同濟(jì)大學(xué)材料研究方法材料研究方法課后習(xí)題答案-資料下載頁
2025-06-22 14:05本頁面
【正文】 與物質(zhì)之間有相互作用，分子的偶極距必須發(fā)生變化的振動(dòng)，分子振動(dòng)的形式：1．伸縮振動(dòng)ａ．對(duì)稱伸縮振動(dòng)ｂ．反對(duì)稱伸縮振動(dòng)2．變形和彎曲伸縮振動(dòng)ａ．面內(nèi)變形剪式振動(dòng)面內(nèi)搖擺振動(dòng)ｂ．面外變形面外搖擺振動(dòng)扭曲變形掘動(dòng)紅外光譜振動(dòng)吸收帶的類型：（１） Ｘ－Ｈ伸縮振動(dòng)區(qū)（２） 叁鍵和累積雙鍵區(qū)（３） 雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)（４） Ｘ－Ｙ伸縮振動(dòng)區(qū)和Ｘ－Ｈ變形振動(dòng)區(qū) 闡述紅外光譜吸收帶強(qiáng)度及其位置的影響因素。答：吸收帶強(qiáng)度的因素：（1） 振動(dòng)吸收帶強(qiáng)度與分子振動(dòng)偶極矩變化的平方成正比；（2） 同一類型化學(xué)鍵，偶極矩變化與結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性有關(guān)；（3） 氫鍵導(dǎo)致原子間距增大，偶極矩變化增大；（4） 與振動(dòng)形式有關(guān)。 影響吸收帶位置的因素：（1） 外部因素。與試樣狀態(tài)、測定條件、溶劑極性等有關(guān)。（2） 內(nèi)部因素。A. 電效應(yīng)，包括(a) 誘導(dǎo)效應(yīng)，某些電負(fù)性大的元素的加入，會(huì)引起鍵強(qiáng)變化，導(dǎo)致其振動(dòng)頻率向高頻或低頻移動(dòng)；(b) 共軛效應(yīng)，共軛效應(yīng)使共軛體系中的電子云密度平均化，使原來的雙鍵電子云密度降低，振動(dòng)頻率降低；(c) 偶極場效應(yīng)，分子內(nèi)空間中的電子、鍵分布會(huì)導(dǎo)致鍵性變化，使振動(dòng)頻率偏移；B. 氫鍵。氫鍵使電子云密度平均化，羰基的鍵性減弱，振動(dòng)頻率降低。C. 振動(dòng)的偶合。 如果兩個(gè)基團(tuán)的振動(dòng)頻率相近，其相互作用會(huì)使譜帶裂分成兩個(gè)，一個(gè)低于正常頻率，一個(gè)高于正常頻率，稱振動(dòng)偶合。D. 費(fèi)米共振。 當(dāng)一振動(dòng)的倍頻與另一振動(dòng)的基頻接近時(shí)，因相互作用而產(chǎn)生很強(qiáng)的吸收峰或發(fā)生裂分，稱為費(fèi)米共振現(xiàn)象。E. 其他因素。如立體障礙、環(huán)的張力等。簡述紅外光譜樣品的制備方法答：樣品制備： 要求：濃度、厚度適宜，不含游離水多組分；測量前盡量進(jìn)行組分預(yù)分離。 制備方法：（1） 氣態(tài)樣品：使用氣體吸收池；（2） 液體和溶液試樣：沸點(diǎn)較高的試樣，直接滴在兩塊鹽片之間形成液膜；沸點(diǎn)較低、揮發(fā)性較大的試樣，可注入封閉液體池中；（3） 固體試樣：a. 粉末法；b. 糊狀法；c. 壓片法；d. 薄膜法；e. 溶液法第6章 什么是弛豫？為什么NMR分析中固體試樣應(yīng)先配成溶液？答：由于核磁共振中氫核發(fā)生共振時(shí)吸收的能量是很小的，因而躍遷到高能態(tài)的氫核不可能通過發(fā)射譜線的形式失去能量而返回到低能態(tài)，這種由高能態(tài)回復(fù)到低能態(tài)而不發(fā)射原來所吸收的能量的過程稱為弛豫過程。 NMR分析中固體試樣應(yīng)先配成溶液，這是由于液態(tài)樣品可以得到分辨較好的圖譜。何謂化學(xué)位移？它有什么重要性？影響化學(xué)位移的因素有哪些？答：某一質(zhì)子吸收峰出現(xiàn)的位置與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)子吸收峰出現(xiàn)的位置之間的差異稱為該質(zhì)子的化學(xué)位移。它是分析分子中各類氫原子所處位置的重要依據(jù)。影響化學(xué)位移的因素有：原子與分子的磁屏蔽、誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)、磁各向異性效應(yīng)、范德華效應(yīng)、氫鍵效應(yīng)、溶劑效應(yīng)、介質(zhì)磁化率效應(yīng)、順磁效應(yīng)。何謂自旋偶合？何謂自旋分裂？它們?cè)贜MR分析中有何重要作用？答：在同一分子中，這種核自旋與核自旋間相互作用的現(xiàn)象叫做“自旋－自旋偶合”。由自旋－自旋偶合產(chǎn)生譜線分裂的現(xiàn)象叫“自旋－自旋分裂”。，在相同強(qiáng)度的外加磁場條件下，發(fā)生核躍遷時(shí)何者需要較低的能量？答：、的自旋量子數(shù)I都等于1/2，所以發(fā)生核躍遷時(shí)所需能量等于：，由上式可看出在相同強(qiáng)度的外加磁場條件下，磁距小者發(fā)生核躍遷時(shí)何者需要較低的能量，即磷核發(fā)生核躍遷時(shí)何者需要較低的能量。第七章，為什么有時(shí)必須應(yīng)用多種測試方法才能解決問題？解答：不論哪一種研究方法都有其相應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域，即在應(yīng)用上有一定的局限性。而作為材料基本研究內(nèi)容的材料結(jié)構(gòu)與性能往往隨時(shí)間與外界環(huán)境的變化而變化，是十分復(fù)雜的，單憑一種儀器分析方法難以確定，一般要綜合運(yùn)用多種測試手段在不同層次和不同側(cè)面對(duì)材料進(jìn)行分析描述，這些方法相互補(bǔ)充，互相驗(yàn)證，從而得到較為準(zhǔn)確和全面的結(jié)論。所以在材料的研究領(lǐng)域中，經(jīng)常涉及到多種測試方法的綜合運(yùn)用。？解答：1)材料在不同的使用場合對(duì)分析的要求是不一樣的，故而在選擇研究手段之前首先要明確研究的預(yù)期目的和實(shí)驗(yàn)要求. 2）由于單一研究手段的局限性，往往要綜合運(yùn)用多種研究方法對(duì)材料進(jìn)行測試分析，以增強(qiáng)結(jié)論的正確性。 3）在相近的實(shí)驗(yàn)效果下，盡量選擇一些常規(guī)方便經(jīng)濟(jì)的研究手段。，其步驟如何確定？解答：，所以在剖析材料時(shí)，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)論。9
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