《波谱分析》课程教学大纲.doc

《波谱分析》教学大纲

课程编号英文名称：SpectroscopicAnalysis

学分：2

学时：总学时32学时，其中理论32学时，实践0学时

先修课程：无机化学1、无机化学2、分析化学、仪器分析、仪器分析实验、有机化学1、有机化学2、物理化学1、物理化学2

课程类别：专业基础课程

授课对象：应用化学专业（中本一体化）学生

教学单位：化学化工学院

修读学期：第6学期

一、课程描述和目标

波谱分析主要是以光学理论为基础，以物质与光相互作用为条件，建立物质分子结构与电磁辐射之间的相互关系，从而进行物质分子结构进行分析与鉴定。本课程的主要任务是系统地学习紫外光谱、红外光谱与拉曼、核磁共振及质谱的产生原理及其在化合物结构分析中的应用。通过教学的各个环节，学生能够掌握各种波谱产生的原理、谱图与化合物结构的关系、谱图的解析方法，并运用波谱分析手段解决实际问题。为学生学习其它有关专业课程以及毕业后从事应用化学生产与研究工作打下必要的基础。具体目标如下：

课程目标1：学生将熟练掌握波谱分析法的基本原理、实验测定技术、谱图解析基本程序，能够用用波谱分析和工程科学的基本原理，进行未知化合物进行定性结构分析与表达。

课程目标2：学生能够基于波谱分析的科学原理和谱图解析的基本技巧，对较为复杂的未知化合物的谱图进行合理结构解析和鉴定，并通过红外与拉曼吸收光谱、紫外和可见吸收光谱、核磁共振波谱和质谱等信息综合得到合理有效的结论。

课程目标3：学生将系统地掌握波谱分析的基本方法和技术，选择合适波谱分析手段对未知化合物结构进行有效解析与鉴定，并能够理解谱学信息与分子结构之间的关系。

二、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

指标点2-1.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，进行复杂专业问题的识别、分析与表达。

课程目标1

M

指标点4-2.能够基于化学和化工等相关领域的科学原理，采用科学方法对复杂工程问题进行研究，对实验结果或数据进行分析，并通过信息综合得到合理有效的结论。

课程目标2

H

指标点5-2.能够选择恰当的设备或方法，对系统问题或技术解决方案进行必要的预测，并能够理解预测与实际现象之间的差异。

课程目标3

M

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求及重、难点（含德育要求）

学时

教学

方式

对应课程目标

1

（一）电磁辐射与谱学基础

掌握分子内部能级与分子光谱之间的关系；了解分子光谱的基本特征。

重点：分子内部能级与分子光谱之间的关系。

德育元素：养成良好的学习习惯，独立完成作业。

2

集中讲授

课程目标1、2

2

（二）红外与拉曼光谱

熟悉红外吸收光谱产生基本原理；掌握常见官能团的红外光谱特征基团吸收频率以及影响因素；熟悉红外光谱鉴别苯环、烯烃等取代异构体的方法，利用红外光谱解析简单化合物的结构；了解红外光谱的实验技术；拉曼光谱产生的基本原理。

重点：红外吸收光谱产生基本原理；常见官能团的红外光谱特征基团吸收频率以及影响因素；简单化合物的结构解析。

难点：红外谱图的峰数、峰位和峰强。

德育元素：培养不怕困难的科学研究精神。

8

集中讲授

课程目标1、2、3

3

（三）紫外和可见吸收光谱

了解影响紫外吸收光谱吸收位置和强度的因素。

重点：紫外吸收光谱的基本原理和影响紫外吸收光谱吸收位置和强度的因素。

德育元素：实事求是的科研作风和团结协作的团队意识。

2

集中讲授

课程目标1、2、3

4

（四）核磁共振

掌握化学位移的概念、影响因素及几种常见氢核、碳核的化学位移数值；掌握利用质子化学位移、积分面积确定分子结构，进行1HNMR谱图解析；氢谱的裂分以及13CNMR谱图解析；熟悉核磁共振的概念、产生核磁共振的基本条件；了解核磁共振波谱基本实验技术和13CNMR常用的各种去偶方法。

重点：化学位移以及影响因素；1HNMR和13CNMR谱图的解析。

难点：一级谱中核与核之间的自旋——偶合作用及由此产生的裂分现象。

德育元素：养成唯真求实、尊重数据、严谨理性的工匠品质。

8

集中讲授、案例教学

课程目标1、2、3

5

（五）质谱

掌握质谱的基本原理；掌握质谱解析的一般程序，能运用开裂规律和质谱数据，熟练地解析一些主要化合物的质谱图；掌握常见阳离子的裂解机理；熟悉质谱中的离子峰类型，掌握识别分子离子峰并根据同位素峰确定分子式；离子的断裂机理和影响因素；了解常见有机化合物的质谱图、质谱计及色-质连用技术。

重点：主要离子峰的类型和质谱裂解的反应机理；利用同位素峰确定化合物的分子式；分子离子峰的识别；谱图的解析。

难点：离子的断裂机理和影响因素和阳离子的开裂类型。

德育元素：爱党，爱国，爱校，坚决维护党和国家的利益。

8

集中讲授、、案例教学

课程目标1、2