内容正文:
第一章 课程阶段总结
知识体系建构·关键厘清
主题探究·利用模型和图谱探究有机化合物的分子结构
探究任务一 根据分子结构模型确定分子结构
1.观察下列部分模型,探究下列问题:
(1)上述模型代表了哪几种模型?具体说明。
提示:①②③④为球棍模型,⑤⑥为空间填充模型。
(2)②③④⑤的分子式和结构简式如何书写?
提示:②C2H4O2 CH3COOH
③C3H6 CH3CH===CH2
④C4H10 CH3CH2CH2CH3
⑤C2H6O CH3CH2OH。
(3)⑥的碳碳键有什么特点?其结构简式如何写?
提示:介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键;。
(4)写出②③④的同分异构体。
提示:②、HCOOCH3
③ ④。
2.某物质只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。
(1)写出该物质的结构简式。
提示:CH2===C(CH3)COOH。
(2)写出该物质中含有的两种官能团的结构简式。
提示:、—COOH。
(3)下列物质中,与该物质互为同分异构体的是哪些?
A.CH3CH===CHCOOH
B.CH2===CHCOOCH3
C.CH3CH2CH===CHCOOH
D.CH3CH(CH3)COOH
提示:AB。该有机物的化学式为C4H6O2,A和B与该物质结构不同且分子式都是C4H6O2,符合题意。
探究任务二 研究有机化合物的一般方法
3.根据如下红外光谱图所示分子含有的基团,请写出2个可能的结构简式。
提示:、、等。
4.分子式为C4H10O的结构简式如下。
①HO—CH2—CH2—CH2—CH3
⑥CH3—O—CH2—CH2—CH3
⑦CH3—CH2—O—CH2—CH3
上述分子的核磁共振氢谱中分别有几组峰?其峰面积比分别为多少?
提示:①5 1∶2∶2∶2∶3 ②5 1∶1∶2∶3∶3 ③4 1∶1∶2∶6 ④2 1∶9 ⑤3 1∶3∶6 ⑥4 2∶2∶3∶3 ⑦2 2∶3。
5.有机物乙偶姻存在于啤酒中,是酒类调香中一个极其重要的品种。某研究性学习小组为确定乙偶姻的结构,进行如下探究。
步骤一:将乙偶姻蒸气通过热的氧化铜(催化剂)氧化成二氧化碳和水,再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.64 g乙偶姻的蒸气氧化生成5.28 g二氧化碳和2.16 g水。
步骤二:通过仪器分析得知乙偶姻的相对分子质量为88。
步骤三:用核磁共振仪测出乙偶姻的核磁共振氢谱如图所示,图中4个峰的面积比为1∶3∶1∶3。
步骤四:利用红外光谱仪测得乙偶姻分子的红外光谱如图所示。
(1)请写出乙偶姻的分子式。
提示:n(C)=n(CO2)==0.12 mol;n(H)=2n(H2O)=2×=0.24 mol。则样品中,m(C)+m(H)=0.12 mol×12 g·mol-1+0.24 g=1.68 g<2.64 g该化合物含有氧元素。n(O)==0.06 mol。乙偶姻中各元素原子的比例n(C)∶n(H)∶n(O)=0.12 mol∶0.24 mol∶0.06 mol=2∶4∶1,最简式为C2H4O,由已知相对分子质量为88,该化合物分子式为C4H8O2。
(2)请确定乙偶姻的结构简式。
提示:根据核磁共振氢谱图中有4组峰,且面积比为1∶3∶1∶3,说明分子中含有4种氢原子,且个数比为1∶3∶1∶3,结合红外光谱图所示含有C—H、O—H、C===O等化学键,故其结构简式为。
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