A-Level 化学核心复习指南:质谱分析 (Mass Spectrometry)
- 2026-10-13 03:32:21
📚 第一部分：核心词汇表（中英双语 + 英式音标）
1️⃣ 分子质谱 (Mass Spectra of Molecules)
| 英文词汇 | 音标 (英式) | 中文释义 |
|---|---|---|
| Mass spectra | /mæs ˈspektrə/ | 质谱 |
| Mass spectrometer | /mæs spekˈtrɒmɪtə(r)/ | 质谱仪 |
| Vaporised | /ˈveɪpəraɪzd/ | 汽化的 |
| Bombarded | /bɒmˈbɑːdɪd/ | 轰击 |
| Molecular ion | /məˈlekjələ(r) ˈaɪən/ | 分子离子 |
| Relative abundance | /ˈrelətɪv əˈbʌndəns/ | 相对丰度 |
| Molecular fingerprint | /məˈlekjələ(r) ˈfɪŋɡəprɪnt/ | 分子指纹 |
| Spectral database | /ˈspektrəl ˈdeɪtəbeɪs/ | 光谱数据库 |
| m/z value | /em ziː ˈvæljuː/ | 质荷比 |
| Relative molecular mass | /ˈrelətɪv məˈlekjələ(r) mæs/ | 相对分子质量 |
2️⃣ 质谱仪及其应用 (The Mass Spectrometer & Applications)
| 英文词汇 | 音标 (英式) | 中文释义 |
|---|---|---|
| Relative isotopic mass | /ˈrelətɪv ˌaɪsəˈtɒpɪk mæs/ | 相对同位素质量 |
| Isotope | /ˈaɪsətəʊp/ | 同位素 |
| Forensic science | /fəˈrensɪk ˈsaɪəns/ | 法医学 |
| Carbon-14 dating | /ˈkɑːbən fɔːˈtiːn ˈdeɪtɪŋ/ | 碳-14测年法 |
| Sample injection | /ˈsɑːmpl ɪnˈdʒekʃn/ | 样品注入 |
| Vaporisation | /ˌveɪpəraɪˈzeɪʃn/ | 汽化 |
| Ionisation | /ˌaɪənaɪˈzeɪʃn/ | 电离 |
| Acceleration | /əkˌseləˈreɪʃn/ | 加速 |
| Deflection | /dɪˈflekʃn/ | 偏转 |
| Detector | /dɪˈtektə(r)/ | 检测器 |
| Vacuum pump | /ˈvækjuːm pʌmp/ | 真空泵 |
| Electromagnets | /ɪˈlektrəʊmæɡnəts/ | 电磁铁 |
| Charged plates | /tʃɑːdʒd pleɪts/ | 带电板 |
3️⃣ M+1峰 (The M+1 Peak)
| 英文词汇 | 音标 (英式) | 中文释义 |
|---|---|---|
| M+1 peak | /em plʌs wʌn piːk/ | M+1峰 |
| Natural abundance | /ˈnætʃrəl əˈbʌndəns/ | 自然丰度 |
| Carbon-13 | /ˈkɑːbən ˈθɜːˈtiːn/ | 碳-13 |
| Hexane | /ˈhekseɪn/ | 己烷 |
| Ethane | /ˈiːθeɪn/ | 乙烷 |
📖 知识点双语精讲 (Bilingual Knowledge Points)
🔹 模块一：分子的质谱 (Mass Spectra of Molecules)
1. 电离过程 (Ionisation Process)
EN: When a compound is analysed in a mass spectrometer, vaporised molecules are bombarded with a beam of high-speed electrons. These knock off an electron from some of the molecules, creating molecular ions.
CN: 当化合物在质谱仪中分析时，汽化的分子受到高速电子束的轰击。这些电子从部分分子中击出一个电子，从而形成分子离子。
Equation / 方程式:
MOLECULE + e⁻ → MOLECULE⁺· + 2e⁻(Simplified asMOLECULE⁺· + e⁻)
2. 质谱图 (Mass Spectrum)
EN: The relative abundances of the detected ions form a mass spectrum: a kind of molecular fingerprint that can be identified by computer using a spectral database.
CN: 检测到的离子的相对丰度形成了质谱图：一种可以通过计算机利用光谱数据库进行识别的分子指纹。
3. 分子离子峰 (Molecular Ion Peak)
EN: The peak with the highest m/z value is the molecular ion (M⁺) peak which gives information about the molecular mass of the compound. This value of m/z is equal to the relative molecular mass of the compound.
CN: m/z值最高的峰是分子离子 (M⁺) 峰，它提供了化合物的分子质量信息。该 m/z 值等于化合物的相对分子质量。
🔹 模块二：质谱仪及其应用 (The Mass Spectrometer & Applications)
1. 基本原理与定义 (Basic Principles & Definitions)
EN: The mass spectrometer is an instrument used to determine the relative isotopic mass and the relative abundance of each isotope.
CN: 质谱仪是用于测定各同位素的相对同位素质量和相对丰度的仪器。
EN: Relative isotopic mass is the mass of an individual isotope relative to the mass of carbon-12.
CN: 相对同位素质量是单个同位素的质量相对于碳-12质量的比值。
EN: Apart from finding the masses of isotopes, mass spectrometry is a very useful tool for detecting illegal drugs, forensic science, space exploration and carbon-14 dating.
CN: 除了测定同位素质量外，质谱法还是检测非法药物、法医学、太空探索和碳-14测年法的非常有用的工具。
2. 仪器工作流程 (Instrumentation Process)
💡 记忆口诀：注 (Injection) → 汽 (Vaporisation) → 电 (Ionisation) → 加 (Acceleration) → 偏 (Deflection) → 检 (Detection)
Sample injection: 样品注入。
Vaporisation: 样品被加热汽化 (Vaporised)。
Ionisation: 电子枪 (Electron gun) 轰击分子，产生正离子。
Acceleration: 带电板 (Charged plates) 产生电场，加速离子。
Deflection: 电磁铁 (Electromagnets) 产生磁场。质量小/电荷多的离子偏转大；质量大/电荷少的离子偏转小。
Detection: 检测器 (Detector) 记录离子，产生电信号。
Note / 注: 整个过程需要在真空环境下进行（由真空泵 To vacuum pump 维持），以防止离子与空气分子碰撞。
🔹 模块三：M+1峰 (The M+1 Peak)
1. 成因 (Cause)
EN: The [M+1] peak is a smaller peak which is due to the natural abundance of the isotope carbon-13.
CN: [M+1] 峰是一个较小的峰，是由同位素碳-13的自然丰度引起的。
2. 峰高与分子结构的关系 (Relation to Molecular Structure)
EN: The height of the [M+1] peak for a particular ion depends on how many carbon atoms are present in that molecule. The more carbon atoms, the larger the [M+1] peak is.
CN: 特定离子的 [M+1] 峰高度取决于该分子中存在的碳原子数量。碳原子越多，[M+1] 峰就越大。
EN (Example): For example, the height of the [M+1] peak for a hexane (containing six carbon atoms) ion will be greater than the height of the [M+1] peak of an ethane (containing two carbon atoms) ion.
CN (举例): 例如，己烷（含有六个碳原子）离子的 [M+1] 峰高度将大于乙烷（含有两个碳原子）离子的 [M+1] 峰高度。
💡 双语备考小贴士 (Exam Tips)
🎯 Determining Mr / 确定相对分子质量：In exams, you are often asked to identify the Mr of an unknown compound by finding the highest m/z peak (the M⁺ peak) on the mass spectrum. / 考试中，常要求通过质谱图上最高的 m/z 峰（即 M⁺ 峰）来确定未知物的相对分子质量 (Mr)。
⚠️ Distinguishing M⁺ and M+1 / 区分 M⁺ 与 M+1：The M⁺ peak represents the molecule that has lost one electron. The M+1 peak is due to the presence of a carbon-13 isotope in the molecule. / M⁺ 峰代表失去一个电子的分子；M+1 峰是由于分子中含有一个碳-13同位素。
🗣️ Pronunciation Tips / 发音提示：词汇前缀
spec-重音通常在第一个音节 (/ˈspektrə/, /ˈspektrəl/)；ion-相关词汇重音多在倒数第二个音节 (/ˌaɪənaɪˈzeɪʃn/, /ˌaɪsəˈtɒpɪk/)。通过音节拼读有助于拼写准确。
