第1章 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(教用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修3(鲁科版)
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
学习目标
1.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。 2.能结合简单图谱信息分析、判断有机化合物的分子结构。 |
项目活动一 利用模型模拟有机化合物的分子结构
1.每个碳原子可形成4个共价键,碳原子可以彼此间成键,也可以和H、O、N、S、P、卤素等多种非金属原子形成共价键。
2.碳原子之间可以形成碳碳单键()、碳碳双键(
)、碳碳三键(
)。
3.多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链,碳链可带有支链。
4.多个碳原子还可以相互结合成环,碳环和碳链还可以相互结合。
5.有机化合物分子中原子或原子团的连接顺序、成键方式和空间排布方式的多样性,使得有机化合物普遍存在同分异构现象。
【探究活动】
1.观察实验室里部分有机化合物的分子结构模型,写出这些模型对应的结构简式和分子式,并指出其属于哪类有机化合物。
2.请选取甲烷分子的球棍模型,用表示氟原子、氯原子、溴原子的球逐一替换甲烷分子球棍模型上表示氢原子的球。每次替换完成后,组内同学对比观察各自的球棍模型在空间排布上是否完全相同,并讨论其原因。
【交流讨论】
上述活动中,你是从哪些角度认识有机化合物分子结构的?
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提示:有机化合物分子中原子或原子团的连接顺序、成键方式和空间排布方式决定了有机化合物的分子结构。
1.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 H︰︰
︰Br
C.2-氯丙烷的结构简式为CH3CHClCH3
D.丙烯的键线式为
解析:C 乙炔分子中,2个碳原子和2个氢原子在一条直线上,所给乙炔的空间填充模型不是直线形,A项错误;溴乙烷的电子式为H︰︰
︰
︰,B项错误;2-氯丙烷的结构简式为CH3CHClCH3,C项正确;
为2-丁烯,丙烯的键线式是
,D项错误。
2.下列表示物质的化学用语错误的是( )
A.甲烷分子的球棍模型:
B.2-丁烯的键线式:
C.苯分子的空间填充模型:
D.丙烷分子的球棍模型:
解析:A A中为甲烷分子的空间填充模型,A错误。
项目活动二 利用图谱表征有机化合物的分子结构
现代仪器分析方法 | 作用 |
质谱 | 测定相对分子质量 |
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红外光谱 | 获得化学键或官能团信息 |
核磁共振氢谱 | 获得氢原子的类型及其数目信息 |
紫外和可见光谱 | 判断有机化合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 |
【探究活动】
1.已知分子式为C4H10O的有机化合物可能的同分异构体有下列几种:
2.若想确定已知分子式的有机化合物的分子结构,需要确定碳骨架结构以及官能团的种类、位置和空间排布。通过仪器分析可知,分子式为C4H10O的有机化合物X样品的红外光谱图、核磁共振氢谱图如图所示:
【交流讨论】
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