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《分子结构的测定》学案

【学习目标】

1．了解测定分子结构的一般方法；

2．掌握红外光谱和质谱的原理，学会对红外光谱图和质谱图进行简单分析；

3．通过测定分子结构方法的进步，体会技术进步对科学发展的重要影响。

【学习过程】

一、分子结构的测定

1.早期科学家是如何了解分子结构的？

2.如今科学家主要通过什么方式了解分子结构？

3.测定未知物分子结构的一般步骤是？

二、红外光谱

1.分子结构指的是它在何种状态下的结构？

2.红外光谱的原理是什么？是用来分析分子的何种性质的？

3.红外光谱图上的吸收峰代表什么？通过分析吸收峰可以得出分子的哪些信息？

三、质谱

1.质谱的原理是什么？是用来分析分子的何种性质的？

2.质谱图上的信号峰代表什么？通过分析信号峰可以得出分子的何种信息？

【学习效果】

一、单项选择题

1.可以准确判断有机物分子中含有哪些官能团的分析方法是

A.核磁共振氢谱 B.质谱

C.红外光谱 D.紫外光谱

2.某有机化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有C—H、O—H、C—O的振动吸收，质谱显示该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是

A.CH3CH2OCH3 B.CH3CH(OH)CH3

C.CH3CH2OH D.CH3COOH

二、填空题

1．分子中的原子不是固定不动的，而是不断地________着的。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它某些化学键的__________相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可得知各吸收峰是由哪种__________、哪种____________引起的，综合这些信息，可分析出分子中含有何种_________或__________的信息。

2．在质谱仪中使分子_______电子变成带____电荷的__________和__________等粒子。由于生成的离子具有不同的___________，它们在高压电场加速后，通过狭缝进入磁场得以分离，在记录仪上呈现一系列峰，化学家通过对这些峰进行系统分析，可得知样品的__________________。其中荷质比m/z最_______的信号峰对应的荷质比的值即为该分子的__________________。

三、简答题

1、某有机物由C、H、O三种元素组成，经元素分析仪测得其元素含量为C:52.17%，H:13.04%，O:34.78%，质谱显示m/z值最大的信号峰对应的m/z为46，红外光谱发现该分子有O—H、C—H、C—C和C—O键的振动吸收，试分析该物质的分子结构。

《分子结构的测定》作业设计

一、单项选择题

1.可以准确判断有机物分子中含有哪些官能团的分析方法是

A.核磁共振氢谱 B.质谱

C.红外光谱 D.紫外光谱

【参考答案】C

考点

细化内容

质量水平

分子结构测定方法

A

核磁共振氢谱的作用

L1

B

质谱的作用

L1

C

红外光谱的作用

L1

D

紫外光谱的作用

L1

2.某有机化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有C—H、O—H、C—O键的振动吸收，质谱测得它的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式为

A.CH3CH2OCH3 B.CH3CH(OH)CH3

C.CH3CH2OH D.CH3COOH

【参考答案】B

考点

细化内容

质量水平

分子结构测定方法

A

红外光谱、质谱的简单分析

L2

B

红外光谱、质谱的简单分析

L2

C

红外光谱、质谱的简单分析

L2

D

红外光谱、质谱的简单分析

L2

3．下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物分子可能为()

A．CH3COOCH2CH3B．CH3CH2CH2COOH

C．HCOOCH2CH2CH3D．(CH3)2CHCH2COOH

【参考答案】A

【质量水平】

考点

细化内容

质量水平

红外光谱图

A

根据红外光谱图推断有机物结构

L2

B

L2

C

L2

D

L2

4.乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体,其结构式分别如图和,在下列哪种检测仪上显示出的信号是完全相同的 ()

A.李比希元素分析仪 B.红外光谱仪C.核磁共振氢谱仪 D.质谱仪

【参考答案】A

【质量水平】

考点

细化内容

质量水平

现代仪器分析作用

A

李比希元素分析仪作用

L1

B

红外光谱仪作用

L1

C

核磁共振氢谱仪作用

L1

D

质谱仪作用

L1

5.将有机物完全燃烧,生成CO2和H2O。将12g该有机物完全燃烧后的产物通过浓H2SO4,浓H2SO4增14.4g,再通过碱石灰,碱石灰增重26.4g。该有