《实用光谱学》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称Practical Spectroscop, 课程代码 VDNE2026 课程性质专业选修课程 授课对象 新能源材料与器件（中外合 作) 学分2 学时 36 主讲教师李晓伟 修订日期 2021年8月27日 指定教材孟令芝，龚淑玲，何永炳，刘英，《有机波谱分析》，武汉大学出版社，2019年 二、课程目标 (一)总体目标： 实用光谱学是紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱、质谱等现代物理手段研究有机化合 物化学结构的一门的科学，是有机化合物结构鉴定和分析的常用方法和技术。本课程以四 波谱为重点，讲授波谱分析方法的基本原理和应用，通过课题讲授，学生自学，习题讲解和 期末考试等教学方法，要求学生掌握综合运用四种主要的有机波谱分析方法，培养并提高学 生的识谱能力、综合运用所学波谱知识解决有机化合物结构表征问题的能力，为学生今后毕 业论文和工作莫定良好的理论基础。 (二)课程目标： 课程目标1：了解V、IR、MR、MS四种主要有机波谱方法的基本原理，仪器结构以及 方法特点等：同时了解有机波谱解析方法在材料研究和开发方面的应用。 课程目标2：掌握UW、IR、NWR、MS四种有机波谱与有机化合物结构的关系；掌握各种 常见化合物的光谱规律。 课程目标3：掌握综合运用四种主要的有机波谱分析方法，解决中等复杂有机化合物的 结构。 (三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程目标 课程子目标 对应课程内容 对应毕业要求 课程目标1 1.1 、IR、R、S四种主要有机 毕业要求1 波谱万法的基本原理，仪器结
《实用光谱学》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 Practical Spectroscopy 课程代码 MDNE2026 课程性质 专业选修课程 授课对象 新能源材料与器件（中外合 作） 学 分 2 学 时 36 主讲教师 李晓伟 修订日期 2021 年 8 月 27 日 指定教材 孟令芝，龚淑玲，何永炳，刘英，《有机波谱分析》，武汉大学出版社，2019 年 二、课程目标 （一）总体目标： 实用光谱学是紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱、质谱等现代物理手段研究有机化合 物化学结构的一门的科学，是有机化合物结构鉴定和分析的常用方法和技术。本课程以四大 波谱为重点，讲授波谱分析方法的基本原理和应用，通过课题讲授，学生自学，习题讲解和 期末考试等教学方法，要求学生掌握综合运用四种主要的有机波谱分析方法，培养并提高学 生的识谱能力、综合运用所学波谱知识解决有机化合物结构表征问题的能力，为学生今后毕 业论文和工作奠定良好的理论基础。 （二）课程目标： 课程目标 1：了解 UV、IR、NMR、MS 四种主要有机波谱方法的基本原理，仪器结构以及 方法特点等；同时了解有机波谱解析方法在材料研究和开发方面的应用。 课程目标 2：掌握 UV、IR、NMR、MS 四种有机波谱与有机化合物结构的关系；掌握各种 常见化合物的光谱规律。 课程目标 3：掌握综合运用四种主要的有机波谱分析方法，解决中等复杂有机化合物的 结构。 （三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表 1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程目标 课程子目标 对应课程内容 对应毕业要求 课程目标 1 1.1 UV、IR、NMR、MS 四种主要有机 波谱方法的基本原理，仪器结 毕业要求 1
构以及方法特点等 1.2 有机波谱解析方法在材料研究 毕业要求1 和开发方面的应用 UV、IR、NR、S四种有机波 2.1 毕业要求2 课程目标 与有机化合物结构的关系 2.2 各种常见化合物的光谱规律。 毕业要求2 综合运用四种主要的有机波语 课程目标 3 分析方法，解决中等复杂有机 毕业要求4 化合物的结构 三、教学内容 第1章电磁辐射与谱学基础 1.教学目标 理解电磁辐射与波谱技术之间的关系，掌握谱学技术的分类。 2.教学重难点 各种波谱技术的分类原理 3.教学内容 电磁辐射：谱学基础 第2章有机质谱 1.教学目标 了解质谱仪的基木结构、熟悉质诣中离子的类型、掌握质谱中常见的几类裂解反应、 会利用质谱法对简单有机化合物进行结构解析。 2.教学重难点 质谱中的各种离子类型、离子的断裂机理、有机化合物质谱裂解机理 3.教学内容 第一节质谱基本知识 第二节分子离子与分子式 第三节有机质谱中的裂解反应 第四节各类有机化合物的质谱
构以及方法特点等 1.2 有机波谱解析方法在材料研究 和开发方面的应用 毕业要求 1 课程目标 2 2.1 UV、IR、NMR、MS 四种有机波谱 与有机化合物结构的关系 毕业要求 2 2.2 各种常见化合物的光谱规律。 毕业要求 2 课程目标 3 3 综合运用四种主要的有机波谱 分析方法，解决中等复杂有机 化合物的结构 毕业要求 4 三、教学内容 第 1 章 电磁辐射与谱学基础 1.教学目标 理解电磁辐射与波谱技术之间的关系，掌握谱学技术的分类。 2.教学重难点 各种波谱技术的分类原理 3.教学内容 电磁辐射；谱学基础 第 2 章 有机质谱 1.教学目标 了解质谱仪的基本结构、熟悉质谱中离子的类型、掌握质谱中常见的几类裂解反应、 会利用质谱法对简单有机化合物进行结构解析。 2.教学重难点 质谱中的各种离子类型、离子的断裂机理、有机化合物质谱裂解机理 3.教学内容 第一节 质谱基本知识 第二节 分子离子与分子式 第三节 有机质谱中的裂解反应 第四节 各类有机化合物的质谱
第五节质谱中的非氢重排 第六节质谱解析及应用 4.教学方法 讲授法：质谱基本知识、离子类型、裂解反应 讨论法：质谱仪的分类及运用 5.教学评价 完成下列思考题： (1)质谱仪器的核心部件有哪些？ (2)质谱仪的性能指标？ (3)质谱中离子的类型有哪些？ (4)质谱中的裂解反应及影响因素？ (5)常见各类化合物的质谱特征。 (6)解析质谱图的一般程序？ 第3章核磁共振氢谱 1.教学目标 掌握核磁共振基本理论、熟悉核磁共振仪结构、了解化学位移与分子结构的关系、熟 练分析简单化合物的核磁共振谱图。 2.教学重难点 核磁共振的基本原理、1R化学位移与结构的关系、影响因素 1HR的偶合裂分、偶合常数 3.教学内容 第一节核磁共振基本理论 第二节核磁共振仪 第三节化学位移 第四节影响化学位移的因素 第五节自旋偶合与裂分 第六节耦合常数与分子结构的关系 第七节常见的自旋系统 第八节简化HNWR谱的实验方法
第五节 质谱中的非氢重排 第六节 质谱解析及应用 4.教学方法 讲授法：质谱基本知识、离子类型、裂解反应 讨论法：质谱仪的分类及运用 5.教学评价 完成下列思考题： （1）质谱仪器的核心部件有哪些？ （2）质谱仪的性能指标？ （3）质谱中离子的类型有哪些？ （4）质谱中的裂解反应及影响因素？ （5）常见各类化合物的质谱特征。 （6）解析质谱图的一般程序？ 第 3 章 核磁共振氢谱 1.教学目标 掌握核磁共振基本理论、熟悉核磁共振仪结构、了解化学位移与分子结构的关系、熟 练分析简单化合物的核磁共振谱图。 2.教学重难点 核磁共振的基本原理、1HNMR 化学位移与结构的关系、影响因素 1HNMR 的偶合裂分、偶合常数 3.教学内容 第一节 核磁共振基本理论 第二节 核磁共振仪 第三节 化学位移 第四节 影响化学位移的因素 第五节 自旋偶合与裂分 第六节 耦合常数与分子结构的关系 第七节 常见的自旋系统 第八节 简化 1 HNMR 谱的实验方法
第九节核磁共振氢谱解析及应用 4.教学方法 讲授法：基本理论、化学位移的产生和影响因素、自旋偶合概念 自主学习：核磁共振仪的种类及发展史 5.教学评价 完成下列思考题 (1)解释核磁共振现象的产生？ (2)化学位移的产生及影响因素？ (3)各种含氢官能团的化学位移分布？ (4)自旋偶合产生的原因？ 第4章核磁共振碳谱 1.教学目标 掌握核磁共振碳谱的特点、了解常用的确定碳原子级数的方法。 2.教学重难点 ℃NR化学位移与结构的关系：运用碳谱解析有机分子结构 3.教学内容 第一节CNR的特点 第二节CNWR的实验方法及去耘技术 第三节℃的化学位移及影响因素 第六节CNR的耦合及耦合常数 第七节CR谱解析 第九节自旋一品格弛豫时间 第十节二维核磁共振谱 4.教学方法 讲授法：核磁共振碳谱的特点、影响化学位移的因素 讨论法：常见各类化合物的化学位移 自主学习：碳原子级数的确定、其他磁共振技术、其他重要自旋核的核磁共振 5.教学评价 完成下列思考题：
第九节 核磁共振氢谱解析及应用 4.教学方法 讲授法：基本理论、化学位移的产生和影响因素、自旋偶合概念 自主学习：核磁共振仪的种类及发展史 5.教学评价 完成下列思考题： （1）解释核磁共振现象的产生？ （2）化学位移的产生及影响因素？ （3）各种含氢官能团的化学位移分布？ （4）自旋偶合产生的原因？ 第 4 章 核磁共振碳谱 1.教学目标 掌握核磁共振碳谱的特点、了解常用的确定碳原子级数的方法。 2.教学重难点 13CNMR 化学位移与结构的关系；运用碳谱解析有机分子结构 3.教学内容 第一节 13CNMR 的特点 第二节 13CNMR 的实验方法及去耦技术 第三节 13C 的化学位移及影响因素 第六节 13CNMR 的耦合及耦合常数 第七节 13CNMR 谱解析 第九节 自旋-晶格弛豫时间 第十节 二维核磁共振谱 4.教学方法 讲授法：核磁共振碳谱的特点、影响化学位移的因素 讨论法：常见各类化合物的化学位移 自主学习：碳原子级数的确定、其他磁共振技术、其他重要自旋核的核磁共振 5.教学评价 完成下列思考题：
(1)CWR谱的特点？ (2)碳谱中常见的去偶技术有哪些？ (3)碳谱中化学位移的影响因素？ (4)常见各类有机化合物官能团的”℃化学位移的分布特征？ 第5章红外与拉曼光谱 1.教学目标 掌握红外光谱的基本原理、熟悉红外光谱仪结构、熟练运用红外光谱法对分子结构进 行解析。 2.教学重难点 红外吸收与分子结构的关系、影响因素： 常见有机化合物的红外光谱特征 3.教学内容 第一节基本原理 第二节仪器介绍及实验技术 第三节影响振动频率的因素 第四节各类有机化合物的红外特征吸收 第五节红外光谱解析及应用 4.教学方法 讲授法：基本理论、红外光谱选律 讨论法：红外光谱法解析不同物态分了 自主学习：红外光谱仪器的构造及发展史、拉曼光谱特征及应用 5.教学评价 完成下列思考题 (1)红外光谱振动跃迁的选律？ (2)影响红外振动吸收频率的因素？ (3)各类化合物的红外特征频*？ 第6章紫外光谱与荧光光谱 1.牧学目标
（1） 13CNMR 谱的特点？ （2）碳谱中常见的去偶技术有哪些？ （3）碳谱中化学位移的影响因素？ （4）常见各类有机化合物官能团的 13C 化学位移的分布特征？ 第 5 章 红外与拉曼光谱 1.教学目标 掌握红外光谱的基本原理、熟悉红外光谱仪结构、熟练运用红外光谱法对分子结构进 行解析。 2.教学重难点 红外吸收与分子结构的关系、影响因素； 常见有机化合物的红外光谱特征 3.教学内容 第一节 基本原理 第二节 仪器介绍及实验技术 第三节 影响振动频率的因素 第四节 各类有机化合物的红外特征吸收 第五节 红外光谱解析及应用 4.教学方法 讲授法：基本理论、红外光谱选律 讨论法：红外光谱法解析不同物态分子 自主学习：红外光谱仪器的构造及发展史、拉曼光谱特征及应用 5.教学评价 完成下列思考题： （1）红外光谱振动跃迁的选律？ （2）影响红外振动吸收频率的因素？ （3）各类化合物的红外特征频率？ 第 6 章 紫外光谱与荧光光谱 1.教学目标