第1章 微项目1 模拟和表征有机化合物分子结构 导学案 2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修3

微项目1模拟和表征有机化合物分子结构——基于模型和图谱的探索 课程标准 1．通过模型搭建，建立对有机化合物分子结构的直观认识，体会碳原子结构特征对其成键特征和分子空间结构的决定作用。 2．通过对典型有机化合物的图谱信息的分析，了解现代仪器分析方法在有机化合物分子结构测定中的应用。 学法指导 1.动手操作法。利用实验室中的球棍模型和空间填充模型搭建典型的有机化合物，认识有机化合物的空间结构特点。 2．图谱分析法。由红外光谱中的吸收峰，分析有机化合物中含有的官能团；由核磁共振氢谱图分析有机化合物中含有的H原子种类及数量。 必备知识·自主学习——新知全解一遍过 知识点有机化合物分子结构模型和图谱分析 1.分子结构模型 分子结构模型是用宏观的物品来直接展现分子微观结构的物件。常用的分子结构模型有球棍模型和空间填充模型。 含义 特点 示例 球棍模型 球棍模型是用圆球和棍为材料做成的模型，其中“球”表示原子，不同颜色的球表示不同的原子，“棍”则表示原子之间的化学键 能直观地表示分子的____组成及____类型，能从三维角度展现分子的结构 H2O的球棍模型 CH2===CH2 的球棍模型 空间填充模型 空间填充模型是一种表示分子中每个原子的大小和分子实际形状的分子模型。空间填充模型也叫比例模型 能反映真实的键角及原子间的距离____，缺点是观察不到原子间的________ CH4的空间填充模型 2.分子结构的现代仪器分析方法 (1)分子结构的常用现代仪器分析方法 红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)、紫外和可见光谱(UV)、质谱(MS)等。 (2)常用现代仪器分析方法的作用 现代仪器分析方法 作用 质谱 测定____________ 红外光谱 获得化学键或________的信息 核磁共振氢谱 获得氢原子的类型及其________的信息 紫外和可见光谱 判断有机物分子结构中共轭程度的大小 X射线衍射 确定分子的空间结构 学思用 1．下列表示不正确的是(　　) A．乙炔的实验式C2H2 B．乙醛的结构简式CH3CHO C．2，3-二甲基丁烷的键线式 D．乙烷的球棍模型 2．下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是(　　) A．HCHO B．CH3OH C．HCOOH D．CH3COOCH3 关键能力·课堂探究——学科素养全通关 项目活动1利用模型模拟有机化合物的分子结构 1.由分子结构模型推断分子 分子结构模型 分子结构、组成与类别 结构简式 分子式 类别 CH4 CH4 烷烃 CH3COOH C2H4O2 羧酸 CH3CH===CH2 C3H6 烯烃 CH3CH2CH2CH3 C4H10 烷烃 CH3CH2OH C2H6O 醇 C6H6 芳香烃 2.用球棍模型表示甲烷中氢原子被卤素原子取代的产物 由CH4、CH3F、CH2FCl、CHFClBr的球棍模型可知，甲烷及卤代甲烷均为四面体结构，且碳原子位于甲烷和卤代甲烷的四面体内，氢原子和卤素原子位于四面体的顶点。 互动探究 巴豆酸是一种不饱和脂肪酸，分子中含有双键和羧基，具有很强的反应性，在工业上具有广泛的用途，主要用于制备各种树脂、杀菌剂、表面涂料、增塑剂；也可作为重要的医药中间体、农药中间体等有机化工中间体。其中最主要的用途是作为聚醋酸乙烯涂料的原料，巴豆酸中只含碳、氢、氧三种元素，其分子模型如图所示。 回答下列问题： 问题1　巴豆酸中○表示什么原子？●表示什么原子？表示什么原子？ 问题2　巴豆酸的结构简式是什么？ 问题3　巴豆酸中存在的极性键有哪些？非极性键有哪些？ 问题4　根据两原子之间形成的共价键的个数，进行判断，巴豆酸中有几种碳碳键？ 问题5　某同学根据碳、氢、氧三种元素的成键特点，写出了如下的四种物质，其中哪些与巴豆酸互为同分异构体？哪些与巴豆酸互为同系物？ ①CH3CH===CHCOOH ②CH2===CHCOOCH3 ③CH3CH2CH===CHCOOH ④CH3CH(CH3)COOH 典例示范 [典例1]　(双选)多巴胺是一种神经传导物质，会传递兴奋及开心的信息。其部分合成路线如下，下列说法正确的是(　　) A．多巴胺的分子式为C8H10NO2 B．1 mol甲分子中含有8 mol σ键 C．多巴胺分子中所有碳原子可能处在同一平面上 D．多巴胺任一含苯环且与其含有相同官能团的同分异构体分子中至少有4种不同化学环境的氢原子 素养训练 [训练1]　2019年，化学家第一次合成了具有特别光电特性的最长、最扭曲的十二苯取代并四苯(结构如图所示)，它可看作一个并四苯(结构如图所示)分子中的所有氢原子全部被苯环取代所得到的。下列叙述正确