仪器分析总结.ppt
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仪器分析 课件ppt
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保障人类健康
仪器分析在保障人类健康方面具有重 要意义，如环境监测、食品药品安全 检测等。
仪器分析的发展历程
早期仪器分析
早期的仪器分析方法比较简单， 如比重法、折光法等。
20世纪发展
20世纪是仪器分析发展的重要时 期，随着科技的不断进步，新的 仪器分析方法不断涌现，如光谱
法、色谱法等。
现代仪器分析
现代仪器分析已经进入了一个全 新的时代，各种高灵敏度、高分 辨率、高自动化程度的仪器不断 涌现，为科学研究和技术创新提
工业生产控制
总结词
仪器分析在工业生产控制中是重要的工具，能够监测 和控制生产过程中的各种参数。
详细描述
仪器分析通过实时监测和控制工业生产过程中的温度、 压力、流量、浓度等参数，确保生产过程的稳定性和产 品质量，提高生产效率和降低能耗。
05
仪器分析的挑战与未来发展
Chapter
提高仪器分析的灵敏度与准确性
结合纳米技术、生物技术、信 息技术等新兴领域，开发新型 仪器分析工具。
探索微型化、便携式仪器分析 设备，满足现场快速检测的需 求。
实现仪器分析的自动化与智能化
通过自动化技术实现仪器分析流 程的连续性与高效性，降低人为
误差和提高分析效率。
利用人工智能和机器学习算法对 仪器分析数据进行处理、建模和 预测，提高分析的智能化水平。
气相色谱法
总结词
基于不同物质在固定相和流动相之间的分配 系数差异而建立的分析方法。
详细描述
气相色谱法是利用不同物质在固定相和流动 相之间的分配系数差异进行分析的方法，通 过分离和检测混合物中的各组分来测定各组 分的含量。该方法具有分离效果好、分析速 度快、应用范围广等优点。
20050422_仪器分析总结
什麽是仪器分析？一般的说，仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。
这些方法一般都有独立的方法原理及理论基础。
仪器分析的分类1.光分析法光谱法和非光谱法非光谱法是指那些不以光的波长为征的寻号，仅通过测量电磁幅射的某些基本性质（反射，折射，干射，衍射，偏振等）。
光谱法则是以光的吸收，发射和拉曼散射等作用而建立的光谱方法。
这类方法比较多，是主要的光分析方法。
2. 电分析化学方法以电讯号作为计量关系的一类方法, 主要有五大类:电导、电位、电解、库仑及伏安。
3. 色谱法是一类分离分析方法, 主要有气相色谱和液相色谱。
4. 其它仪器分析方法①质谱，②热分析，③放射分析一.原子光谱的产生原子的核外电子一般处在基态运动，当获取足够的能量后，就会从基态跃迁到激发态，处于激发态不稳定（寿命小于10-8 s），迅速回到基态时，就要释放出多余的能量，若此能量以光的形式出显，既得到发射光谱。
激发电位:从低能级到高能级需要的能量.共振线:具有最低激发电位的谱线.原子线(Ⅰ) 离子线(Ⅱ,Ⅲ) 相似谱线Ni = N0 gi/g0 e-Ei/kT (2)gi,g0 为激发态和基态的统计权，Ei为激发电位，K为Boltzmann常数，T为温度。
2）代入（1）得：Iij = gi/g0AijhυijN0e-Ei/kT此式为谱线强度公式。
Iij 正比于基态原子N0 ，也就是说Iij ∝C，这就是定量分析依据。
影响Iij的因素很多，分别讨论如下：1．光谱项原子光谱是由原子外层的价电子在两能级间跃迁而产生的，原子的能级通常用光谱项符号来表示：n2S+1LJ or n M LJn为主量子数；L为总量子数；S为总自旋量子数；J为内量子数。
M=2S+1,称为谱线的多重性。
J又称光谱支项。
跃迁遵循选择定则：1．主量子数n变化，Δn为整数，包括0。
《仪器分析》课件
汇报人：
样品保存：选择合适的保存方法， 如冷藏、冷冻、真空等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
样品处理：对样品进行预处理，如 清洗、干燥、粉碎等
样品运输：确保样品在运输过程中 的安全和完整性
实验准备： 仪器、试 剂、样品 等
实验步骤： 按照实验 规程进行 操作
实验记录： 详细记录 实验数据、 现象和结 果
实验分析： 对实验数 据进行分 析和解释
PART SIX
实验结果的图形表示：如柱状图、折线图、饼图等 数据的统计分析：如平均值、标准差、置信区间等 实验结果的解释：如误差分析、相关性分析等 实验结果的应用：如预测、决策等
实验结果的准确性：确保实验结果的准确性是解读实验结果的前提 实验结果的可靠性：确保实验结果的可靠性是解读实验结果的关键 实验结果的重复性：确保实验结果的重复性是解读实验结果的基础 实验结果的解释：根据实验结果，对实验现象进行解释，得出结论
声学原理：声波、声 速、声压等
电磁学原理：电磁场、 电磁波、电磁感应等
信号处理：傅里叶变换、快速傅里叶变 换等
统计分析：方差分析、回归分析等
数值计算：数值积分、数值微分等
优化算法：梯度下降法、牛顿法等
概率论与数理统计：概率分布、参数估 计等
线性代数：矩阵运算、向量空间等
PART FOUR
样品采集：选择合适的样品，确保 其代表性和完整性
食品农药残留检 测：检测食品中 的农药残留含量
药物成分分析：确定药物中的有效成分和杂质 药物质量控制：确保药物的质量和稳定性 药物代谢研究：研究药物在人体内的代谢过程 药物相互作用研究：研究药物与药物、食物或其他物质的相互作用
环境监测：监测大气、水质、土壤等环境因素 食品检测：检测食品中的添加剂、农药残留等 药物分析：分析药物成分、药效、副作用等 材料科学：分析材料的成分、结构、性能等
《仪器分析实验》课件
异常情况处理
遇到异常情况时，应冷静处理， 及时调整实验方案。
仪器使用与维护
正确使用仪器，注意仪器的保养 与维护。
实验结束阶段
数据整理与分析
对记录的数据进行整理、分析，得出结论。
实验结果汇报
以报告形式汇报实验结果，包括数据、图表和 结论。
仪器清洁与归位
清洗并整理实验器具，确保仪器归位。
04
实验结果分析与讨论
意义。
误差来源分析
分析实验过程中可能产 生的误差来源，如仪器 误差、操作误差、环境
因素等。
误差传递与控制
研究误差在数据处理过 程中的传递规律，采取 有效措施减小误差对结
果的影响。
05
实验总结与展望
实验收获与体会
实验技能提升
01
通过本次实验，学生们掌握了多种仪器分析实 验技能，包括实验操作、数据处理和结果分析
01
实验目的明确
了解实验的目标，
为后续步骤提供指
02
导。
仪器检查与准备
确保所有仪器干净 、完好，处于正施准备
确保实验环境安全
03
，穿戴必要的防护
装备。
试剂准备
根据实验需求，准 确配置所需的试剂
。
实验进行阶段
操作规范
按照规定的步骤和注意事项进行 实验操作。
数据记录
实时记录实验过程中的数据和现 象。
数据筛选与取舍
将不同量纲或不同单位的数据转换为 统一标准，便于比较和分析。
异常值处理
识别并处理异常值，排除实验误差和 异常情况对结果的影响。
数据归一化处理
根据实验目的和要求，筛选关键数据 ，合理取舍无关紧要的数据。
结果讨论与误差分析
中山大学仪器分析总结PPT课件
160-375nm
320-2500nm 250-700nm 6000-5000cm -1 _ ______ 254-734nm 589.0nm _ 589.6nm _____
693.4nm 632.8nm 515.4nm _ 488.0nm
__
对光源的要求：强度大（分析灵敏度高）、稳定（分析重现性好）。
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影响紫外－可见吸收光谱的因素
1）共轭体系的存在----红移 2）异构现象：使异构物光谱出现差异。 3）空间异构效应---红移 4）取代基：红移或蓝移。
取代基为含孤对电子，如-NH2、-OH、-Cl，可使分子红移；取代基 为斥电子基，如-R，-OCOR，则使分子蓝移。
苯环或烯烃上的H被各种取代基取代，多产生红移。 5）pH值：红移或蓝移 6）溶剂效应：红移或蓝移
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4. 光电转换器
定义：光电转换器是将光辐射转化为可以测量的电信号的器件。 理想的光电转换器要求： ➢ 灵敏度高； ➢ S/N大； ➢ 暗电流小； ➢ 响应快且在宽的波段内响应恒定。
第12页/共206页
C_ _______
___ __
_____ _____
_____
(photo transducer)
第二章 光学分析方法导论
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光学分析方法： 利用光电转换或其它电子器件测定“辐射与物质相互作用”之后的辐射 强度等光学特性，进行物质的定性和定量分析的方法。
电磁辐射具有波动性和微粒性；E = hν = h c /λ 发射光谱
吸收光谱
线光谱: 由处于气相的单个原子发生电子能级跃迁所产生的锐线，线宽大约
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紫外-可见吸收光谱的吸收曲线
《仪器分析》幻灯片PPT
〔三〕物质对光的选择性吸收 当辐射光通过某物体时〔气、液、固〕。
其中某些频率的光被物质选择性吸收， Io I , 即局部辐射能被转移到了物质的原子或分 子上，从而使这些粒子的能级发生跃迁〔基 态 激发态〕。
物质对光产生选择性吸收必须符合：
因为不同物质，分子构造不同，跃迁时 能级差不同，决定了其对光的选择性吸收。
激发态的分子〔原子〕不稳定〔瞬间〕，
吸收光谱法
分子吸收光谱法：物质分子在辐射能作用下，分子内部能 级发生跃迁，产生分子吸收光谱，据此建立的分析方法。 〔UV、 VIS 、 IR)
原子吸收光谱法〔基于被测元素基态原子在蒸气状态下对 特征电磁辐射的吸收而进展元素定量分析的方法----金属元 素〕
核磁共振波谱法〔在外磁场作用下，用10—100m无线电波 照射分子，可引起分子中某种核的能级跃迁，使原子核从 低能级跃迁到高能级，即核磁共振，且在某些特定磁场强 度处产生强弱不同的吸收信号。以吸收信号频率对信号强 度作图---NMR波谱图--- NMR 法〕
电磁辐射和电磁波谱
〔一〕电磁辐射
光为电磁辐射，又称电磁波，是宇宙间的一 种能量形式，以极高速度通过空间传播〔 无线电波〕。具有波粒二象性，即波动性和粒 子性。
波动性：
其中 : 波数〔cm-1)
例 计算 =200nm
=?
=?
粒子性：
一个光子具有的能量
h: planck (6.626×10-34 J·S； 6.626 ×10-27 erg ·S) 1eV=1.602 ×10-12 erg = 1.602 ×10-19 J 由上式知，光子越短，越高，E越大
解：
Lambert-Beer定律的应用条件
1.单色光〔复色光失效〕 2.稀溶液 3.可见光、紫外线、红外线 4.气体、液体、透明均质固体 5.吸收值具有加合性，如溶液中有2种或2种以上组 分共存且不互相影响性质，此定律仍然适用，那么： A总=A1 +A2 +…+An 这是测定混合物的依据。
现在仪器分析课件总结
第一章-概述&紫外-可见分光光度法3、偏离Beer-Lambert定律的因素课程目标⏹ 1. 熟悉、理解每种仪器分析方法的原理⏹2, 掌握每种分析仪器的基本结构和应用——测什么物质、怎么测、如何定性、定量仪器分析特点:-C①灵敏度高、检测限低mL、mg——ug、ng、ppm、ppb②选择性好——选择或调整测定的条件，使共存的组分测定时，相互间不产生干扰。
③操作简单、易于自动化——化学分析费时费力，难大批量分析④相对误差高——？Why？相比化学分析以电磁辐射（光）吸收和发射为基础的分析方法为光学分析法。
☐光学分析法是辐射能量作用于物质后，所产生的辐射信号（发射/吸收）或所引起的变化（辐射与物质相互作用）来进行分析的方法。
☐辐射能量为电磁辐射☐✹光谱法是基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法。
分为吸收光谱法和发射光谱法; 又可分为原子光谱和分子光谱法✹非光谱法是基于物质与辐射相互作用时，测量辐射的某些性质，如折射、散射、干涉、衍射、偏振等变化的分析方法。
发射光谱法和吸收光谱法✹物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程获得能量，变为激发态原子或分子M* ，当从激发态过渡到低能态或基态时产生发射光谱。
M* →− M + hv通过测量物质的发射光谱的波长和强度进行定性和定量分析的方法叫做发射光谱分析法。
✹当物质所吸收的电磁辐射能与该物质的原子核、原子或分子的两个能级间跃迁所需的能量满足△E = hv的关系时，将产生吸收光谱。
M + hv →− M*通过测量物质的吸收光谱的波长和强度进行定性和定量分析的方法叫做吸收光谱分析法。
原子光谱法和分子光谱法✹原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的，它的表现形式为线状光谱。
属于这类分析方法的有原子发射光谱法（AES）、原子吸收光谱法（AAS），原子荧光光谱法（AFS）以及X射线荧光光谱法（XFS）等。
仪器分析总结ppt课件
塔板理论 N，H N =L/H 或 H=L/N
H越小，N越多，分离效果越好，用 H, N 评价柱效。 由塔板理论导出N与W，W 1/2的关系。
*** ***
N理论 5.5(4W t1 R/2)21(6W tR b)2 H理＝Ｌ／N 理 N有效 5.5(4 W t1 R /2)21(6 W tR b)2 H有效＝Ｌ／N 有效
•火焰原子化与石墨炉原子化仪的使用及注意事项（原子化）
.
掌握原子吸收光谱法的四种干扰及抑制** 物理干扰、化学干扰、电离干扰、光谱干扰 掌握原子吸收光谱法的应用 定量分析——依据、标准曲线法、标准加入法 会相关的计算，掌握检测限的表示、计算 原子吸收的基本概念——热变宽、洛伦兹变宽、峰 值吸收、积分吸收、锐线光源、雾化效率、物理干 扰、化学干扰、电离干扰、光谱干扰、背景干扰、 灵敏度、检出限。
.
掌握红外分光光度计的主要组成部件及作用
红外 吸收
光源
试
样
单
池
色器
紫外可
吸
见分光 光源
单
收
光度计
色器
池
掌握红外光谱与有机化合物官能团的关系
会分析常见化合物的主要红外吸收峰的位置——烷 烃、羧酸、醇。*** 知道红外吸收光谱的应用——定性、定结构
.
第 8章 分子发光分析法
总结分子吸收光谱和分子发射光谱的异同点 掌握荧光分析法的基本原理 掌握荧光、磷光的产生；激发态分子去激——辐 射跃迁、非辐射跃迁（振动驰豫、内部转换、 系间窜跃）。 λ激 <λ荧 <λ磷 *** 荧光效率及影响荧光强度的因素及影响结果 共轭效应、刚性平面结构、环境溶剂及温度的 影响 掌握荧光光度法的应用——定量 定量分析 If=Kc 标准曲线法
《常用仪器分析汇报》课件
样品保存
确保样品在保存过程中不 受污染、变质或降解。
样品预处理
根据实验需要进行样品稀 释、过滤、离心等预处理 操作。
实验操作
实验步骤
按照实验要求，遵循正确的操作顺序，进行 实验操作。
参数设置
根据实验需要，合理设置仪器参数，确保实 验结果的准确性和可靠性。
实验过程记录
详细记录实验过程，包括操作步骤、参数设 置、异常情况等。
《常用仪器分析汇报》ppt 课件
目录
• 常用仪器介绍 • 常用仪器分析方法 • 常用仪器操作流程 • 常用仪器维护与保养 • 常用仪器发展趋势与展望
01
常用仪器介绍
定义与分类
定义
仪器是用于测量、观察或实验的 设备，常用于科学研究、工业生 产、医疗诊断等领域。
分类
根据用途和功能，仪器可分为多 种类型，如测量仪器、观察仪器 、实验仪器等。
模块化与可定制化
仪器设计将更加模块化，便于维护和升级，同时满足不同用户的定 制需求。
应用领域拓展
环境监测
01
随着环境保护意识的增强，常用仪器在环境监测领域的应用将
进一步拓展，助力大气、水质等环境因素的实时监测。
生物医疗
02
仪器将更多应用于生物医疗领域，如基因测序、细胞分析等，
为疾病预防、诊断和治疗提供支持。
详细描述
原子吸收光谱法利用不同元素原子对特定波长光的吸收特性，通过测量光源经过 样品后的光谱吸收程度，推算样品中目标元素的含量。该方法具有高灵敏度、高 选择性、低干扰等优点，广泛应用于地质、冶金、环境等领域。
气相色谱法
总结词
气相色谱法是一种基于色谱分离原理的分析方法。
详细描述
气相色谱法利用不同物质在固定相和流动相之间的分配系数差异，使不同物质在色谱柱中得到分离， 通过检测器检测分离后的组分，实现目标物质的定量和定性分析。该方法具有分离效果好、分析速度 快、灵敏度高等优点，广泛应用于石油、化工、食品等领域。
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掌握荧光分析仪器的主要组成及作用
掌握荧光的激发光谱和发射光谱的扫描
掌握荧光分析仪器与紫外可见分光光度计的主要区别
紫外 可见
光源
单 色器
吸 收 池
分子 发光
光源
I0
I
第一单色器
液池
检测器
ex
第二单色器 em
成直角？Why？*** 检测器 放大及记录器
第 4章 原子吸收光谱法
掌握原子吸收光谱法基本原理 掌握影响原子吸收线变宽的因素及关系 原子吸收法用于定量分析（条件） 原子吸收光谱仪器主要组成部件及作用***
一、掌握色谱的一些术语
有关术语 tM、tR、tR'、 VM、VR、VR' 、α2.1
h、W1/2、Wb、A、 K、k
2.1
tR 2 tR 1
VR2 VR1
2.1
tR 2 tR 1
k2 k1
•火焰原子化与石墨炉原子化仪的使用及注意事项（原子化）
掌握原子吸收光谱法的四种干扰及抑制** 物理干扰、化学干扰、电离干扰、光谱干扰 掌握原子吸收光谱法的应用 定量分析——依据、标准曲线法、标准加入法 会相关的计算，掌握检测限的表示、计算 原子吸收的基本概念——热变宽、洛伦兹变宽、峰 值吸收、积分吸收、锐线光源、雾化效率、物理干 扰、化学干扰、电离干扰、光谱干扰、背景干扰、 灵敏度、检出限。
分子发光光谱
吸收光谱和发射光谱(按照产生光谱的方式不同)
光谱法
吸收光谱法
分子吸收光谱法 原子吸收光谱法 核磁共振波谱法
发射光谱法
分子发光分析法 原子发射光谱法 火焰光度分析法
重点掌握光谱分类及区别：
原子光谱与分子光谱 吸收光谱与发射光谱
第 9章 紫外-可见吸收光谱法
掌握紫外可 见吸收光谱 的基本原理
电化学分析总结
第 13章 电分析化学导论
了解电化学分析法分类 了解原电池和电解池的区别 区分金属基电极和离子选择性电极，它 们的主要区别 掌握能斯特方程，会有关计算* 区分指示电极和参比电极
第 14章 电位分析法
掌握离子选择性电极的基本构造和应用 掌握F电极和pH玻璃电极的应用和测定条件**
E膜k0.0n5V 9l2gai
第一电子激发态
电子基态
转动能极跃迁 振动-转动能级 跃迁
E转﹤E振﹤ E电
高能级
电子光谱 低能级
原子发射
线光谱
低能级 分子发射（荧光）带光谱
原子吸收 线光谱 高能级
分子吸收 带光谱 紫外可见光谱
振动光谱 低能级 高能级 分子吸收 带光谱 红外吸收光谱
原子光谱和分子光谱
•根据产生光谱的物质类型不同分为原子光谱和 分子光谱
掌握红外分光光度计的主要组成部件及作用
红外 吸收
光源
试
样
单
池
色器
紫外可
吸
见分光 光源
单
收
光度计
色器
池
掌握红外光谱与有机化合物官能团的关系
会分析常见化合物的主要红外吸收峰的位置——烷 烃、羧酸、醇。*** 知道红外吸收光谱的应用——定性、定结构
第 8章 分子发光分析法
总结分子吸收光谱和分子发射光谱的异同点 掌握荧光分析法的基本原理 掌握荧光、磷光的产生；激发态分子去激——辐 射跃迁、非辐射跃迁（振动驰豫、内部转换、 系间窜跃）。 λ激 <λ荧 <λ磷 *** 荧光效率及影响荧光强度的因素及影响结果 共轭效应、刚性平面结构、环境溶剂及温度的 影响 掌握荧光光度法的应用——定量 定量分析 If=Kc 标准曲线法
气态原子纯电子能级跃迁 线状光谱
原子光谱
气态或溶液中分子电子、振动、转动能级跃迁 带状光谱 分子光谱
原子光谱：
原子发射光谱
基态原子热能、电能、光能激发态原子发射特征谱线较低能态
原子吸收光谱
基态原子选择吸收一定频率的光较高能极
分子光谱
分子吸收光谱
分子转动能级跃迁产生的光谱为转动光谱——所 需能量最小 0.05 ev，微波或远红外照射 分子振动能级跃迁产生的光谱为振动光谱，又叫 红外吸收光谱——所需能量 0.05~1 ev，用红外 光照射。——振-转光谱。 电子能级跃迁产生的光谱为电子光谱，又叫紫外 可见吸收光谱——所需能量 1~20 ev，用紫外、 可见光照射。——电-振-转光谱。
仪器分析总结
光谱分析总结
第 2章 光谱分析法导论
掌握电磁辐射具有波动性和粒子性。 通过测量光的发射信号或吸收信号进行定性、 定量或结构分析的，而且，一般都是把光信号 转换成电信号进行测量。 信号都是由分子或原子的能级跃迁引起的 掌握原子光谱和分子光谱的分类和能级之间的 关系。
能级跃迁示意图
电子-振动-转动 能级跃迁
掌握有机化 合物的四种 电子跃迁类 型及后两种 跃迁的特点 及差异。
分子的电子能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和跃迁
吸收强度 极性溶剂
π→π* 强吸收 104~105 向长波方向移动
n→π* 弱吸收 ＜102
向短波方向移动
掌握一些基本概念 发色团、助色团、长移与短移、吸收带（R B K E） 各类有机化合物的紫外可见吸收光谱 掌握影响紫外可见吸收光谱的因素及结果
光谱应用——定性、定量、定结构
定性——紫外可见；红外；原子发射光谱 定量——紫外可见；分子荧光；原子吸收； 红外也可定量。（原子发射、原子荧光、 火焰光度法） 定结构——红外：几乎所有有机化合物和 部分无机物；紫外可见：不饱和化合物， 官能团。
定量分析方法
标准曲线法 标准加入法 比较法 内标法 多组分混合物测定
掌握电位分析法应用
E
E
E
k
0.0592 n lgai
0.0592 K n lgci
Ek0.0n59l2gai
会相关的计算 直接电位法 标准曲线法 测定水中F含量条件（TISAB作用***，
pH等） 标准加入法 直接比较法 了解电位滴定法（三种确定终点的方法）
色谱分析总结
第18章 色谱分析法导论
共轭效应、助色效应、超共轭效应、空间位阻、 溶剂的影响
掌握紫外可见分光光度计的组成部件及作用 ***
吸
光源
单
收
色器
池
掌握紫外可见吸收光谱法的应用
定性分析 吸收光谱，λκ 定量分析、λmax下测定
依据朗伯比尔定律 A=κcL 标准曲线
定量分析： 会有关计算***
第 10章 红外吸收光谱法
掌握红外吸收光谱法的基本原理 红外吸收光谱产生的条件和吸收谱带的强度 掌握分子的两种振动形式（伸缩振动、弯曲振动） 掌握常见基团的基团频率；基频区和指纹区。 掌握影响基团频率的因素及影响结果 诱导效应（与吸电子基团相连，振动频率升高）、 共轭效应（低频）、氢键（低频，变宽）