仪器分析 第一章 紫外可见分光光度法 任务2 紫外-可见分光光度计的使用与校验.doc

江西环境工程职业学院教案（课程单元设计） 4学时 授课班级 授课时间 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 星期 星期 星期 星期 星期 星期 节次 节次 节次 节次 节次 节次 授课地点 教室+实训室 教学课题 （单元模块） 项目一 锅炉给水中磷酸盐、铁离子含量的测定 任务2 紫外-可见分光光度计的使用与校验 教学目标 （教学目的的具体化） 一、知识目标：掌握紫外-可见分光光度计的校验：波长、透射比、稳定度、比色皿等 二、能力目标：会使用紫外-可见分光光度计，能选择最佳的实验条件进行测定 教学重点与难点 一、重点：分光光度计的使用 二、难点：最佳实验条件的确定 教学内容及教学组织 教学内容： 紫外-可见吸收光谱的产生； 吸收曲线； 分子吸收光谱 教学组织： 本学习任务的教学理论与实训一体化，首先教师用生活中的现象引入任务，学生小组讨论紫外-可见吸收光谱的产生原因，针对学生讨论的结果，教师进行讲解，并演示可见分光光度计的使用，通过引导的方式让学生掌握紫外-可见分光光度计的使用与校验，最后学生分组进行实验，完成实验测定的全过程。 教学方法与手段 教学方法：启发式教学法，讲授法，示范法，任务驱动法 教学手段： 多媒体课件、操作演示、学生实训 技能训练项目 紫外-可见分光光度计的使用与校验（吸收曲线的绘制） 作业 完成实训报告  项目一 锅炉给水中磷酸盐、铁离子含量的测定 任务2 紫外-可见分光光度计的使用与校验 ☆任务引入 教师提问：防晒霜为什么可以防晒？ ☆小组分析讨论 学生回答：因为防晒霜会吸收或反射太阳光中的紫外线。 教师引导：哪些物质可以对紫外线进行吸收？ 引出本次课教学内容：用分光光度计绘制吸收曲线。 ☆知识讲解 一、紫外吸收光谱的产生 1.概述 紫外-可见吸收光谱：分子价电子能级跃迁。 波长范围：100-800 nm. (1) 远紫外光区: 100-200nm (2) 近紫外光区: 200-400nm (3)可见光区:400-800nm 可用于结构鉴定和定量分析。电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃迁；带状光谱。 2.物质对光的选择性吸收及吸收曲线 M + hn → M * 基态 激发态 E1 （△E） E2 DE = E2 - E1 = hn 量子化 ；选择性吸收 吸收曲线与最大吸收波长l max 。用不同波长的单色光照射，测吸光度 吸收曲线 1、同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax 。 2、不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax则不同。 3、吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据之一。 4、不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在λmax处吸光度A 的差异最大。此特性可作作为物质定量分析的依据。 5、在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。 三、分子吸收光谱 1、物质分子内部三种运动形式： （1）电子相对于原子核的运动； （2）原子核在其平衡位置附近的相对振动； （3）分子本身绕其重心的转动。 分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级。三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。分子的内能：电子能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er 。即: E＝Ee+Ev+Er ，ΔΕeΔΕvΔΕr 2、能级跃迁 电子能级间跃迁的同时，总伴随有振动和转动能级间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带。 （1）吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是物质定性的依据； （2）吸收谱带的强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关，也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的摩尔吸光系数εmax也作为定性的依据。不同物质的λmax有时可能相同，但εmax不一定相同； （3）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比，定量分析的依据。 ☆教师演示 分光光度计的使用 ☆学生实训 4人一组，组长负责。教师全过程指导评价。 巡回辅导：在学生训练过程中，教师现场指导，解决学生操作中存在的问题 实验步骤： 配制一定浓度的磷酸盐溶液→在波长400-800nm内分别测定器吸光度值→以测定波长为横坐标、吸光度值为纵坐标绘制吸收曲线→确定最大吸收波长。 ☆课堂小结 各组将本次完成任务的情况进行总结汇报，师生点评，任务考核。最后老师就存在的疑点和难点做深入的讲解。