資源簡(jiǎn)介

教學(xué)設(shè)計(jì)
課程基本信息
學(xué)科 化學(xué) 年級(jí) 高二 學(xué)期 秋季
課題 譜圖在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用
教學(xué)目標(biāo)
1. 了解現(xiàn)代分析儀器在有機(jī)物組成和結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用。 2. 能根據(jù)波譜分析數(shù)據(jù)推斷簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)。
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)重點(diǎn)： 1. 有機(jī)物分子式和分子結(jié)構(gòu)的確定方法。
2. 各種譜圖的基本原理。
教學(xué)難點(diǎn)： 核磁共振在有機(jī)物結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用。
教學(xué)過程
任務(wù)一：有機(jī)物分子式的確定 問題1：通過李比希燃燒法可測(cè)定某有機(jī)物的最簡(jiǎn)式（實(shí)驗(yàn)式），若要確定其分子式，還需要什么數(shù)據(jù)？如何獲得需要的數(shù)據(jù)？ 例如：某氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25g/L，該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為（　　） 質(zhì)譜法(MR)原理:用高能電子束轟擊有機(jī)分子，使分子失去電子變成帶正電荷的碎片，根據(jù)碎片的特征譜圖，確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量。 例如：C2H6轟擊后得到了C2H6+、C2H5+、C2H4+…… 活動(dòng)：質(zhì)譜法可以測(cè)定有機(jī)物的分子量，請(qǐng)從下面的質(zhì)譜圖上找出其相對(duì)分子質(zhì)量的信息。 1. 橫坐標(biāo)為質(zhì)荷比，質(zhì)、荷是什么？相對(duì)豐度最大的峰是否代表其相對(duì)分子質(zhì)量 2.能否找到該有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的信息？ 質(zhì)譜法應(yīng)用: 1.由質(zhì)荷比最大的數(shù)據(jù)得知有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量。 2.結(jié)合某些碎片結(jié)構(gòu)推斷有機(jī)物的部分結(jié)構(gòu)。 任務(wù)二：有機(jī)物結(jié)構(gòu)的確定 問題2：分子量為46、分子式為C2H6O的有機(jī)物有幾種結(jié)構(gòu)？如何區(qū)別這兩種結(jié)構(gòu)？ 這幾種結(jié)構(gòu)中分別有幾種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子？ 問題3：下面兩張圖反映了乙醇和甲醚中氫原子的情況。請(qǐng)你大膽猜測(cè)哪張表示乙醇，哪張表示是甲醚，為什么？ 核磁共振譜（1H-NMR）：有機(jī)分子中的氫原子核所處的化學(xué)環(huán)境不同（附近的基團(tuán)不同），表現(xiàn)的核磁性不同，代表核磁性的特征的峰在譜圖中的位置(化學(xué)位移，符號(hào)為δ ）不同。 峰的數(shù)目－氫原子的種數(shù) 峰的強(qiáng)度（高低）－不同類氫的個(gè)數(shù)比 活動(dòng)：分子式為C3H6O2的有機(jī)物，若在1H-NMR譜上觀察到氫原子峰的強(qiáng)度為1:1，則結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為 ； 若給出峰的強(qiáng)度為3:2:1，則可能為 。
問題4：觀察分子式為C3H6O2有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，如何確定該有機(jī)物具體是哪一種？ 有機(jī)分子中不同基團(tuán)的特征吸收峰不同可以確定有機(jī)分子中有哪些基團(tuán)、官能團(tuán)。 X射線衍射（XRD）：通過對(duì)材料進(jìn)行X射線衍射，分析其衍射圖譜，獲得材料的有關(guān)數(shù)據(jù)，如鍵長(zhǎng)、鍵角等精細(xì)的分子結(jié)構(gòu)。 XRD的應(yīng)用：確定樣品是否為晶體，若是晶體，晶胞類型，微粒在晶胞中的數(shù)目和位置。 任務(wù)三：研究有機(jī)物結(jié)構(gòu)的方法模型

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