確定有機化合物分子結構的方法導學案-高二化學人教版（2019）選擇性必修3

第二節(jié)研究有機化合物的一般方法第3課時確定有機化合物分子結構的方法【學習目標】1.了解紅外光譜、核磁共振氫譜鑒定有機物結構的應用。2.知道現(xiàn)代物理方法在測定有機物的元素組成、相對分子質量和分子結構中的重要作用。三、確定分子結構【微思考】符合分子式C2H6O的有機物可能的結構有兩種（右圖），如何確定其究竟是哪一種？1、紅外光譜法（1）原理：有機物受到紅外線照射時能與它的某些或的振動頻率相同的紅外線，不同的化學鍵或官能團吸收頻率不同，在紅外光譜圖上將處于不同的位置。例如，有機物C2H6O的紅外光譜如圖所示：可推知該分子的結構簡式為。

（2）作用：初步判斷某有機物中含有何種。

【練習】有機物A的相對分子質量為74，其紅外光譜圖如圖，請寫出該分子的結構簡式：________________。2、核磁共振氫譜（1）原理：處在中的氫原子因產(chǎn)生共振時吸收電磁波的頻率不同，相應的信號在譜圖上出現(xiàn)的位置也不同,具有不同的化學位移,而且吸收峰的面積與成正比。

（2）作用：測定有機物分子中氫原子的種類和數(shù)目。（3）分析：吸收峰數(shù)目=，吸收峰面積之比=。

例如，C2H5OH的核磁共振氫譜有組峰，面積之比為。而CH3OCH3的核磁共振氫譜有組峰。乙醇的核磁共振氫譜二甲醚核磁共振氫譜【練習】現(xiàn)有某物質的核磁共振氫譜如圖所示。則該有機物可能是()【微思考】核磁共振氫譜是如何產(chǎn)生的？3、X射線衍射（1）原理：X射線是一種波長很短(約10－10m)的電磁波，它和晶體中的原子相互作用可以產(chǎn)生衍射圖。經(jīng)過計算可以從中獲得分子結構的有關數(shù)據(jù)，包括、等分子結構信息。（2）應用：將X射線衍射技術用于有機化合物(特別是復雜的生物大分子)晶體結構的測定，可以獲得更為直接而詳盡的結構信息。4、有機物結構確定的其他方法（1）根據(jù)價鍵規(guī)律確定某些有機物根據(jù)價鍵規(guī)律只存在一種結構，則直接根據(jù)分子式確定其結構簡式。例如C2H6，只能是CH3CH3。（2）通過定性實驗確定實驗→有機物表現(xiàn)的性質及相關結論→官能團→確定結構簡式。如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有機物分子中可能含有雙鍵或三鍵。【例題】已知有機物M的分子式為C5H10。若有機物M不能使溴水褪色，且其核磁共振氫譜只有1個吸收峰，則M的結構簡式為。若該有機物M分子中所有碳原子一定都在同一平面內，且能使溴水褪色，在催化劑作用下能與H2加成，其加成產(chǎn)物分子中含有3個甲基，則M的結構簡式為。（3）根據(jù)實驗測定的有機物的結構片段“組裝”有機物。實驗測得的往往不是完整的有機物，這就需要我們根據(jù)有機物的結構規(guī)律如價鍵規(guī)律、性質和量的規(guī)律等來對其進行“組裝”和“拼湊”。（4）通過定量實驗確定官能團的數(shù)目，如測得1mol某醇與足量鈉反應可得到1mol氣體，則可說明1個該醇分子中含2個—OH?！纠}】已知，，某分子式為C11H16的含一個苯環(huán)的有機物，其被酸性高錳酸鉀溶液氧化得到，則該有機物可能的結構有()A．2種B．3種C．4種D．5種【歸納總結】三步走確定有機物結構 【課堂練習】1、判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)根據(jù)紅外光譜可以初步判斷有機物中化學鍵種類。()(2)根據(jù)紅外光譜圖的分析可以初步判斷有機物中具有哪些基團。()(3)紅外光譜圖只能確定有機物中所含官能團的種類和數(shù)目。()(4)核磁共振氫譜中,有幾個吸收峰就說明有幾個氫原子。()(5)根據(jù)核磁共振氫譜可推知分子中有幾種不同類型的氫原子及它們的相對數(shù)目。()(6)元素分析法和質譜法能分別確定有機物的實驗式和相對分子質量。()(7)質譜圖中最右邊的譜線表示的數(shù)值為該有機物的相對分子質量。()(8)質譜法、紅外光譜法和核磁共振氫譜法均能確定有機物的分子結構。()(9)CH3COOCH3在核磁共振氫譜圖中只有一組吸收峰。()(10)在核磁共振氫譜中有5組吸收峰。()2、下列化合物分子,在核磁共振氫譜圖中有三組峰的是()。A.CH3CH2CH3B.CH3—O—CH3C. D.3、下列分子中,其核磁共振氫譜中只有一組峰的物質是()。A.CH2ClCH2Br B.CH3COOHC.CH3COOCH3 D.CH3COCH34、在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰,其峰面積之比為3∶2的化合物是()。A、B.C. D.5、有機物X是一種重要的有機合成中間體,用于制造塑料、涂料和黏合劑等高聚物。為研究X的組成與結構，進行了如下實驗:(1)X的質譜圖如圖所示,則其相對分子質量為。

(2)將10.0gX在足量O2中充分燃燒，并將其產(chǎn)物依次通過足量的無水CaCl2和KOH濃溶液，發(fā)現(xiàn)無水Ca