教案 课程名称：仪器分析 授课题目：紫外-可见光分析法 教师姓名：黄琼林 教师职称： 讲师 教研室：仪器分析教研室
教案首页 第1次课 授课时间： 课程名称 仪器分析 年级 专业、层次 授课教师 黄琼林 职称讲师 课型（大、小） 小课 学时 2 授课题目（章、节） 第3章，紫外-可见吸收光谱法 基本教材或主要参考书 教材：仪器分析，北京大学出版社2007年 教学目的与要求： 1.掌握紫外可见吸收光谱的产生及光的选择性吸收特性。 2.掌握有机化合物的跃迁类型及常见有机化合物的紫外-可见吸收光谱；熟悉紫外-可见吸收 光谱的常用术语；掌握影响紫外可见光谱的因素。 3.掌握光吸收定律。 大体内容与时间安排，教学方法： 大体内容： 1.光谱及光谱分析法介绍、分子吸收光谱的产生1紫外-可见吸收光谱法概述。 20 min 2.有机和无机化合物的紫外、可见光谱 20 min 3.常用术语 10min 4影响紫外-可见光谱的因素 10 min 5.光吸收定律 20 min 方法：以CAI文字讲授为主，板书、图表、公式、举例帮助理解。 教学重点、难点： 重点：有机化合物分子内电子跃迁类型：影响紫外可见光谱的因素：光吸收定律 难点：有机化合物分子内电子跃迁类型：无机化合物的电子光谱 教研室审阅意见： 教研室主任签名： 年月日 2
基本内容 辅助手段和时间分 配 前言：紫外-可见吸收光谱法概述 介绍各种光谱的 概述什么是光谱，紫外-可见吸收光谱的波长范围，本章书 应用，引入光谱分 将要讨论的主要内容。 析法的概念，进而 介绍紫外-可见光 一，分子吸收光谱的产生： 谱法 电子能级跃迁的概念 5 min 结合分子运动种 紫外-可见吸收光谱（分子吸收光谱）的产生和特点。 类介绍分子光谱的 二.有机化合物的紫外-可见吸收光谱： 产生及特点 15 min 有机化合物分子内电子跃迁类型介绍及对应的化合物种类： 有机化合物的紫外-可见吸收光谱与有机物分子中价电子的分 布和结合情况有关，从化学键的性质来考虑，与之有关的电子是： 形成单键的o电子，形成双键的π电子，未共享的或称为非键的n 介绍有机化合物的 价电子及相应的跃 电子。熟悉蓝移、红移的概念 迁类型：接着介绍 (1)0→o”跃迁：需要能量很大，一般在远紫外区(10 每一种跃迁类型的 特点及所属的化合 200nm)才有吸收峰。 物种类，举出具体 化合物种类：饱和烃 例子加深学生理 解；强调重点关注 (2) n一→*跃迁：含有未共享电子对的取代基都可能发生 不饱和化合物的紫 此类跃迁。 外可见光谱 化合物种类：饱和烃取代衍生物 15 min (3)n→π·跃迁和T→π·跃迁： 这两种跃迁分别是指未共用电子对和π电子被激发到π*轨道 上去。这类跃迁分子中必须有不饱和官能团，能提供π·轨道，所 以，只有具有双键或三键的不饱和有机化合物才能发生这类跃迁。 跃迁所需的能量正好位于紫外-可见光区。 化合物种类：不饱和化合物及其取代衍生物 介绍芳香族化合物的特征光谱 (4)结论。 3
三、无机化合物的电子光谱 通过举例介绍 1.电荷迁移跃迁： 无机化合物的紫外 介绍产生原理及特点，有机化合物也能发生此类跃迁 可见光谱 5 min 2.配位场跃迁 介绍产生原理及配体在此类跃迁中的作用 文字介绍生色团 /助色团，并列出具 四、常用术语： 体基团让学生有直 生色团、助色团、红移、蓝移、增色效应、减色效应 观认识：红移/蓝 移，增色/减色对比 五、影响紫外-可见吸收光谱的因素 介绍 共轭效应：共轭体系越长，最大吸收波长越向长波方向移动，吸收 10 min 强度越大 空间位阻：反式结构空间位阻小，共平面性好，共轭程度高，最大 通过举例介绍 吸收波长较顺式大 紫外-可见光谱的 溶剂效应：一种物质在非级性溶剂中的吸收光谱与该物质在气态时 影响因素，结论性 语句重点标出 的吸收光谱比较相似，而在极性溶剂中的吸收光谱则区别较大，主 10 min 要是精细结构损失严重。 (1)溶剂极性对π→π*跃迁的影响。 (2)溶剂极性对n◆π·跃迁的影响。 体系H值的影响：不同酸碱度，影响物质的解离程度，从而影响 紫外-可见光谱 六、光吸收定律 图示介绍溶液对 1.透射比和吸光度介绍及关系 光的作用情况，并 2.朗伯比耳定律的产生过程 引入透射比与吸光 度进行度量；结合 3.吸光系数的表示方法 公式介 绍 4.偏离朗伯-比耳定律的原因 lambert-Beer定律 及相关参数：介绍 (1)溶液原因：浓度，溶液组分，溶剂，光散射的影响 溶液的影响因素 (2)仪器原因：入射光是一段复合光，在其波长范围内，吸光系 时，将浓度/组分 溶剂用图形类比介 数大小不一，导致对lambert-Beer的偏离。要选择在其波长范围 绍；对仪器单色光 内吸光系数变化最小的入射波长（最大吸收波长处） 的要求，介绍主要 依据吸光系数受入 小结 射波长影响 20 min
通过本次课的教学，使学生了解： 1.物质对光的吸收是有选择性的： 2.紫外可见吸收光谱本质上是分子内电子跃迁的结果： 3.有机化合物的紫外-可见吸收光谱： 小结 4.无机化合物的电子光谱： 5.紫外可见吸收光谱的影响因素 6.Lambert-Beer定律及其偏离因素 1.影响有机化合物紫外可见光谱的因素 复习思 考题、作 2.朗伯比耳定律的形式及物理意义，偏离因素 业题 紫外可见分光光度计基本结构和常用类型 下次课 预习 要点 实施 情况及 分析 5
教案首页 第2次课 授课时间： 课程名称 仪器分析 年级 专业、层次 授课教师 黄琼林 职称讲师 课型（大、小） 小课 学时2 授课题目（章、节） 紫外-可见分光光度计、条件的选择、定量分析方法 基本教材或主要参考书教材：仪器分析北京大学出版社2007年 教学目的与要求： 1.熟悉常用分光光度计组成及主要类型 2.了解实验条件的选择： 3.掌握紫外可见光谱法的应用（定性、定量分析） 大体内容与时间安排，教学方法： 内容： 1.紫外.可见分光光度计主要部件及作用、常用分光光度计类型、特点简介： 25 min 2.实验条件的选择 20 min 3.定性分析方法 10 min 4.定量分析方法 20 min 5.小结 5 min 方法：多媒体授课，板书、举例辅助说明讲课内容，加深学生了解。 教学重点、难点： 重点：各类型分光光度计的特点、显色反应、定量分析方法 难点：定量分析方法 教研室审阅意见： 教研室主任签名： 年月日 6
基本内容 辅助手段和时间 分配 一.紫外可见分光光度计主要部件的性能及作用： 图示介绍 5min 光源、单色器、吸收池、检测器、指示器。 二.常用分光光度计类型及优、缺点。 图示和视频介绍 1.单波长分光光度计：单光束分光光度计 每种分光光度计组 双光束分光光度计 成和工作原理，并进 行比较 2.双波长分光光度计 20 min 三.测量条件的选择： 1.选择适当的吸光度范围：为使测定结果相对误差较小，应调节待 测物浓度，使其吸光度读数落在0.15-1.0之间。 进行公式推 导，得出读数误差最 2.反应条件的选择：显色剂的用量及溶液酸度的选择 小的吸光度范围：举 介绍显色反应与显色剂概念，显色反应需满足的条件： 具体的例子介绍显 色剂用量与溶液酸 根据产物的稳定性和对光的吸收情况，要控制显色剂的用量： 碱度对显色反应的 根据产物的组成和稳定性，要控制溶液的酸碱性 影响；结论性语句重 点突出 3.选择适当的空白溶液：主要是为了消除比色杯壁和溶剂对入射光 20 min 的反射和吸收带来的误差。 4.干扰及消除方法 四.紫外-可见分子吸收光谱法的应用 1.紫外-可见分子吸收光谱法在定性分析中的应用 (1).定性分析的依据 可用于鉴定共轭生色团，以此推断未知物的结构骨架；配合红外光谱 定性分析的介绍主 要是用具体实例：两 和核磁共振谱等进行有机化合物的定性鉴定及结构分析。 条吸收曲线的比较， (2).定性分析方法 顺反异构和互变异 构的分别比较 比较光谱吸收曲线 10 min 经验规则计算最大吸收波长入max,与实测值比较 (3).有机化合物结构与构型的确定
2.紫外可见分子吸收光谱法在定量分析中的应用 (1).定量分析依据 (2).单组分定量方法 单组分定量方法采 标准曲线法：在测定范围内，吸光度与浓度呈线性关系，符合 用文字和简单的公 Lambert-Beer定律 式推导介绍 20 min 标准对照法：标准液和试样的浓度要接近，且在测试范围内符合 Lambert-.Beer定律 (3).示差分光光度法（测量高浓度组分） 小结 文字介绍 5min 8
通过本次课的教学，使学生了解： 1.分光光度计的结构及类型 2.仪器测量条件和反应条件的选择 3. 紫外-可见光谱法在物质结构鉴定中的使用 小结 4.紫外-可见光谱法在定量分析中的应用，包括单组份、多组分的浓度测量 有浓度为0.10μg/ml的Cd溶液50ml,用10.0ml双硫腙的氯仿溶液萃取， 复习思 考题、 萃取率为100%，测定波长为518nm,用1cm的吸收池进行比色，测得T=44.5%, 作业题 求百分吸光系数(a1),摩尔吸光系数(e)。(MCd=112.4) 下次课 第五章荧光分析法 预习 要点 实施 情况及 分析 9