楊建輝
摘 要:隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)教育越來越重視,在教學(xué)中,通常通過不同的教學(xué)方式,讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深入了解,通過實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行教學(xué),加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,教師可以對(duì)拉曼光譜的性質(zhì)進(jìn)行分析講解,讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)拉曼光譜的具體性能,對(duì)拉曼光譜的定量進(jìn)行具體的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可以對(duì)拉曼光譜的定量進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)操作,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步了解拉曼光譜定量的意義,在教學(xué)的過程中,對(duì)拉曼光譜的基礎(chǔ)理論和產(chǎn)生過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),意在讓學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)的能力,從而提高教學(xué)質(zhì)量。對(duì)于拉曼光譜的定量分析可以在實(shí)踐的過程中研究一些方法和內(nèi)容,探索實(shí)驗(yàn)的真正目的,在教學(xué)中,通過不同思路具體方法進(jìn)行應(yīng)用,因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新科研能力。將理論結(jié)合實(shí)際,具體問題進(jìn)行具體分析,有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的工作能力,有效提高學(xué)習(xí)效率和尋找適合的學(xué)習(xí)方法。
關(guān)鍵詞:拉曼光譜;定量分析;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2096-000X(2018)18-0075-04
Abstract: With the development of society, people attach more and more importance to education. In teaching, students are usually taught in different ways to gain an in-depth understanding of the knowledge they have acquired, and to teach by means of experiments so as to strengthen their enthusiasm for learning. Teachers can analyze and explain the nature of Raman spectra, so that students can fully understand the specific performance of Raman spectra and the quantitative analysis of Raman spectra. In the experiment teaching, the basic theory and producing process of Raman spectra are studied in this paper, so as to improve students' ability of experiment as well as teachers' teaching quality. For the quantitative analysis of Raman spectroscopy, we can study some methods and contents in the process of practice, explore the real purpose of the experiment, and apply in the teaching through different ideas and specific methods, so as to train students' ability of practice, innovation and scientific research. The combination of theory with practice and specific analysis of specific problems is conducive to cultivating students' independent problem-solving ability, cultivating students' working ability, effectively improving learning efficiency and finding appropriate learning methods.
Keywords: raman spectra; quantitative analysis; experimental teaching
引言
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對(duì)拉曼光譜進(jìn)行定量分析,這種實(shí)驗(yàn)方法可以通過拉曼光譜的強(qiáng)度和特征與分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行緊密聯(lián)系,拉曼光譜的強(qiáng)度和頻率移動(dòng)以及特性可以通過與分子的振動(dòng)能形態(tài)和轉(zhuǎn)動(dòng)能態(tài)進(jìn)行相關(guān)聯(lián),在這個(gè)過程中,分子結(jié)構(gòu)與形態(tài)進(jìn)行關(guān)系密切的聯(lián)系。拉曼光譜在實(shí)驗(yàn)中具有良好的性能,在制作時(shí),通常比較簡(jiǎn)單,分析樣品比較迅速,可以保證樣品無所損壞。尤其是在進(jìn)行制樣和樣品檢測(cè)中,可以取一定的微量就能滿足實(shí)驗(yàn)的需求,成為分子結(jié)構(gòu)研究中良好的實(shí)驗(yàn)工具。對(duì)于分子的鑒別和分子結(jié)構(gòu)的組成以及化學(xué)、石油等具有重要的應(yīng)用。然而對(duì)于化學(xué)中氣相和液相比較高的實(shí)驗(yàn)而言,誤差相對(duì)比較大,這就限制了拉曼光譜的應(yīng)用。在實(shí)踐的過程中,拉曼光譜技術(shù)是比較可靠地,可以對(duì)樣品的性質(zhì)進(jìn)行分析,從而對(duì)樣品進(jìn)行定性,尤其是在實(shí)驗(yàn)的過程中,可以通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)法,真實(shí)的進(jìn)行樣品作用定性分析,但是不能忽略定量分析。在拉曼光譜的定量分析中,對(duì)具有強(qiáng)烈熒光背景的物質(zhì)和乙醇混合形成溶液進(jìn)行定量分析,這對(duì)于拉曼光譜定量分析中成為一個(gè)難點(diǎn)。在教學(xué)中,教師可以通過這種方法進(jìn)行分析與學(xué)生產(chǎn)生互動(dòng),在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中,讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)理論知識(shí)進(jìn)一步的加強(qiáng)對(duì)拉曼光譜定量分析的認(rèn)識(shí)和理解,對(duì)內(nèi)容進(jìn)行多方面的實(shí)驗(yàn),將拉曼光譜對(duì)乙醇溶液的濃度進(jìn)行比例分析。在教學(xué)中,首先要通過理論知識(shí)的講解讓學(xué)生對(duì)拉曼光譜有一定的認(rèn)識(shí),再進(jìn)行分析,在分析的過程中尋找理論依據(jù),在對(duì)分析時(shí)的誤差和來源進(jìn)行數(shù)據(jù)評(píng)定,加深學(xué)生對(duì)拉曼光譜的認(rèn)識(shí)和了解。
一、拉曼光譜定量分析的理論依據(jù)和原理
(一)拉曼光譜定量分析的理論依據(jù)
拉曼光譜定量分析具有一定的理論依據(jù),在光學(xué)的系統(tǒng)研究中,可以將收集到的樣品表面作為一種信號(hào),這種信號(hào)可以通過拉曼信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行傳播。將拉曼信號(hào)與分子拉曼散射的橫截面面積作為對(duì)比,從樣品表面散射的激光作為入射的一種功率,與射光和散射光進(jìn)行對(duì)比,對(duì)比出吸收的系數(shù),然后將射光和散射光的距離進(jìn)行判斷,最后通過光學(xué)系數(shù)進(jìn)行函數(shù)運(yùn)算,這樣就得出樣品的厚度,因此在一定的環(huán)境下,拉曼信號(hào)的強(qiáng)度與樣品濃度有一定關(guān)系,這種關(guān)系作為拉曼散射的測(cè)試,與樣品的濃度在比例上成為正比。[1]
(二)拉曼光譜的原理
在上個(gè)世紀(jì),印度的物理學(xué)家拉曼在研究光的過程中發(fā)現(xiàn)了單色光與散射的關(guān)系,單色光出現(xiàn)在液體中時(shí)會(huì)出現(xiàn)散射的現(xiàn)象,而且散射的程度不同,在光的兩側(cè)強(qiáng)度比較弱,由于光的頻率不同,散射的光譜不同,因此命為拉曼散射。拉曼光譜在拉曼散射的基礎(chǔ)上形成一種效應(yīng),散射出分子光譜。比如在樣品中,同一束激光在照射的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象,這兩種現(xiàn)象其中的一種為拉曼散射。當(dāng)分子吸收激光能量的時(shí)候從一個(gè)基本的狀態(tài)到達(dá)峰值,然后到一個(gè)虛擬的狀態(tài),在這個(gè)過程中,虛擬的狀態(tài)中一大部分的分子被釋放,這些分子又被遣回之前的基本狀態(tài),在分子遣回過程中其實(shí)吸收了非常多的能量,在光子與分子之間產(chǎn)生碰撞,但是并沒有能量消耗,因此光分頻率并不會(huì)發(fā)生太多改變[2]。還有一部分處于虛擬狀態(tài)的分子在遣回到振動(dòng)激發(fā)狀態(tài)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一種散射反應(yīng)。在這種狀態(tài)下,震動(dòng)激發(fā)分子狀態(tài)發(fā)生改變,強(qiáng)度降低,在常溫的狀態(tài)下,一部分的基本狀態(tài)分子相對(duì)比較多,多于激發(fā)狀態(tài)的分子,因此在拉曼反射中,散射的強(qiáng)度要大,隨著散射的頻率和激光發(fā)出的頻率有所不同,頻率與頻率之間產(chǎn)生一種位移,這種位移叫做拉曼位移。拉曼光譜中包含拉曼位移,拉曼位移坐標(biāo)在拉曼光譜上,可以通過波數(shù)來表示,在光譜物質(zhì)的拉曼位移與激發(fā)的頻率沒有關(guān)系,主要是取決于分子的能量振動(dòng)以及變化,不同的化學(xué)反應(yīng)基本形態(tài)有著不同的振動(dòng)方式,這決定能量的變化,在拉曼光譜中分子結(jié)構(gòu)的整體性質(zhì)成為理論依據(jù)。在磁場(chǎng)的計(jì)算過程中,如果散射的光波相對(duì)比較長(zhǎng),在一定強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)方式下,拉曼散射與化學(xué)樣品的濃度成一定的比例,這樣可以運(yùn)用拉曼光譜進(jìn)行定量分析,也成為拉曼光譜的理論依據(jù)[3]。
二、拉曼光譜的技術(shù)發(fā)展
(一)拉曼光譜具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
拉曼光譜在技術(shù)發(fā)展中是具有一定優(yōu)勢(shì)的,例如可以迅速、沒有損耗、沒有污染等特性??梢酝ㄟ^多元性的檢測(cè)加大拉曼光譜的速度,在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步進(jìn)行檢測(cè)、拉曼光譜分?jǐn)?shù)據(jù)分析過程不需要制作樣品副本,可以在不破壞樣品的過程中不產(chǎn)生污染。在拉曼光譜中,譜峰技術(shù)比較強(qiáng)大,在譜帶中參與的疊狀相對(duì)較少,比較適合數(shù)據(jù)庫(kù)的儲(chǔ)存,如果其中出現(xiàn)差異可以定量進(jìn)行研究,通過材料的使用,運(yùn)用比較廣泛,比如石油化工、醫(yī)藥等等。在拉曼光譜進(jìn)行檢測(cè)的過程中,對(duì)樣品本身的狀態(tài)并沒有太多的要求,不論是固體或者液體都能進(jìn)行測(cè)量,這樣測(cè)量的樣品都不需要經(jīng)過處理,直接可以通過拉曼激光容器進(jìn)行信號(hào)樣品的產(chǎn)生,這樣可以減少不同信號(hào)的干擾和檢驗(yàn),拉普激光可以將聚焦的部分進(jìn)行精細(xì)化處理,只需要一小部分的測(cè)量就可以達(dá)到相對(duì)好的效果,通過顯微拉曼技術(shù)使得拉曼激光進(jìn)一步的升級(jí),在對(duì)小樣本進(jìn)行測(cè)量時(shí)也會(huì)有好的效果。在進(jìn)行水溶液分析的過程中,低濃度檢測(cè)可以將遠(yuǎn)紅外吸收加強(qiáng),在一定狀態(tài)下水分子的化學(xué)性能產(chǎn)生一定作用,在拉曼光譜中的信號(hào)比較小[5]?;谶@種方式,拉曼光譜成為研究水溶液比較有優(yōu)勢(shì)的方法,拉曼光譜的技術(shù)具有很大優(yōu)勢(shì),靈敏度相對(duì)比較高,在低強(qiáng)度的檢測(cè)過程中,可以通過短途徑到達(dá)。拉曼光譜具有穩(wěn)定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),在進(jìn)行遠(yuǎn)距離分析的過程中,可以利用拉曼激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)試,這種測(cè)試方式具有良好的穩(wěn)定性,同時(shí)可以借助拉曼激光光纖技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。
(二)拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛
拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)比較廣泛,在拉曼光譜技術(shù)中有很多領(lǐng)域可以涉獵,并且取得了很好的效果,比如在石油化工或者是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用。在石油化工中,主要的成分為化學(xué)化合物,其主要的功能都為光譜,作為拉曼光譜對(duì)石油產(chǎn)品的鑒定和本質(zhì)都有很大的優(yōu)勢(shì),作為拉曼光譜具有很大的優(yōu)勢(shì),可以迅速并且沒有損耗的進(jìn)行處理,在石油領(lǐng)域中占有一席之地。拉曼光譜利用化學(xué)優(yōu)勢(shì)對(duì)汽油和柴油進(jìn)行分析,并且對(duì)其數(shù)值做出很好的判斷,在技術(shù)上取得了良好效果[6]。激光拉曼技術(shù)可以應(yīng)用與燃油的組成和一部分石油化學(xué)化合物的分析,對(duì)其特征進(jìn)行應(yīng)用,通過多方面的混合進(jìn)行檢測(cè),利用拉曼光譜的技術(shù)優(yōu)勢(shì)將熒光背景問題加深理解,這樣可以獲得好實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)汽油中的化學(xué)物體做出結(jié)論。利用拉曼光譜技術(shù)將汽油中的化合物進(jìn)行測(cè)定,提高精度測(cè)量,通過化學(xué)液體濃度的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。檢測(cè)中的穩(wěn)健建模方式和樣本檢測(cè)技術(shù)在一定程度上加強(qiáng)了低分辨率的問題,解決了汽油中的一些苯含量問題[7]。采用激光拉曼系統(tǒng),可以對(duì)化學(xué)物品分離監(jiān)測(cè)形成一定的屏障,在分析和一定配置上出現(xiàn)誤差,但是這種誤差在拉曼光譜定量分析中有非常好的作用。在一定程度上取代了過去傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法。拉曼光譜可以通過高分子的材料對(duì)超導(dǎo)體以及固體材料進(jìn)行分析,在一些化學(xué)物品研究中,拉曼光譜起到了非常重要的作用,在一些材料的應(yīng)用和分子結(jié)構(gòu)分析的過程中,可以通過檢測(cè)加強(qiáng)分子的穩(wěn)定性和可靠性。拉曼光譜可以提供一些化學(xué)結(jié)構(gòu)方面的信息,在分子的組成過程中將分子的性質(zhì)和固體結(jié)晶的取向等相互作用和結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)整,在高分子立體化的純度下,可以通過拉曼位移來解決其分子的相互轉(zhuǎn)化問題。對(duì)于食品醫(yī)藥而言,尤其是對(duì)于食品,拉曼光譜對(duì)很多食品有著一定的研究,在傳統(tǒng)的行業(yè)中,食品檢測(cè)成為重頭戲,而拉曼光譜通過這種方式對(duì)食品進(jìn)行快速的檢測(cè),提高了效率和質(zhì)量,對(duì)食品有著非常重要的作用。不僅如此,拉曼光譜對(duì)水溶液的檢測(cè)也有一定的作用,在分子比較活躍的狀態(tài)下,拉曼光譜可以獲取非常多的分子結(jié)構(gòu),對(duì)于熒光等一些刺激,可以通過拉曼光譜進(jìn)行消除,甚至可以利用表面增強(qiáng)等技術(shù)來加強(qiáng)散射光的強(qiáng)度。對(duì)于拉曼光譜的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛,在一定條件下,可以通過比較良好的手段進(jìn)行分析,在細(xì)胞的分子上進(jìn)行疾病的診療,對(duì)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)相似的分子進(jìn)行辨別,對(duì)于藥物的取用和組成具有重要的作用,為臨床病理分析提供良好的依據(jù)。尤其是對(duì)于細(xì)胞的濃度和結(jié)構(gòu)的分辨力在技術(shù)上是一種進(jìn)步。拉曼光譜對(duì)于寶石的鑒定和考古也是具有重要價(jià)值,對(duì)于外形比較鮮艷的人造寶石,利用拉曼光譜可以進(jìn)行直接的鑒定,區(qū)別于傳統(tǒng)的鑒別方式,提供了更多的科學(xué)依據(jù),使得在這一時(shí)期使用更加廣泛。
三、拉曼光譜的使用方法和定量分析結(jié)果
(一)拉曼光譜的使用方法
首先可以對(duì)樣品材料進(jìn)行取樣和采集,在實(shí)驗(yàn)中對(duì)參與實(shí)驗(yàn)的化學(xué)試劑進(jìn)行檢查,采用濃度不低于99.5%的乙醇、四氯化碳和去離子水;其次,將不同體積的離子水分別倒入乙醇中,配制出不同配比和不同液體的化學(xué)試劑,通過水二元體系進(jìn)行溶解,再用激光功率為50mw的拉曼光譜儀進(jìn)行表征,在這個(gè)過程中可以通過光譜圖進(jìn)行收集和采集;最后,再用光譜儀對(duì)不同濃度的化學(xué)試劑進(jìn)行光譜圖掃描,從而對(duì)樣品進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果取樣品掃描的數(shù)據(jù)均數(shù)。
(二)拉曼光譜的分析結(jié)果
在實(shí)驗(yàn)的過程中,樣品池是非常具有代表作用的,可以將不同濃度的乙醇加入未受到污染的樣品池中,因?yàn)椴煌瑵舛鹊臉悠肪哂胁煌潭确磻?yīng),通過拉曼光譜儀進(jìn)行測(cè)試,對(duì)熒光背底之后不同濃度的乙醇進(jìn)行水溶液分析,隨著乙醇濃度的不斷提升,特征峰也在不斷增加,強(qiáng)度比值也會(huì)不斷提高。在樣品池中加入一定量的純水,峰強(qiáng)度與不同強(qiáng)度的乙醇進(jìn)行反應(yīng),在強(qiáng)度比值增加的過程中,可以看見乙醇濃度的變化和面積之間存在一定的關(guān)系,這是與乙醇實(shí)驗(yàn)的一種線性關(guān)系,其數(shù)值在0.97662左右[8]。
(三)拉曼光譜的誤差分析
同樣實(shí)驗(yàn)可以在樣品池中進(jìn)行,在進(jìn)行誤差分析的同時(shí),可以采用激光功率分析結(jié)果,這種結(jié)果對(duì)于激光功率有著重要的影響。在不改變聚焦位置的同時(shí),激光功率可以選擇100%、50%甚至更少的作為測(cè)試,在測(cè)試過程中通數(shù)值的判斷對(duì)乙醇、四氯化碳溶液進(jìn)行測(cè)試,隨著激光功率的不斷變化,幾個(gè)特征峰的強(qiáng)度也在不斷發(fā)生變化,基本是在3.5左右,面積比值也在4.0左右,可以看出,當(dāng)激光功率比較小的情況下,對(duì)于拉曼信號(hào)而言,強(qiáng)度比較低,而且拉曼散射也非常大,在熒光背底同樣出現(xiàn)距離較大的差距,噪音相對(duì)比較大,對(duì)于熒光拉曼的干擾也比較強(qiáng),導(dǎo)致熒光背底過程出現(xiàn)非常大的偏頗。在實(shí)驗(yàn)的過程中,樣品池作為拉曼光譜的實(shí)驗(yàn)基底,在毛細(xì)管樣品池中觀察拉曼光譜的光譜圖,在實(shí)驗(yàn)中毛細(xì)管吸取一部分的液體成為樣品池,在激光作用下形成熒光背底,在基線和背底過程中消除之后產(chǎn)生一部分誤差。在樣品池之后對(duì)拉曼聚焦有一定影響。在同一個(gè)位置不同的聚焦位置進(jìn)行測(cè)試,在測(cè)試結(jié)果之后發(fā)現(xiàn)混合溶液中特征峰的比值是比較大的,主要原因是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)的過程中,激光拉曼儀具有不同位置不同點(diǎn)的測(cè)量,這樣對(duì)同一濃度的化學(xué)試劑進(jìn)行測(cè)量會(huì)有一部分的不確定性,這種濃度溶液測(cè)量多次之后,強(qiáng)度也并不確定,因此乙醇試劑的濃度具有不確定性,因此相對(duì)面積也不確定[9]。
四、拉曼光譜定量分析的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的
拉曼光譜定量分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于學(xué)生的訓(xùn)練技能培養(yǎng)是非常重要的,在教學(xué)中需要重視分析的作用,在基本實(shí)驗(yàn)的過程中通過訓(xùn)練技巧達(dá)到對(duì)拉曼光譜的認(rèn)識(shí),這對(duì)學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和工作都有非常重要的作用,尤其是拉曼光譜歸屬分析,這對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)高質(zhì)量的光譜圖意義重大,還有很多優(yōu)質(zhì)的光譜圖可以讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作,在這種技術(shù)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,有利于學(xué)生加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)積極性。
(一)理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
對(duì)于拉曼光譜定量分析實(shí)驗(yàn)而言,需要將理論聯(lián)系實(shí)驗(yàn),才可以將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行良好的完成。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中存在的問題和一些實(shí)驗(yàn)思路,教師可以先通過理論學(xué)習(xí)法進(jìn)行加強(qiáng),同時(shí)讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中提出一些問題,這些問題可以在實(shí)驗(yàn)中得到解答,也可以通過網(wǎng)上學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行解答。例如在進(jìn)行樣品池中乙醇實(shí)驗(yàn)時(shí),或者在鑒別某一類化學(xué)試劑時(shí),可以利用拉曼光譜儀進(jìn)行分子分析,確定分子的性能,將分子溶于溶液中,將光譜帶吸收,從而產(chǎn)生具有另外一種化學(xué)溶液。還可以利用紅外光譜進(jìn)行分子分析,確定化學(xué)物質(zhì)的關(guān)聯(lián)性,利用紫外光譜特性進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)的判斷,當(dāng)一部分化學(xué)實(shí)際在溶液中吸收時(shí),分子中的原子呈現(xiàn)出不同的狀態(tài),在酸性溶液和堿性溶液分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),會(huì)發(fā)現(xiàn)有電流產(chǎn)生,因此,將某一化合物中的酸性溶液進(jìn)行比較,可以判斷出氨基等一些分子關(guān)系是相聯(lián)系的,這樣讓學(xué)生不僅可以從理論上認(rèn)識(shí)拉曼光譜,也可以在實(shí)驗(yàn)過程中更加清晰拉曼光譜的作用。
(二)對(duì)訓(xùn)練方式進(jìn)行培養(yǎng)
在進(jìn)行拉曼光譜定量分析實(shí)驗(yàn)中,可以采取小組強(qiáng)化訓(xùn)練方式,小組人數(shù)在5人左右,使每個(gè)學(xué)生都有鍛煉的機(jī)會(huì),在實(shí)驗(yàn)的過程中學(xué)生可以通過動(dòng)手增加其實(shí)驗(yàn)的積極性,例如在拉曼光譜實(shí)驗(yàn)過程中,可以通過對(duì)固體或者液體樣品以及溶液樣品的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。不同的實(shí)驗(yàn)方式可以讓學(xué)生進(jìn)行不同方式的選擇,這樣學(xué)生才可以學(xué)以致用,了解拉曼光譜定量分析實(shí)驗(yàn)的重要意義,尋找實(shí)驗(yàn)的方法和必要形成條件,教師可以通過引導(dǎo)和鼓勵(lì)的方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的積極性,提高學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)的能力[10]。
(三)多種實(shí)驗(yàn)方法選擇
在拉曼光譜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中,教師可以有意識(shí)的進(jìn)行鼓勵(lì),在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容操作過程中,不斷的進(jìn)行樣品實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)安排也要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的程度進(jìn)行安排,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考核和實(shí)驗(yàn)分析。通過不同的實(shí)驗(yàn)選擇適合操作的實(shí)驗(yàn)方式。比如在對(duì)一種未知的溶劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中,可以將不同的光譜進(jìn)行重疊,測(cè)試之后再選擇合適的實(shí)驗(yàn)方案,最后通過光譜法進(jìn)行鑒別。這種選擇實(shí)驗(yàn)條件的方法有利于學(xué)生進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的分析。
(四)有利于學(xué)生工作能力培養(yǎng)
在拉曼光譜定量分析實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中,可以通過理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)和理解進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能的操作,在每一個(gè)階段的學(xué)習(xí)教學(xué)中,教師可以提出一系列的問題,讓學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考,加強(qiáng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,讓學(xué)生總結(jié)出一些獨(dú)立的見解,這樣可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。通過綜合實(shí)驗(yàn)的能力解決一些工作中具體遇到的問題,理論聯(lián)系實(shí)際,在實(shí)踐中加強(qiáng)對(duì)拉曼光譜定量分析的認(rèn)識(shí),解決一些實(shí)際的問題,不僅鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,還能加強(qiáng)學(xué)生工作能力的考驗(yàn)[11]。
(五)教師教學(xué)的方法提高
教師在進(jìn)行教學(xué)的過程中需要結(jié)合拉曼光譜定量分析的性質(zhì),結(jié)合定量分析的測(cè)試結(jié)果,通過新的實(shí)驗(yàn)方式和方法,引導(dǎo)學(xué)生找出適合的方式方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)的過程中提高學(xué)習(xí)興趣。教師也要豐富自己的專業(yè)教學(xué)知識(shí),掌握更多的知識(shí)和方法,傳授給學(xué)生,教會(huì)學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)方式和方法。
五、結(jié)束語(yǔ)
隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展,教學(xué)的力量越來越重要,動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)積極性成為學(xué)生學(xué)習(xí)的重要目的,在提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí),傳授給學(xué)生教學(xué)方法才是最為重要的,在拉曼光譜定量分析的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,通過適合的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行分析,找出有利于實(shí)驗(yàn)的條件。對(duì)于樣品池、激光功率等,拉曼光譜都會(huì)發(fā)揮一定的功能,在有誤差的情況下進(jìn)行分析,具有重要的作用。
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