成性考核-红外光谱法选择题
在红外光谱分析中，用KBr制作为试样池，这是因为选择一项：A.KBr 在4000～400 cm-1范围内无红外光吸收B.KBr 在4000～400 cm-1范围内有良好的红外光吸收特性C.KBr 晶体在4000～400cm-1范围内不会散射红外光D.在4000～400 cm-1范围内，KBr 对红外无反射反馈由于KBr 在4000～400 cm-1范围内无红外光吸收，所以在红外光谱分析中用KBr制作为试样池正确答案是：KBr 在4000～400 cm-1范围内无红外光吸收试题2未作答满分2.50未标记标记试题试题正文多原子的振动形式有A.面内摇摆振动B.弯曲振动C.卷曲振动D.伸缩振动反馈红外光谱多原子分子振动类型正确答案是：伸缩振动, 弯曲振动, 面内摇摆振动, 卷曲振动试题3未作答满分2.50未标记标记试题试题正文红外光谱产生的必要条件是A.化学键振动过程中Δμ≠0B.化合物分子应具有n电子C.光子的能量与振动能级的能量相等D.化合物分子必须具有π轨道反馈红外光谱产生的条件是：1 辐射后具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量2 分子振动有瞬间偶极距变化正确答案是：光子的能量与振动能级的能量相等, 化学键振动过程中Δμ≠0试题4未作答满分2.50未标记标记试题试题正文红外吸收光谱的产生是由于选择一项：A.分子振动-转动能级的跃迁B.分子外层电子、振动、转动能级的跃迁C.分子外层电子的能级跃迁D.原子外层电子、振动、转动能级的跃迁反馈红外吸收光谱的产生是由于分子振动-转动能级的跃迁正确答案是：分子振动-转动能级的跃迁试题5未作答满分2.50未标记标记试题试题正文乙炔分子振动自由度是选择一项：A.5B.8C.6D.7反馈乙炔分子振动自由度是7正确答案是：7试题6未作答满分2.50未标记标记试题试题正文甲烷分子振动自由度是选择一项：A.6B.10C.9D.5反馈甲烷分子振动自由度是9正确答案是：9试题7未作答满分2.50未标记标记试题试题正文Cl2分子基本振动数目为1选择一项：A.3B.C.1D.2反馈Cl2分子基本振动数目为1正确答案是：1试题8未作答满分2.50未标记标记试题试题正文Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为选择一项：A.3B.1C.D.2反馈Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为0正确答案是：0试题9未作答满分2.50未标记标记试题试题正文红外光谱法试样可以是选择一项：水溶液B.含游离水C.不含水D.含结晶水反馈红外光谱法试样不含水正确答案是：不含水试题10未作答满分2.50未标记标记试题试题正文能与气相色谱仪联用的红外光谱仪为选择一项：A.快扫描红外分光光度计B.傅里叶变换红外分光光度计C.色散型红外分光光度计D.双光束红外分光光度计反馈能与气相色谱仪联用的红外光谱仪为傅里叶变换红外分光光度计正确答案是：傅里叶变换红外分光光度计试题11未作答满分2.50未标记标记试题试题正文试比较同一周期内下列情况的伸缩振动(不考虑费米共振与生成氢键)产生的红外吸收峰, 频率最小的是选择一项：A.O-HB.F-HC.N-HD.C-H反馈试比较同一周期内下列情况的伸缩振动(不考虑费米共振与生成氢键)产生的红外吸收峰, 频率最小的是C-H正确答案是：C-H试题12未作答满分2.50未标记标记试题试题正文一个含氧化合物的红外光谱图在3600～3200cm-1有吸收峰, 下列化合物最可能的是选择一项：A.CH3－CHOB.CH3－CHOH-CH3C.CH3－O-CH2-CH3D.CH3－CO-CH3反馈红外光谱正确答案是：CH3－CHOH-CH3试题13未作答满分2.50未标记标记试题试题正文红外光谱法, 试样状态可以是选择一项：A.固体, 液体状态B.气体, 液体, 固体状态都可以C.气体状态D.固体状态反馈红外光谱法可以测定气体、固体、液体试样正确答案是：气体, 液体, 固体状态都可以试题14未作答满分2.50未标记标记试题试题正文一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为选择一项：A.玻璃B.石英C.卤化物晶体D.有机玻璃反馈卤化物晶体可以作为色散型红外光谱仪色散元件的材料正确答案是：卤化物晶体试题15未作答满分2.50未标记标记试题试题正文用红外吸收光谱法测定有机物结构时, 试样应该是选择一项：A.混合物B.单质C.任何试样D.纯物质反馈用红外吸收光谱法测定有机物结构时, 试样应该是纯物质正确答案是：纯物质试题16未作答满分2.50未标记标记试题试题正文色散型红外分光光度计检测器多用选择一项：A.高真空热电偶B.无线电线圈C.电子倍增器D.光电倍增管反馈色散型红外分光光度计检测器多用高真空热电偶正确答案是：高真空热电偶试题17未作答满分2.50未标记标记试题试题正文红外光谱仪光源使用选择一项：A.能斯特灯B.碘钨灯C.空心阴级灯D.氘灯反馈红外光谱仪光源使用能斯特灯正确答案是：能斯特灯试题18未作答满分2.50未标记标记试题试题正文某物质能吸收红外光波, 产生红外吸收谱图, 其分子结构必然是选择一项：A.具有不饱和键B.具有对称性C.发生偶极矩的净变化D.具有共轭体系反馈红外光谱产生的条件正确答案是：发生偶极矩的净变化试题19未作答满分2.50未标记标记试题试题正文对于含n个原子的非线性分子, 其红外谱选择一项：A.有3n-6个基频峰B.有少于或等于3n-6个吸收峰C.有3n-6个吸收峰D.有少于或等于3n-6个基频峰反馈对于含n个原子的非线性分子, 其红外谱有少于或等于3n-6个基频峰正确答案是：有少于或等于3n-6个基频峰试题20未作答满分2.50未标记标记试题试题正文下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是选择一项：A.极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的B.分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化, 必为红外活性振动, 反之则不是C.分子的偶极矩在振动时周期地变化, 即为红外活性振动D.凡极性分子的各种振动都是红外活性的, 非极性分子的各种振动都不是红外活性的反馈分子的偶极矩在振动时周期地变化, 即为红外活性振动正确答案是：分子的偶极矩在振动时周期地变化, 即为红外活性振动试题21未作答满分2.50未标记标记试题试题正文某一化合物以水或乙醇作溶剂, 在UV光区204nm处有一弱吸收带, 在红外光谱的官能团区有如下吸收峰: 3300~2500cm-1(宽而强); 1710cm-1, 则该化合物可能是选择一项：A.醛B.酮C.酯D.羧酸反馈红外光谱图正确答案是：羧酸试题22未作答满分2.50未标记标记试题试题正文某一化合物以水作溶剂, 在UV光区214nm处有一弱吸收带, 在红外光谱的官能团区有如下吸收峰: 3540~3480cm-1和3420~3380cm-1双峰;1690cm-1强吸收。
红外光谱、拉曼和紫外作业
1.比较C=C和C=O键的伸缩振动，谱带强度更大的是C=O。
2.何谓基团频率?它有什么重要性及用途?答：不同分子中同一类型的化学基团，在红外光谱中的吸收频率总是出现在一个较窄的范围内，这种吸收谱带的频率称为基团频率。
它们不随分子构型的变化而出现较大的改变，可用作鉴别化学基团。
基团频率区在4000~1300厘米-1，其中4000~2500厘米-1为单键伸缩振动区，2500~1900厘米-1为叁键和累积双键区，1900~1300厘米-1为双键伸缩振动区和单键弯曲振动区。
3.某化合物C8H9NO2，试根据如下谱图推断其结构，并说明依据。
答：U=8-（1-9）/2 + 1 =5，推断有苯环和C=C或C=Oδ=3.8，单峰，归属CH3，推测为O-CH3δ=7.1,7.8，均是双峰，归属Ar-H，是苯环对位取代特征峰δ=7.2，双峰，推测可能为-NH23392cm-1,3172cm-1，N-H伸缩振动，双峰说明可能是-NH21651cm-1，N-H变形振动1618cm-1,1574cm-1，1516cm-1，1423cm-1，芳环C=C伸缩振动1397cm-1，甲基变形振动1254cm-1，C-O-C伸缩振动吸收峰853cm-1，苯环相邻两个H原子=C-H的面外变形振动，苯环对位取代的特征故推测结构为4.紫外吸收光谱有哪些基本特征?答：（1）紫外吸收光谱所对应的电磁波长较短，能量大，它反映了分子中价电子能级跃迁情况。
主要应用于共轭体系（共轭烯烃和不饱和羰基化合物）及芳香族化合物的分析。
（2）由于电子能级改变的同时，往往伴随有振动能级的跃迁，所以电子光谱图比较简单，但峰形较宽。
一般来说，利用紫外吸收光谱进行定性分析信号较少。
（3）紫外吸收光谱常用于共轭体系的定量分析，灵敏度高，检出限低。
5.光度分析误差的主要来源有哪些?如何降低光度分析的误差?1对朗伯-比尔定律的偏离：（1）非单色光引起的偏离。
◎使用比较好的单色器，从而获得纯度较高的“单色光”，使标准曲线有较宽的线性范围。
作业2——红外图谱
3.3 C3H3Cl
• 不饱和度μ=1+3+1/2(0-4)=2 • 2150cm-1 处的吸收是不饱和υC-H，应 为炔 • 3300cm-1 处是υ≡C-H的振动峰 • 720cm-1 处是δC-Cl的振动峰 δ
3.4 C10H14
• 不饱和度μ=1+10+1/2(0-14)=4 • 1475cm-1、1540cm-1处的吸收峰证实了苯环 的存在 • 2950-2850cm-1处的吸收峰表示有-CH3存在 • 1375cm-1、13854cm-1处的吸收峰证实 δC-H分 裂成两个强度大小相等的吸收，及有谐二甲 基C(CH3)2存在 • 820cm-1处的吸收峰表示苯环为对位取代
3.2 C7H9N
• 不饱和度μ=1+7+1/2(1-9)=4 • 3400cm-1处有强吸收并为双峰，是伯胺NH2 • 1600-1430cm-1 处的吸收峰说明有苯环存在 • 1370cm-1 的峰是δCH，判断是-CH3 • 700cm-1 ,780cm-1,880cm-1 处的吸收峰可知 为苯环的间位取代
图谱解析
——红外光谱分析
小组成员： 熊小梅 朱家佳 王成志 荣耀 俞如越 姜韬 舒航 毛孙房 杜向锐 石丽 丁力
3.1 C4H5N
• 不饱和度μ=1+4+1/2(1-5)=3 • 2620cm-1处的吸收是不饱和三键C≡N • 1640cm-1处是υC=C的振动，判断是烯 • 1380cm-1处没有吸收峰，所以没有甲基-CH3 存在 • 935cm-1处为C-H与烯烃相连的oop振动 • 990cm-1判断烯烃端基H为两个
• (2)同理，在800cm-1处的吸收表示苯环
上的取代是在对位，即
仪器分析作业6-红外
作业5一、 判断题（ F ）1、红外吸收光谱就是物质分子被红外光所激发，由振动激发态跃迁到振动基态所产生的光谱 （ T ）2、H 2O 是不对称结构分子，所有是红外活性分子（ F ）3、分子吸收红外光发生振动能级跃迁时，化学键越强的吸收光子的数目越少。
（ T ）4、醛、酮、羧酸、酯等的羰基的伸缩振动在红外光谱中所产生的吸收峰频率是不同的。
（ T ）5、分子中必须具有红外活性振动是分子产生红外吸收的必备条件之一。
（ F ）6、红外吸收光谱中1380cm -1附近有没有吸收峰是判断有没有亚甲基的重要依据。
（ T ）7、红外吸收光谱中，2720cm -1是醛类化合物的唯一特征峰，它是区别醛酮的唯一依据（ T ）8、红外吸收光谱的吸收池是金属卤化物的晶体压成薄片制成，这种薄片可透过，红外光而不产生吸收，但易吸水受潮，因此放置红外光谱仪的仪器室应控制一定的湿度。
（ T ）9、分子式为C 7H 9NO 的不饱和度Ω=1+7+1/2（1-9）=4.（ T ）10、红外光谱法测定的物质必须纯度高，不含游离水。
（ F ）11、采用压片法制样时，样品量越多越好。
（ T ）12、一张比较理想的红外光谱图，其透光率应处于15%-70%范围内为宜。
（ T ）13、红外吸收光谱法的峰特征性很强，最适合对纯物质进行定性鉴定。
（ F ）14、通过基频振动峰公式计算所得的基频峰均应该在红外光谱图中都能找到对应的位置。
（ T ）15、利用红外光谱图对化合物进行定性分析时既要管能团区在找出官能团的位置，还应该在指纹区找到对应的峰进行佐证。
二、 选择题1、HCl 在红外光谱中出现吸收峰的数目是（ ）。
A .1 B.2 C.3 D.42、红外吸收光谱中，芳烃的C=C 骨架振动吸收峰出现在（ ）cm -1。
A.2400~200B.1900~1650 C .1600~1400 D.1000~6503、以下分子中不产生红外吸收的是（ ）。
第一章 作业答案
解: 1)
I = I 0 e δ l I 1 δ l 0.01×100 ∴ =e =e = ≈ 0.3679=376.79% I0 e
2)由题意知
不 考 虑 损 耗
2 I 0 = I 0 eGZ I ∴ = 2 = eGZ = eG I0 G ≈ ln 2 = 0.6931m -1
考 虑 损 耗
λ
习题八> ※<习题八 习题八 如果受激辐射爱因斯坦系数B 试计算在( ) = 如果受激辐射爱因斯坦系数 10=1019m3s-1w-1,试计算在(1)λ=6um(红外 ( 光);(2)λ=600nm(可见光);( )λ=60nm(远紫外光);( )λ= );( ) = (可见光);(3) = (远紫外光);(4) = );( );( 0.60nm(x射线),自发辐射跃迁几率 10和自发辐射寿命.又如果光强 = 射线),自发辐射跃迁几率A ( 射线),自发辐射跃迁几率 和自发辐射寿命.又如果光强I= 10W/mm2,试求受激跃迁几率 10. 试求受激跃迁几率W 解: 8π hv 3 8π h 1 = Bul 3 Aul = B ul τ = Aul λ c3 1)λ=6um ) =
解:1)
Aul = Bul
∴ B ul
8π hv 3
c3
3 c3 5 λ = Aul = 10 ≈ 6.0022 × 1015 s 1 8π h 8π hv 3
2)
c3 24π hv 3 ∴ρ = c3 Aul = Bul
8π hv 3 1 Bul ρ 3 24π h = ≈ 4.9981 × 10-11Jms 3 =
※<习题九 习题九> 习题九 由两个全反射镜组成的稳定光学谐振腔,腔长为0.5m, 由两个全反射镜组成的稳定光学谐振腔,腔长为 , 腔内振荡光的中心波长为6328A,试求该光的频带宽度 腔内振荡光的中心波长为 , λ的近似值. 的近似值. 的近似值 习题十> ※<习题十 习题十 (1)一光束入射到长为 )一光束入射到长为10cm,增益系数为 ,增益系数为0.5cm-1的工 作物质中,求出射光强对入射光强的比值;( ;(2) 作物质中,求出射光强对入射光强的比值;( )一初始 光强为I 波长为λ的光束入射到长为 的工作物质中, 的光束入射到长为L的工作物质中 光强为 0波长为 的光束入射到长为 的工作物质中,如果 它的增益系数为G= ),式中 它的增益系数为 =Acos2kz(0≤z ≤ L),式中 和k为 ( ),式中A和 为 常数.试求从工作物质出射的光强I的表达式 的表达式. 常数.试求从工作物质出射的光强 的表达式. 习题十一> ※<习题十一 习题十一 试证明,由于自发辐射,原子在E 试证明,由于自发辐射,原子在 2能级的平均寿命 τs=1/A21
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1 适用范围 ............................................... 错误！未定义书签。
2 引用标准 ............................................... 错误！未定义书签。
3 基本要求 ............................................... 错误！未定义书签。
4 测温周期 ............................................... 错误！未定义书签。
5 测温前准备 ............................................. 错误！未定义书签。
5.1 人员要求 .......................................... 错误！未定义书签。
5.2 环境要求 .......................................... 错误！未定义书签。
5.3 测温工具使用 ...................................... 错误！未定义书签。
5.4 测温方法简介 ...................................... 错误！未定义书签。
7 红外测温作业标准 ....................................... 错误！未定义书签。
8 红外测温检测报告 ....................................... 错误！未定义书签。
红外作业答案
红外吸收光谱与激光拉曼光谱分析法10.1 试分析产生红外光谱的条件，为什么分子中有的振动形式不会产生红外光谱？解:条件: （1）照射光的能量E =h ν等于两个振动能级间的能量差ΔE 时，分子才能由低振动能级E 1跃迁到高振动能级E 2。
即ΔE ＝E 1－E 2，则产生红外吸收光谱。
（2）分子振动过程中能引起偶极矩变化的红外活性振动才能产生红外光谱。
并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱. 10.2 试说明何为基团频率，影响基团频率的因素有哪些？解: 组成分子的各种原子基团都有自己的特征红外吸收的频率范围和吸收峰，称这些能用于鉴定原子基团存在并有较高强度的吸收峰为特征峰，其相应的频率称为特征频率或基团频率。
基团频率大多集中在4000-1350 cm-1，称为基团频率区，基团频率可用于鉴定官能团．频率位移的因素可分为分子结构有关的内部因素和测定状态有关的外部因素。
外部因素包括试样的状态、粒度、溶剂、重结晶条件及制样方法等都会引起红外光谱吸收频率的改变。
10.3 试说明何为红外活性振动，指出CO2分子的4种振动形式中哪些属于红外活性振动?解:伴随瞬时偶极矩的变化的振动可以产生红外光谱，称为红外活性振动。
具有红外活性振动的分子，偶极矩作周期性变化产生交变的偶极场，其频率与匹配的红外辐射交变电磁场产生耦合，分子吸收红外辐射的能量从低的振动能级跃迁到高的振动能级。
CO 2（线性分子）它有（3N-5）=4个振动自由度，其中对称伸缩振动，面内变形（弯曲或变角）振动和面内变形（弯曲或变角）振动三种振动形式为红外活性振动。
10.4 试说明傅立叶变换红外光谱仪与色散型红外光谱仪的最大区别是什么？红外分光光度计可分为两大类，色散形和干涉型。
色散型又有棱镜分光型和光栅分光型两种红外光谱仪；干涉型为傅立叶变换红外光谱仪。
傅里叶交换红外分光光度计（FTIR ）的工作原理和色散型的红外分光光度计是完全不同的，它没有单色器和狭缝，是利用一个迈克耳逊干涉仪获得入射光的于涉图，通过数学运算（傅里叶变换）把于涉图变成红外光谱图。
红外作业
班级姓名学号红外吸收光谱一、判断题1．红外光谱是外层电子的跃迁引起的。
（）2．红外光谱中，基团的频率特征包括它的位置、峰形和强度。
（）3．在红外光谱中，随着氢键的形成，基团的伸缩振动频率增大，吸收峰变宽。
（）4．化学键两端原子的电负性差越大，其伸缩振动引起的红外吸收越强。
（）5．同一化合物在不同状态下测得的红外光谱应该是完全一样的。
（）6．红外光谱中，不同化合物中相同基团的特征频率总是在特定波长范围内出现，故可以根据红外光谱中的特征频率峰来确定化合物中该基团的存在。
（）二、选择题1．化学键的力常数越大，原子的折合质量越小，则化学键的振动频率（）（A）越低（B）越高（C）不变2．在红外吸收光谱中，乙烯分子的C-H对称伸缩振动具有（）（A）红外活性（B）非红外活性（C）视实验条件3．在红外吸收光谱中，乙烯分子的C-H非对称伸缩振动具有（）（A）红外活性（B）非红外活性（C）视实验条件4．分子的C-H对称伸缩振动的红外吸收带频率比弯曲振动的（）（A）高（B）低（C）相当5．在红外吸收光谱中，C=O和C=C基，两者的吸收强度的大小关系是（）（A）前者＜后者（B）前者＞后者（C）两者相等6．在下述三个化合物中，红外吸收最强的是（）（A）R1—CH=CH—R2反式（B）R1—CH=CH—R2顺式（C）R1—CH=CH27．在化合物CF3—COOCH3和CH2BrCOOCH3的红外吸收光谱中，νC=O的大小关系是（）（A）前者=后者（B）前者＜后者（C）前者＞后者三、谱图分析1．某化合物分子式C7H8O，试根据其红外光谱图，推测其结构。
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仪器分析Ⅱ 1-3章作业 参考答案
《仪器分析Ⅱ》作业及参考答案第一章绪论第二章光谱分析导论第三章紫外可见分子吸收光谱法P24-253. 按能量和波长递增的顺序，分别排列下列电磁辐射区：红外、无线电波、可见光、紫外光、X射线、微波。
4. 换算下列单位（1）0.15nm的X射线的波数（cm-1）；（2）589.30nm钠线的频率（Hz）；（3）2730 cm-1的波长（nm）；（4）588.99nm的Na线响应的能量（eV）。
5．简述偏离朗伯-比尔定律的原因。
8. 有两份不同浓度的某一有色配合物溶液，当液层厚度均为1cm时，对某一波长的投射率分别为（a）65.0%和（b）41.8%；求（1）两份溶液的吸光度分别是多少？（2）若溶液（a）的浓度为6.5×10-4mol L-1，求溶液（b）的浓度；（3）计算在该波长下有色配合物的摩尔吸光系数。
9. 某浓度为5.0×10-4mol L-1的a组分的溶液在1cm的比色皿中，在波长为285nm 和365nm处的吸光度分别为0.053和0.43，另一浓度为1.0×10-3mol L-1的b组分的溶液在1cm的比色皿中，在波长为285nm和365nm处的吸光度分别为0.65和0.05。
现有含a和b两种组分的混合溶液，在波长285nm和365nm处的吸光度分别为0.64和0.37，试计算混合溶液中a组分和b组分的浓度。
3. 解：按波长增加排序如下：X射线、紫外光、可见光、红外、微波、无线电波。
按能量增加排序如下：与上述排序方向相反。
4. （1）6.67×107cm-1，（2）5.09×1014Hz，（3）3663nm，（4）2.10 eV提示：根据公式：E＝h∙ν＝h∙c/λ＝h∙c∙σ5. 略（课本或课件上自己查找）。
8. （1）0.187和0.379；（2）1.32×10-3mol L -1；（3）2.88×102 L mol -1cm -1 提示：根据A= -lg T 及A = εb c解：（1）A a = -lg0.65 = 0.187 A b = -lg0.418 = 0.379（2）由b a b a c c A A = 得到： bc 4105.6379.0187.0-⨯= 故：c b = 1.32×10-3mol L -1 （3）由c b A ⋅=ε 得到：241088.2105.61187.0⨯=⨯⋅=-ε 9. c a = 3.77×10-4mol L -1；c b = 9.23×10-4mol L -1；解：设a 在波长为285nm 和365nm 处的摩尔吸光系数分别为：1λεa 、2λεa ；b 在波长为285nm 和365nm 处的摩尔吸光系数分别为：1λεb 、2λεb ；比色皿厚度为b ；未知液中a 、b 的浓度分别为c a 、c b 。
红外光谱材料分析与测试技术作业-PPT
例:水分子(非线性分子) 振动自由度数＝3 ×3 －6 ＝3
红外谱图上得峰数往往少于基本振动得数目。原因: (1)红外非活性振动:分子偶极距不发生变化 (2)峰得简并:振动频率完全相同,吸收带重合 (3)峰得掩盖:宽而强得吸收峰掩盖频率相近得窄
8、振动耦合效应与费米共振 振动耦合效应:当两个振动频率相同或相近得基团在分子中靠得很近时 ,她们得振动可能产生相互影响,使吸收峰裂分为两个,一个高于原来得 频率,一个低于原来得频率。 费米共振:当某一振动得倍频或组频位于另一强得基频附近时,由于相 互产生强烈得振动耦合作用,使原来很弱得泛频峰强化,或出现裂分双 峰,这种特殊得振动耦合称为费米共振。 9、互变异构 如果分子有互变异构现象发生,吸收峰将发生位移。
根据普朗克方程,发生振动能级跃迁需要能量得大小取 决于键两端原子得折合质量和键得力常数,即取决于分 子得结构特征。
结论: (1)化学键越强,K 越大,振动频率越高; (2)二原子μ越大,振动频率越低。
二分子得振动能级与吸收峰位置
分子得振动能级就是量子化得,相应能级得能量为: E振=(V+1/2)hν
V :振动量子数,其值可取0,1,2,3 …等整数 ν :化学键得振动频率
E1 = 1/2 hν E2 = 3/2 hν ……
△E=E2-E1= hν
……
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
分子振动能级就是量子化得,振动能级差得大小与分子得结 构密切相关。分子振动吸收能量等于其振动能级差得频率 得光。
二、分子外部因素对峰位得影响
外部因素包括:样品得物理状态、溶剂、仪器等。
1、样品得物理状态。 气态分子吸收峰尖锐,有时会出现转动能级跃迁引起得精细结构 小峰。 液态分子之间距离减小,作用力增强,谱带变宽,精细结构减弱或消 失,频率降低。 固态分子红移程度增大,振动耦合使谱带增多
红外光谱作业一答案及解析.
红外光谱作业一一、某化合物的分子式为C9H10O，其红外光谱图如下，请推测其结构并归属各信号峰。
Figure 1第一题图C9H10O答：化合物C9H10O的不饱和度UN=1+n4+(n3-n1)/2=1+9-10/2=5，光谱解析如下：峰归属：（1）C＝O：1700cm-1无吸收带，无（2）O－H：3400cm-1、1050cm-1 强而宽（3）苯环：1600、1500、1450cm-1尖锐吸收带共轭：1500cm-1强于1600cm-1吸收带，且1600cm-1分裂为两个带，说明有苯环与π体系的共轭（4）取代：700、750cm-1两吸收带说明为单取代（5）甲基：1380cm-1无，没有综上，化合物C9H10O的官能团为：一个苯环，一个碳碳双键，一个羟基，无甲基。
其结构如下：，最简式ArCH=CHCH2OH。
二、某化合物的分子式为C4H8O2，其红外光谱图如下，请推测其结构并归属各信号峰。
Figure 2第二题图C4H8O2答：化合物C4H8O2 的不饱和度UN=1-8/2+4=1，光谱解析如下：（1）C＝O：1700cm-1无吸收带，无（2）O－H：3336cm-1、1050cm-1 强而宽（3）>C=CH2 ：896 cm-1 尖锐吸收（4）甲基：1380cm-1 处有。
峰归属：归属结构信息波数（cm-1 ）3336羟基伸缩振动， ν（O-H）OH=C-H3078不饱和碳氢(=C-H)伸缩振动，ν（=C-H）2919,2866饱和碳氢(C-H)伸缩振动， ν（C-H)C-H1622C＝C伸缩振动峰, ν（C=C）C=CCH2，CH31450甲基不对称变形振动峰和CH2剪式振动的迭合。
1036C-O伸缩振动峰, ν（C-O）C-0896不饱和碳氢变形振动δ（=C-H）>C=CH2综上，化合物C4H8O2 的官能团有：一个碳碳双键（>C=CH2 ），一个羟基（- OH），一个亚甲基（>CH2），一个甲基（- CH3），其结构如下：最简式CH2=C(CH3)CH2OH。
红外光谱课堂作业
• 1.下列化合物中，有n→π＊，σ→σ＊，π→π＊跃迁的化合物是（）• A.一氯甲烷 B.丙酮 C.丁二烯 D.二甲苯• 2. 指出下列化合物中，哪一个化合物能吸收波长较长的辐射（）• A.CH3(CH2)5CH3 B.(CH3)2C＝CHCH2CH ＝C(CH3)2• C. CH2 ＝CHCH ＝CHCH3 D.CH2 ＝CHCH ＝CHCH ＝CHCH3• 3. 在异丙叉丙酮CH3COCH ＝C(CH3)2中，n→π＊跃迁谱带，在下述哪一种溶剂中测定时，其最大吸收的波长最长• A.水 B. 甲醇 C.正己烷 D.氯仿• 4. 在紫外可见光区有吸收的化合物是（）• A.CH3-CH2-CH3 B.CH3-CH2-OH• C. CH2 ＝CH-CH2-CH ＝CH2 D. CH3-CH ＝CH-CH ＝CH-CH3• 5.下列含有杂原子的饱和有机化合物均有n→σ＊电子跃迁。
试指出哪种化合物出现此吸收带的波长较长（）• A. 甲醇 B.氯仿 C. 一氯甲烷 D.碘仿• 6. 在紫外可见分光光度计中，用于紫外波段的光源是（）• A. 钨灯 B.卤钨灯 C.氘灯 D.能斯特灯•7.物质与电磁辐射相互作用后，产生紫外可见吸收光谱，这是由于（）• A .分子的振动 B.分子的转动• C.原子核外层的电子跃迁 D .原子核内层电子的跃迁•8. 某非水溶性化合物，在200～250nm有吸收，当测定其紫外可见光谱时，应选用的合适溶剂是（）• A. 正己烷 B.丙酮 C. 甲酸甲酯 D.四氯乙烯•9.用紫外-可见分光光度法测定某化合物的含量，当其浓度为Cmol/L 时，透光率为T，当其浓度由C变为0.5Cmol/L时，在同样测定条件下，其透光率应为（）• A. T3/2 B. T2 C. T1/2 D. T1/3•10.下列说法正确的是：（）• A. 透射率与浓度成直线关系；B. 摩尔吸收系数随波长而改变;• C. 吸光度与浓度成直线;D．玻璃棱镜适用于紫外光区.• 11.具有共轭体系的化合物，其紫外吸收光谱随共轭双键数目的增多，最大吸收波长_____移，且摩尔吸光系数___。
红外作业参考答案
红外吸收光谱作业（IR）一、判断题1．红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。
（√）2．由于振动能级受分子中其他振动的影响，因此红外光谱中出现振动偶合谱带。
（√）3．确定某一化合物骨架结构的合理方法是红外光谱分析法。
（×）4．对称分子结构，如H2O分子，没有红外活性。
（×）5．分子中必须具有红外活性振动是分子产生红外吸收的必备条件之一。
（√）6．红外光谱中，不同化合物中相同基团的特征频率总是在特定波长范围内出现，故可以根据红外光谱中的特征频率峰来确定化合物中该基团的存在。
（√）7．不考虑其他因素的影响，下列羰基化合物的大小顺序为：酰卤＞酰胺＞酸＞醛＞酯。
（×）8．傅里叶变换型红外光谱仪与色散型红外光谱仪的主要差别在于它有干涉仪和计算机部件。
（√）9．当分子受到红外光激发，其振动能级发生跃迁时，化学键越强吸收的光子数目越多。
（√）10．游离有机酸C=O伸缩振动v C=O频率一般出现在1760cm-1，但形成多聚体时，吸收频率会向高波数移动。
（×）二、选择题1．化学键的力常数越大，原子的折合质量越小，则化学键的振动频率（B）A．越低；B．越高；C．不变2．在红外吸收光谱中，乙烯分子的C-H非对称伸缩振动具有（A）A．红外活性；B．非红外活性；C．视实验条件3．在醇类化合物中，O-H伸缩振动随溶液浓度的增大向低波数移动的原因是（C）A．诱导效应；B．溶液极性增大；C．形成分子间氢键；D．振动耦合4．分子的C-H对称伸缩振动的红外吸收带频率比弯曲振动的（A）A．高；B．低；C．相当5．在红外吸收光谱中，C=O和C=C基，两者的吸收强度的大小关系是（B）A．前者＜后者；B．前者＞后者．C．两者相等6．用于测量红外辐射的检测器是(D)。
A．光电池；B．光电管；C．热导池；D．热电偶7．应用红外光谱解析分子结构的主要参数是（B）A．质荷比；B．波数；C．偶合常数；D．保留值。
红外吸收光谱法
作业题第四章红外分光光度法第一节概述填空题1、红外光区位于光区和光区之间，波长范围为，习惯上又可将其细分为、和三个光区，应用较多的是光区。
2、红外谱图纵坐标一般为，横坐标一般为。
简答题：红外分光光度法的特点。
第二节基本原理1、分子内部的运动方式有三种，即：、和，相应于这三种不同的运动形式，分子具有能级、能级和能级。
2、一般多原子分子的振动类型分为振动和振动。
3、乙烷的振动自由度是。
4、甲酸的振动自由度是。
判断题：1、对称结构分子，如H2O分子，没有红外活性。
（）2、水分子的H－O－H对称伸缩振动不产生吸收峰。
（）选择题：1、试比较同一周期内下列情况的伸缩振动(不考虑费米共振与生成氢键)产生的红外吸收峰, 频率最小的是( )A C-HB N-HC O-HD F-H3、判断下列各分子的碳碳对称伸缩振动在红外光谱中哪个是非活性的（）A.CH3CH3 B. CH3CCl3C.C CHClHCl D.C CHClClH6、乙烯分子的振动自由度为：A.20B.13C.12D.6E.15答案：DADCCCDEB简答题：1、红外吸收光谱与紫外－可见吸收光谱在谱图的描述及应用方面有何不同?2、什么是红外非活性振动？3、分子吸收红外辐射而发生能级跃迁的必要条件是什么？4、峰位的影响应因素有哪些？5、红外吸收峰强度取决于什么？6、以亚甲基为例说明分子的基本振动模式。
7、特征区和指纹区各有何特点？它们在图谱解析中主要解决哪些问题？第三节红外光谱和分子结构的关系填空题：１、在苯的红外吸收光谱图中(1) 3300～3000cm-1处, 由________υ=CH ________________振动引起的吸收峰(2) 1675～1400cm-1处, 由________υC=C ________________振动引起的吸收峰(3) 1000～650cm-1处, 由__________γC-H ______________振动引起的吸收峰简答题：1、试用红外光谱法区别下列异构体：（1）CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2OCH2CH3（2）CH3CH2COOH CH3COOCH3（3）O O2、试解释下列各组化合物羰基C=O伸缩振动吸收频率变化的原因。
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5.分子式为C5H8O2，计算不饱和度=5+1-8/2=2，分子中可能含有C=O、C=C。
3089为C=C-H伸缩振动，结合1650的C=C伸缩，认为化合物存在烯基；再看指纹区，存在约为990和910的两个峰，说明烯烃类别为RCH=CH2；
两谱图在1740、1760都有强峰，说明都含有C=O且该振动在高波数，C=O应该与O相联为酯基且C=O不与C=C相联；
酯基的C-O-C在1330~1050有对称、不对称伸缩两个吸收峰
A图中νas C-O-C为1230判断含有乙酸酯结构CH3COOR（见课件），因此物质A
分子结构为
B图中νas C-O-C为1167，可能是丙酸脂（见课件），并且νC=C1649为强峰是因为C=C与极性基O相连，νC=C吸收强度增大；
C=O为1760比A更向高场移动是因为COO-链接一个共轭结构（见课本影响频率的因素），因此B分子结构为
6.C4H8O计算不饱和度为1
A谱中有1718强峰，确定有C=O存在，2850无吸收峰说明不是醛类是酮类，2981为C-H拉伸，1366、1450确定甲基的存在，因此A结构式为
B谱中~3100为C=C-H伸缩振动，结合1614的C=C伸缩，认为化合物存在烯基；再看指纹区，存在一个966的峰，说明烯烃类别为RCH=CHR’（反式），因此B结构式为
7.
不饱和度4，可能有苯环，1400-1600有数个峰，可能为苯环碳骨架伸缩振动，指纹区823以及1900-1700的组合频带说明苯环为对位二取代;3318强宽峰说明有-OH出现且为缔合态，因此化合物可能为醇或酚,区别二者看C-O的伸缩振动，谱图中ν
为1222在高位，可能为酚;1380处裂分为两个峰是C-H弯曲的C-O
振动耦合峰，烷烃类别为二个甲基同一碳原子-CH(CH3)2。
因此化合物结构式为:。