第3章 微项目 青蒿素分子的结构测定晶体在分子结构测定中的应用-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修2（鲁科版）

微项目 青蒿素分子的结构测定 白题基础过关 1.*测定分子空间结构最普遍的方法是 ( A.质谱法 B.红外光谱法 C.核磁共振法 D.X射线衍射法 2.*★（2024·北京高二期中)下列关于青蒿素 分子的说法中，不正确的是 ( CH CH 0- H.C CH CH OH 青蒿素 双氢青蒿素 A.青蒿素的分子式为CsH220 B.过氧基团（一O一0一）的存在可以通过红 外光谱证实 C.对青蒿素进行结构改良得到了药效更佳的 双氢青蒿素，该过程发生了氧化反应 D.通过晶体的X射线衍射实验可获得青蒿素 晶体中分子的空间结构 3.*我国科学家屠呦呦因青蒿素研究获得诺 贝尔奖，青蒿素是从传统药材中发现的能治 疗疟疾的有机化合物，是烃的含氧衍生物，为 无色针状晶体，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中 可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156~ 157℃，热稳定性差。已知：乙醚沸点为 35℃，从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以 萃取原理为基础的，主要有乙醚萃取法和汽 油浸取法。 I.乙醚浸取法的实验室流程如图所示： 青高 乙醚 提取液操作Ⅱ 乙醚 干燥 粗品 精品 粉碎 操作I 操作Ⅲ ·残渣 第3章黑 体在分子结构测定中的应用 电子错题本 限时：15min (1)向干燥粉碎后的青蒿中加入乙醚的作用 是 (2)操作Ⅱ的名称是 ;操作Ⅲ的主要 过程可能是 A.加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B.加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C.加入乙醚进行萃取分液 Ⅱ.已知青蒿素是一种仅含有C、H、0三种元 素的化合物，为进一步确定其化学式，进行了 如图实验： 青蒿素 CuO 实验步骤： ①连接装置，检查装置气密性； ②称量E、F中仪器及药品的质量； ③取14.10g青蒿素放入C的硬质玻璃管中， 点燃C、D中的酒精灯加热，充分反应； ④实验结束后冷却至室温，称量反应后E、F 中仪器及药品的质量。 (3)装置E、F应分别装入的药品为 (4)实验测得： 装置 实验前 实验后 54.00g 63.90g F 80.00g 113.00g 通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量 为282，结合上述数据，得出青蒿素的分子式 为 白题73 黑题 应用提优 1.*光学分析法是融合物 CH 理学和化学实验技术的一H,C 类重要仪器分析方法。在 CH 青蒿素分子结构（相对分子 质量282)测定中，使用下 青蒿素分子结构 列方法不能得到对应结论的是 ( 选项 分析方法 结论 A 质谱法 相对分子质量282 B 红外光谱 分子中含有酯基 核磁共振氢谱分子中含有过氧基（一0一0一 D X射线衍射 测定分子结构 2. ★★★ 我国科学家屠呦呦因成功从黄花蒿中提 取青蒿素而获得2015年诺贝尔奖。研究发 现，将青蒿素通过下面反应转化为水溶性增 强的双氢青蒿素，治疗疟疾的效果更好。已 知：乙醚沸点为35℃；乙醇沸点为78℃。提 取青蒿素：用乙醚作提取剂提取效率95%；乙 醇作提取剂提取效率35%。下列说法不正确 的是 ( CH CH H.C H.C- 00 NaBH. 0 CH, 一定条件 CH OH 青蒿素 双氢青蒿素 A.推测青蒿素难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等 有机溶剂 B.推测用乙醚作提取剂明显比乙醇提取效率 高是由于乙醚沸点比较低，蒸馏提取所需 温度较低，可保护一0一0一键不被破坏 C.NaBH4的作用是还原剂，可以用氢气代 替NaBH,实现上述转化 D.推测双氢青蒿素疗效更好的原因是双氢青蒿 素分子内有羟基，可以与水分子形成氢键 3.*治疗疟疾的有效药物青蒿素是白色针状 晶体，受热不稳定，易溶于乙醇和乙醚；乙醚 选择性必修2·K黑 限时：20min (C2H0C2H)的沸点小于乙醇的。按要求回 答下列问题。 (1)青蒿素的提取 将粗品蒸馏所用装置如图所示，虚线框内应 选用右侧的仪器 (填“x”或“y”)。 温度计 接液管 器 锥形瓶 器 ,仪器： (2)青蒿素分子结构的确定 ①用红外光线照射青蒿素分子，是为获得其 信息。 ②通过晶体X射线衍射实验，获得其晶胞的 类型和大小，原子的种类和数目等信息（长方 体晶胞，棱长分别为anm、bnm、cnm,含4个 青蒿素分子)，如图甲所示。 CH3 CH 图甲青蒿素晶胞 青蒿素分子结构 CH: HC NaBH 一定条件 CH OH 图乙双氢青蒿素分子结构 ③晶体的密度为 g·cm3(阿 伏加德罗常数的值设为NA,列出表达式)。 (3)青蒿素结构的修饰 一定条件下，用NaBH,将青蒿素选择性反应， 结构修饰为双氢青蒿素（如图乙）。 青蒿素结构修饰过程中，杂化轨道发生变化 的碳原子的杂化方式变为 ,对应的 官能团转变为 白题74第3节液晶、纳米材料与超分子 白题基础过关 题号123456 答案DB ABDD 1.D2.B3.A 4.B解析：同位素的研究对象为质子数相同而中子数不同的原子，而 超原子A113、A114为分子，质子数、中子数均不同，A错误；A山4的价电 子数为3×14=42，当具有40个价电子时最稳定，则易失去2个电子， 则与ⅡA族元素性质相似，B正确；A13的价电子数为3×13=39，易 得电子，形成阴离子，而A14的价电子数为3×14=42，易失去电子，形 成阳离子，C错误；A113超原子中A原子间是通过共用电子对成键， 应以共价键结合，D错误。 5.D 重难聚焦 6.D解析：超分子能表现出不同于单个分子的性质，其原因是两个或 多个分子相互“组合”在一起，形成具有特定结构和功能的聚集体，A 正确：构成非晶体的微粒，在非晶体中的排列遵循长程无序和短程有 序的规则，B正确：液晶具有各向异性，其原因是液晶内部分子沿分 子长轴方向进行有序排列，C正确：纳米晶体具有不同于大块晶体特 性的原因是晶体的表面积增大，D错误。 黑题应用提优 题号1235 答案DAAD 1.D2.A3.A 4.小b 压轴挑战 5.D解析：基态Z原子只有两种形状的电子云，且最外层只有一种自 旋状态的电子，因此基态Z的核外电子排布式为1s22s22p63s,即Z 为Na元素，根据结构示意图，X形成4个共价键，则X为C元素，W 形成1个共价键，且W的原子序数小于X,则W为H元素，X、Y位于 同一周期，Y形成2个共价键，说明Y位于MA族，根据四种元素原 子序数依次增大，则Y为0元素。碳的氢化物称为烃，烃的状态有 气态、液态、固态，氧的氢化物有H20和H202,均为液体，因此碳的 氢化物沸点不一定低于氧的氢化物，A错误；Na元素与0元素构成 的化合物可以是Na20,也可以是Na202,Na20只含有离子键，而 N阳202含有离子键和非极性共价键，B错误；碳元素可以构成金刚石、 石墨和C60等，金刚石属于共价晶体，石墨属于混合型晶体，C0属于 分子晶体，氧气为分子晶体，金属钠为金属晶体，C错误；超分子的重 要特性为分子识别，该超分子反映了超分子“分子识别”的特性，D 正确。 微项目 青蒿素分子的结构测定 晶体在分子结构测定中的应用 白题基础过关 题号12 答案DC 1.D2.C 3.(1)萃取青蒿素(2)蒸馏B(3)无水氯化钙或五氧化二磷碱 石灰(4)C15H2205 黑题应用提优 题号12 答案Cc 1.C2.C 正本参考答案 282×4 3.(1)y(2)①有机物结构及官能团② NA bcx10-21 (3)sp3羟基 第3章章末检测 题号1234567891011 答案B ADCBC D B AD AD C 1.B2.A3.D4.C5.B6.C7.D8.B9.AD10.AD 1.C解析：由图可知A,B区棱长均为？pm,则晶胞的棱长为apm= a×10-10cm,晶胞的体积为a3×10-30cm3,A错误：与02-最邻近的 A13+在B区，由图可知，02、A13+构成的立方体中，与02最邻近的 A+为顶点的3个，在A区中无A13+,B错误；Mg2+和Mg2+之间的最 3 2 √3a 短距离为A区体对角线的一半，故为2pm=4m,C正确：晶 胞中紧邻的A、B区为晶胞的四分之一部分，镁离子2个位于棱上、 4个位于顶点1个位于体内，所含钱离子为2x子+4x号+1=2：铝 离子全部位于晶胞内部，数目为4：氧离子全部位于晶胞内部，数目 为8，则该物质的化学式为MgAl204,D错误。 12.(1)c(2)4氢键(3)8V形(4) (5)C3N4氮化碳和金刚石都是共价晶体，且N的原子半径小于 C,氮碳键的键能大于碳碳键 13.(1)0>N>C(2)平均每个H20分子间的氢键数目比HF分子间的 多(3)①B,+PB,+3H,商温BP+6HBr②面心立方最密推积 111、 4B(4)(年44)(5)N,ax10 4×48 解析：由分析可知：X为B元素、Y为C元素、Z为N元素、M为O元 素、N为P元素、0为Ca元素P为Ti元素。(5)图c为Ti的一种面心 立方晶胞结构，五原子的个数为8xg+6x分=4，若晶胞的边长为 anm,体积为(a×10-7)3cm3,N表示阿伏加德罗常数，则晶体T的密度 4×48 NA 4×48 p-7(axi07y8m3,o08*m3。 14()①>②（行，子，）气。(2）①直线形②y 3M pa2cx102i(3)2N,(4)c 解析：(1)①GaN、GaAs的结构类似于金刚石，都属于共价晶体，共 价键键能大小决定晶体熔点高低，N、As为同一主族元素，原子半 径：N<As,键长：Ga-N<Ga一As,共价键键能：Ga一N>Ga一As,故熔 点：GaN>GaAs;②若将晶胞分成8个小的立方体，则2号原子位于 左前，下品脆的体心，其坠标参数为（行，子，） ,由晶胞的结 构可知，1号原子和2号原子之间的距离为体对角线的子，其距离 为m,(2)①N中心原子N的弧电子对数为+123-0，其 2 价电子对数为2，VSEPR模型为直线形；②由晶胞的结构可以看出， 含有x的个数为8x}+4=6,Y的个数为8x+4=6,Z的个数为 黑白题23