第八章现代物理实验方法的应用
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)
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
(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
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)
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；
物理课件第八章 实验十 测定电源的电动势和内阻
[核心考点•互动探究]
1.[实验原理及操作] (2018·浙江杭州五校联盟诊测)在“测电 池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池．
(1)用图甲所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发 现电压表读数变化不明显，原因是：________________. (2)为了提高实验精度，采用图乙所示电路，提供的器材有： 量程 3 V 的电压表 V； 量程 0.6 A 的电流表 A(具有一定内阻)； 定值电阻 R0(阻值未知，大约几欧姆)； 滑动变阻器 R1(0 ～10 Ω)； 滑动变阻器 R2(0～200 Ω)； 单刀单掷开关 S1、单刀双掷开关 S2，导线若干．
解析：(1)因测一节干电池的电动势(1.5 V)，故电压表选择量程 3 V；由 U I 图象可读出电动势为 1.45 V，由 E＝U＋Ir 可得，
r＝|1.04.53－0－1.000| Ω＝1.5 Ω. (2)由图 c 可知当 I1＝0.15 A 时 U1＝1.35 V，当 I2＝0.30 A 时 U2 ＝1.20 V．根据 U＝E－Ir 可得，1.35 V＝E－0.15 A·r,1.20 V＝ E－0.30 A·r.解得 E＝1.5 V，r＝1 Ω. 答案：(1)3 V 1.5 (2)1.5 1
为理想电表)
(2)第二组同学也利用图 a 所示的实验装置测量另一节干电池， 初始时滑片 P 在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合 上电键后发现滑片 P 向左滑过一段距离 x 后电流表有读数，于 是该组同学分别作出了电压表读数 U 与 x、电流表读数 I 与 x 的关系图象，如图 c 所示，则根据图象可知，电池的电动势为 ________V，内阻为________Ω.
Ch.8 现代物理实验方法
第八章现代物理实验方法在有机化学中的应用测定有机物的结构，是研究未知有机物和鉴定有机物的重要环节。
过去，测定有机物的结构，主要依靠化学方法，化学方法要消耗较多的样品，而且费时费力。
近几十年来，化学方法测定有机物结构已被现代物理方法取代，化学方法了退居辅助地位。
物理方法的优点是样品用量少、快速、准确。
目前广泛用于测定有机分子结构的物理方法是波谱法。
紫外-可见光谱UV－V i s红外光谱IR核磁共振谱NMR质谱MS第一节关于光光是电磁波，具有波动性和粒子性。
一、光的波动性ν与λ成反比关系。
二、光的粒子性表现在光具有能量。
一个光子的能量：E正比于ν反比于λ一摩尔光子的能量：三、电磁波的区域划分四、比耳-朗伯特定律A为吸光度，A的大小反映出样品（溶液）对特定波长的光的吸收程度。
E和ε不随溶液的厚度及浓度的变化而变化，但随单色光波长的不同而变化。
E和ε反映分子中某种价电子吸收某种波长的光发生跃迁的几率。
每一种化合物对特定波长的光的吸收，其E或ε值是特定的，所以消光系数是化合物的特征常数，是鉴定化合物的重要依据。
第二节UV－V i s光谱一、价电子原子中的价电子是填充在一定的原子轨道（s、p、d、f等）。
分子处于基态时，σ电子填充在成键的σ分子轨道中；π电子填充在成键的π分子轨道中；n 电子填充在原子轨道（s或P或SP3轨道）中。
如果用能量合适的光照射分子，分子中的价电子就会吸收光能，从成键的σ轨道或成键的π轨道或原子轨道跃迁到反键的σ*轨道或反键的π*轨道上。
分子中σ轨道、σ*轨道、π轨道、π*轨道、n 电子的轨道的能级相对高低如下图所示：有机分子中的价电子有6种可能的跃迁，这6种跃迁的能级差，其大小顺序为：一个有机分子究竟有可能发生哪几种跃迁，要看该分子含有些价电子，或者说，要看含有哪些分子轨道。
例如烷烃分子，其价电子只有σ电子，其分子轨道只有σ轨道和σ*轨道，所以，烷烃分子吸收能量合适的光，只能发生σ→σ*这种跃迁。
八年级物理第八章第3节 摩擦力
请指出下列各事件中分别是为了增大摩擦还是减小摩擦？各用了什么方法？ （1）在北方雪后的马路上撒灰渣 （2）自行车轴要装滚珠轴承 （3）自行车轴要注入润滑油 （4）骑自行车刹车时 （5）收录机的旋钮上刻有花纹 （6）体操运动员在上器械前，常在手上涂些镁粉，防止手从器械上滑落。 （7）在传送带传动中，要把皮带张紧
摩擦力f
拉力F
三、探究影响滑动摩擦力大小的因素
探究实验的方法：
1、提出猜想。 2、设计实验。 3、数据分析。
与接触面的粗糙程度、压力的大小有关
设计实验：
实验器材： 弹簧测力计、砝码、木板、木块、毛巾、棉布等
注意： 在水平桌面上沿水平方向拉动木块， 使其做匀速直线运动，此时测力计的示数 等于滑动摩擦力的大小。
4、摩擦力的作用效果
总是阻碍相对运动，或者阻碍相对运动趋势。
摩擦力的方向：始终与相对运动方向或者相对运动趋 势方向相反。
注意容易混淆：运动方向和相对运动方向不是一个概念。
静摩擦力f1
A
B
滑动摩擦力f2
运动方向
拉力F 静摩擦力f1
二、滑动摩擦力的测量方法
• 用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿着长木板做匀速直 线运动。测力计示数即为摩擦力大小。（二力平衡）
第八章 运动和力 第3节 摩擦力
学习目标
1、理解摩擦力的产生、定义、分类和作用效果。 2、学会测量摩擦力的方法。 3、通过实验，探究影响摩擦力大小的原因。 4、结合生活实践，掌握摩擦力的应用和防止。
（活动）：体验摩擦力
1.用手按在桌面上并向前用力（使手有运动趋势） 2.用手按在桌面上并向前用力 （使手运动）
为 0 N。
用10 N的力沿水平向右拉着物体，物体依然静止，物体受到的摩擦力
有机化学 曾昭琼 第四版 答案 第八章
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 → σ* (4)
NO2 > Cl > H
以苯环为基准，硝基苯增加π-π共轭，氯苯增加 p-π共轭，UV 吸收红移。 (5) 反-1,2-二苯乙烯 > 顺-1,2-二苯乙烯
反式异构体的共轭程度比顺式异构体更大。 3、 出哪些化合物可在近紫外区产生吸收带： 题目 (1) CH3CH2CH(CH3)2 解答 σ→σ* 跃迁，在近紫外区无吸收
82
(4)
C
和
CH2
前者在 1950 cm-1 左右有一吸收峰，而后者无此吸收； 后者在 1650 cm-1 左右有一吸收峰，而前者无此吸收。
C 6 H5 CN C CH3 C 6 H5
(5)
C 6 H5
和
C
C 6 H5
N CH CH2
前者在 1950 cm-1 左右有一吸收峰，而后者无此吸收； 后者在 1650 cm-1 左右有一吸收峰，而前者无此吸收； 后者在 910cm-1 为 R—CH=CH2 型烯烃的面外弯曲振动特征吸收峰。 6、 化合物 E，分子式为 C8H6，可使溴-四氯化碳溶液褪色，用硝酸银氨溶液处理，有白色沉 淀生成，E 的红外光谱如图 8-36 所示。E 的结构是什么？ 解：E，分子式 C8H6，不饱和度为 6，显然含有苯环(一个苯环的不饱和度为 4)；可使溴四氯化碳溶液褪色表明环上侧链还含有重键 C=C 或 C≡C； 用硝酸银氨溶液处理有白色沉 淀生成，说明含有-C≡C-H；至此，E 的结构已经确定。无需用到 IR 光谱，但 IR 光谱可 进一步验证前面推测的正确性。 E 的结构为：C6H5-C≡C-H，即苯乙炔。 IR 中，3300 处吸收为≡C-H 伸缩振动所致；1600~1500 处吸收为苯环伸缩振动所致； 691 和 756 处一起为单取代苯环的特征弯曲振动吸收； 2110 处为苯环的倍频和结合频吸收， 很弱。 7、 试解释下列现象：乙醇以及乙二醇四氯化碳浓溶液的红外光谱在 3350 cm-1 处都有一个宽 的 O-H 吸收带。当用四氯化碳稀释这两种醇溶液时，乙二醇光谱的这个吸收带不变，而乙 醇光谱的这个带被在 3600 cm-1 的一个尖峰所代替。 解：3350 cm-1 处都有一个宽峰是由于的 O-H 以氢键缔合形式所引起的。其中乙醇是分子 间氢键缔合，当溶液稀释后氢键不能存在，3600 cm-1 的一个尖峰就是游离 O-H 所致；而 乙二醇是分子内氢键缔合，溶液稀释后氢键仍然存在，故吸收带位置和形状不变。 8、 预计下列每个化合物将有几个核磁共振信号？ (1) CH3CH2CH2CH3 a (2)
有机化学答案上册
第二章 烷烃习题解答1（1）2，5－二甲基－3－乙基己烷（2）2－甲基－3，5，6－三乙基辛烷 （3）3，4，4，6－四甲基辛烷（4）2，2，4－三甲基戊烷（5）3，3，6，7－四甲基癸烷（6）4－甲基－3，3－二乙基－5－异丙基辛烷 2．(1)(2)(3)(2) 两者相同，均为己烷的锯架式，若把其中一个翻转过来，使可重叠。
5、解：丙烷分子中C-C 键是两个C 以SP 3杂化轨道沿键轴方向接近到最大重叠所形成的δ化学键。
7、解：H3CHCH 3CH3HH 3C H 3CHCH 3CH 3HH 3C H 3CHCH 3CH 3CH 3H H 3C HCH 3H H 3CH 3C因为烷烃的沸点随C 原子数的增加而升高；同数C 原子的烷烃随着支链的增加而下降。
9、解：⑴.正己烷： 一氯代产物有3种 CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2Cl⑵.异己烷：一氯代产物有5种⑶.2,2-二甲基丁烷一氯代产物有3种10、解：H 3CCCH 3CH 3CH 3(1)(2) CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3H 3CC CH 2CH 3CH 3H(3)11、解：Cl 2 →2Cl CH 3CH 3 + Cl·→CH 2CH 2 + HCl CH 3CH 2 + Cl 2→ CH 3CH 2Cl +·Cl CH 3CH 2·+·Cl → CH 3CH 2Cl12、解：（1）1-氯丙烷 3÷(3+3)×100%=33% 2-氯丙烷 3÷(3+3)×100%=57%（2）∴A%=9÷(9+1600+6)×100%=0.6% B%=1600÷(9+1600+6)×100%=99%C%=6÷(9+1600+6)×100%=0.3%（3）A%=9÷(9+1600)×100%=0.6% B%=1600÷(9+1600)×100%=99.4%13F H+CH3H3C H+FH3C H FΔH = -129.7 kJ / mol能位反应进程中间体：B，E。
峰面积与氢原子数目在核磁共振谱图中
近 紫外光谱（uv)
代 物
红外光谱（IR）
理 核磁共振谱（NMR）
方 法 质谱（MS）
§8-1 电磁波的一般概念
一、光的频率与波长
光是电磁波,电磁波包括了一个极广阔的区域。
波长与频率的关系为： υ= c /λ υ=频率，单位：赫（HZ）； λ=波长，单位：厘米（cm），表示波长的单位很多。 如：1nm=10-7cm=10-3μm λ=300nm的光，它的频率 （1HZ=1S-1）
化合物
OH
NO 2
λ max / nm 162 217 258 296
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
(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。分子吸收电磁 辐射后就得到了能量，并能引起相应的运动。
(3)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。
分子吸收光谱可分为三类：
第八章现代物理实验方法在有机化学中的应用
图8-11：一挥发性的无色液体，经元素分析结果C占91.4%，H 占8.7%，它的红外光谱如图所示，确定这个化合物的结构。
• ΔE = h h=planck常数 6.626*10—34J/S • ΔE是获得的能量
• 紫外光的波长较短（一般指100—200nm）。能量 较高，当它照射到分子上时，会引起分子中价电 子能级的跃迁。
• 红外光的波长较长（一般指2.5—25μm），能量稍 低，它只能引起分子中成键原子的振动和转动能 级跃迁。 • 核磁共振谱的能量更低（一般指60—250MHz，波 长约105cm）它产生的是原子核自旋能级的跃迁。
第四节
一、基本知识
1．氢的自旋量 子数（m s）
核磁共振谱
当ms= + 时，如果取其方向与外磁场方向平行，为 低能级（低能态）。 当ms=时，如果取其方向与外磁场方向相反，为高 能级（高能态）。
ΔE = r
H0
2． 核磁共振
若质子受到一定频率的电磁波辐射，辐射所提供 的能量恰好等于质子两种取向的能量差（ΔE）时， 质子就吸收电磁辐射的能量，从低能级跃迁到高能级 ，这种现象即称为核磁共振。
3． 产生吸收峰的条件 ： 只有偶极矩大小或方向有一定改变的振动 才能吸收红外光而发生振动能级跃迁。
4．红外光谱与有机分子结构的关系： ①C—H 伸缩振动，在波数2850—3000cm—1间将出现 吸收峰。
②O—H 伸缩振动，在波数2500—3650cm—1间将出现 吸收峰。
第八章 现代物理实验方法
在基态下，电子在成键轨道中，能级最低，而ζ *态是 最高能级。ζ-ζ*电能能级差大，不易激发，跃迁需要相 当高的辐射能量，波长小，约～150nm才能观察到，只 能用真空紫外光谱仪才可观察出来 。
如：CH4λmax=125nm，C2H6λmax=135nm，环丙烷 ζ-ζ*跃迁λmax=190nm，末端吸收。测紫外光谱时，常 常用烷烃作溶剂。
芳香族化合物具有环状的共轭体系，有三个吸收带
带Ⅰ(E1带) λ=184nm(ε= 47000) 带Ⅱ( E2带) λ=204nm (ε= 6900) 带Ⅲ( B 带) λ=255nm (ε= 230)
2、常用光谱术语
生色基（发色团）：共价键不饱和原子基团，能引起 电子光谱特征吸收的孤立官能团，一般为带π 电子的基 团。如：C=C、C=O、C=N、NO、NO2等。
150
ζ-ζ* > n-ζ* > π→π* > n-π*
200 200
200-400
所以，有实际意义的是π-π*和n-π*的跃迁。
二、Lambert-Beer定律
把一束单色光照射溶液时，一部分光通过溶液，而另 一部分先被溶液吸收了。这种吸收是与溶液中物质的浓 度和液层的厚度成正比的。
I：透射光强度 I0：入射光强度 I/I0：透射比 LogI/I0：透光率 A=- LogI/I0：吸光度 c：溶液的摩尔浓度 L:液层的厚度、样品管长 ε ：摩尔消光系数(L/mol.cm)
共轭双键的π →π *能级减小，吸收带向长波移动，由 共轭双键产生的吸收带称为K带，其特征是摩尔消光系数 大于104，在近紫外区吸收。 CH2=CH-CH=CH2 λ max217nm，logε= 4。
(4) n-π* 未共用电子激发跃入π* 轨道，能差最低，在200 nm以上产生吸收带，称为R带，特征明显。 如：醛酮分子中羰基在275-295nm处有吸收带 总之，不同电子能级的跃迁所需要的能量
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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