材料科学研究方法复习大纲参考答案(2)

8.比较拉曼光谱与红外吸收光谱的异同。

a、光谱选率不同：拉曼来自分子的诱导偶极矩 ；红外的必要条件是分子振动过程中偶极矩发生变化。 b、物理过程不同：拉曼效应为散射过程，拉曼光谱为散射光谱；红外光谱为吸收光谱。

c、分子结构性质变化：拉曼散射过程来源于分子诱导偶极矩与分子极化率变化，是拉曼活性的；红外吸收过程与分子永久偶极矩的变化有关，一般极性分子及基团的振动引起永久偶极矩的变化，是红外活性的。 9.根据拉曼散射与红外吸收的选择，具体说明哪类分子振动具有拉曼活性，哪类振动具有红外活性。 A、同核双原子的伸缩震动是拉曼活性的

B、异核双原子的伸缩震动既是红外活性又是拉曼活性

C、一般极性基团分子的振动，导致分子永久偶极矩的变化，故这类分子是红外活性；非极性基团的振动易发生分子变形，导致极化率的改变，通常是拉曼活性。 10.发生核磁共振的条件是什么？

无外加磁场存在时，1H核只有一个简单的能级，但在外加磁场作用下，原来简单的能级就要分裂为2个能级。两能级的能量差为Δ E = r h/2πH0 11.质谱仪要抽真空的原因是什么？ (1)大量氧会烧坏离子源的灯丝；

(2)用作加速离子的几千伏高压会引起放电；

(3)引起额外的离子－分子反应，改变裂解模型，谱图复杂化。

12.裂解气相色谱含义及原理是什么及特点是什么？聚合物的热裂解形式有几种形式。 A、裂解气相色谱（Pyrolysis Gas Chromatography, PGC)是热裂解和气相色谱的结合。

B、原理：通过产物的定性定量分，及其与裂解温度、裂解时间等操作条件的关系可以研究裂解产物与原样品的组成、结构和物化性能的关系，以及裂解机理和反应动力学。

C、应用范围广；裂解条件调节比较容易，可从不同的角度获取样品的特征，并可模拟加工或使用过程；样品不用提纯。

D、形式：（1）主链无规断裂（2）侧基消除引起的主链断裂（3）解聚（4）环化（5）主链具有不饱和键的高分子在双键旁边的β位和α位易被切断（6）主链上具有杂原子的聚合物因为杂原子和C的结合比C-C键弱，因此更容易在α位和β位断裂

13.理论塔板数计算方程式和保留时间含义及表达式是什么？何谓调整保留时间？气相色谱柱分为几类？

按分离机理：分配色谱法，吸附色谱法，离子交换色谱法，凝胶色谱法或尺寸排阻色谱法等。 14.何谓助色基团(并举例) ；UV吸收带中R，K， B带的含义是什么，分别常用来识别哪些化合物。 (并举例) 助色团：有些原子或原子团本身不能吸收波长大于200nm的波长，但与一定的发色团相连时，可使发色团所产生的吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增加，这种原子或原子团称为助色团。 R带：n 跃迁引起的吸收带。由带孤对电子的发色团产生。

K带：产生K带的发色团是分子中的共轭双键系统，为 跃迁所引起。特指共轭体系的 跃迁。 B带：由苯环的 跃迁所引起。 识别芳香化合物。 15.已知化合物C14H14的红外光谱，试推测其结构。（8分）

30302851330

16001493 144950

6书本p59页。

16.红外光谱中，形成氢键的X-H键的伸缩振动波数、吸收强度以及峰的宽度如何变化？哪一个基团（X-H）吸收峰移动的最大？

形成氢键的X-H键的伸缩振动波数降低，吸收强度增加，峰变宽，O-H基团吸收峰移动最大。 17.红外属于哪一类光谱，红外光谱是如何产生？ 波长为0.75 m~200 m的电磁波。

用一束红外光照射一物质时，该物质分子就要吸收一部分光能，并将其变为另一种能量（分子振动能量和转动能量），以波长或波数为横坐标，以百分比吸光率或透光率为纵坐标，得到该物质的红外吸收光谱。

18.红外光谱基团频率区的范围是多少？若详细划分可以分为又可分为几个区域？基团频率区特征区能多化合物结构分析提供哪些信息？

红外可分为4个区域：氢键区、叁键和积累双键区、双键区、单键区 信息提供参考p45页。

19. 化学位移是含义是什么？ 苯环中氢的化学位移为何在低场? 在核磁共振谱中如何判断活波氢的位置？ 由于核所处的化学环境不同引起吸收峰位置的变化成为化学位移。