第1章 微项目 模拟和表征有机化合物分子结构-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修3（鲁科版2019，鲁琼）

微项目　模拟和表征有机化合物分子结构

——基于模型和图谱的探索

[核心素养发展目标]　1.通过模型搭建、图谱表征活动深入体会有机化合物的分子结构特征。2.知道红外光谱、核磁共振等现代仪器分析方法在有机化合物分子结构测定中的应用，能结合简单图谱信息分析、判断有机化合物的分子结构。3.形成多角度认识有机化合物分子结构的思路和方法，进一步体会“结构决定性质，性质反映结构”的学科思想。

一、利用模型模拟有机化合物的分子结构

1．观察下列由C、H、O三种元素组成的有机化合物的分子结构模型，完成表格。

2.如图是CH4、CCl4、CH3Cl(沸点：－24.2 ℃)的球棍模型。

解答下列问题：

(1)表示CCl4的是②(填序号，下同)。

(2)其中是正四面体结构的是①②。

(3)标准状况下，NA个气态分子占有的体积约为22.4 L，则该气体可能是①或③或①③的混合气体。

1．如图是四种常见有机物的空间填充模型示意图。下列说法正确的是(　　)

A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色

B.可与溴水发生加成反应使溴水褪色

C.中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键

D.在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应

答案　BC

解析　甲烷的化学性质稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色，A错误；乙烯中含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应而使溴水褪色，B正确；乙醇与乙酸发生酯化反应需要在浓硫酸加热条件下进行，D错误。

2．下列物质的化学用语表达正确的是(　　)

A．乙炔的空间填充模型为

B．溴乙烷的电子式为

C．2-氯丙烷的结构简式为CH3CHClCH3

D．丙烯的键线式为

答案　C

解析　乙炔为直线形分子，2个碳原子和2个氢原子在一条直线上，乙炔的空间填充模型是，A错误；溴乙烷的电子式为，B项错误；为2-丁烯，丙烯的键线式是，D项错误。

3．某物质只含C、H、O三种元素，其分子的结构模型如图所示，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)表示__________(填名称，下同)原子；表示________原子；表示________原子。

(2)该有机物的结构简式为______________________________________________________。

(3)1 mol该有机物中含有的非极性键数目为_______________________________________。

(4)下列物质中与该有机物互为同分异构体的是________(填字母，下同)，互为同系物的是________________________________________________________________________。

A．CH3CH==CHCOOH

B．OHCCH(CH3)CHO

C．CH3CH2CH==CHCOOH

D．CH2==CHCOOCH3

答案　(1)氢　碳　氧　(2)

(3)3NA　(4)ABD　C

二、利用图谱表征有机化合物的分子结构

1．常用的测定分子结构的方法有红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)、紫外和可见光谱(UV)、质谱(MS)等。

2．红外光谱

(1)原理：不同的化学键或官能团对红外线的吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置。

(2)作用：获得分子中所含化学键或官能团的信息。

如图为有机物A(分子式为C2H6O)的红外光谱图。