-新教材高中化學第3章不同聚集狀態(tài)的物質(zhì)與性質(zhì)微項目：青蒿素分子的結(jié)構(gòu)測定-晶體在分子結(jié)構(gòu)測定中的應用課件魯科版選擇性必修

微項目：青蒿素分子的結(jié)構(gòu)測定——晶體在分子結(jié)構(gòu)測定中的應用課前自主學習學習任務一有機化合物分子式、結(jié)構(gòu)式的確定任務驅(qū)動：當人們從自然界里得到某一新化合物并將其提純之后，測定其結(jié)構(gòu)就是最重要的工作了，只有確定了這種化合物分子的結(jié)構(gòu)，才能進一步了解和應用這種化合物，那么，怎樣對有機化合物的結(jié)構(gòu)進行測定呢？一、有機化合物分子式的確定1．測定有機化合物結(jié)構(gòu)的流程(1)核心步驟：測定有機化合物結(jié)構(gòu)的核心步驟是___________，檢測分子中所含的_______及其在_______________。確定分子式官能團碳骨架上的位置(2)流程示意圖2．有機化合物分子式的確定(1)要確定有機化合物的分子式，首先要知道該物質(zhì)由哪些_____組成，各元素的_________，必要時還要測量其_____________。(2)元素組成的測定方法①碳、氫元素質(zhì)量分數(shù)的測定——燃燒分析法元素質(zhì)量分數(shù)相對分子質(zhì)量②氧元素質(zhì)量分數(shù)的計算(3)有機化合物相對分子質(zhì)量的測定用_______測定有機物的相對分子質(zhì)量。質(zhì)譜儀二、有機物結(jié)構(gòu)式的確定1．確定有機物結(jié)構(gòu)式的流程化學鍵不飽和度化學鍵不飽和度一個碳碳雙鍵__一個碳碳三鍵__一個羧基__一個苯環(huán)__一個酯基__一個氰基__1214123.確定有機化合物的官能團的物理方法(1)質(zhì)譜法：用電場和磁場將運動的離子(帶_____的原子、分子或分子碎片，有分子離子、同位素離子、碎片離子、重排離子、多電荷離子、亞穩(wěn)離子、負離子和離子－分子相互作用產(chǎn)生的離子)按它們的質(zhì)荷比分離后進行檢測的方法?？梢赃M行相對分子質(zhì)量測定、化學式的確定及結(jié)構(gòu)鑒定等。(2)紅外光譜法：將分子吸收紅外光的情況用儀器記錄就得到該試樣的紅外吸收光譜圖，利用光譜圖中吸收峰的波長、強度和形狀來判斷分子中的基團，對分子進行結(jié)構(gòu)分析。電荷(3)核磁共振譜法：NMR是研究_______對_________的吸收，它是對各種有機和_______的成分、結(jié)構(gòu)進行定性分析的最強有力的工具之一，有時亦可進行定量分析。(4)X射線衍射法：使用X射線探測某些分子或晶體結(jié)構(gòu)的科研方法。原子核射頻輻射無機物學習任務二晶胞參數(shù)和原子分數(shù)坐標任務驅(qū)動：不論是常規(guī)的化學實驗方法還是質(zhì)譜、紅外光譜等儀器測定的手段，都只能幫助我們認識分子的官能團等結(jié)構(gòu)特點并借此推測分子的結(jié)構(gòu)，但如何對所含原子較多的分子的空間結(jié)構(gòu)做精準判斷呢？1.(1)晶胞參數(shù)：_____的形狀和大小可以用6個參數(shù)來表示，此即_____特征參數(shù)，簡稱晶胞參數(shù)。晶格晶胞(2)晶胞參數(shù)是決定晶胞形狀、大小的一組參數(shù)。包括晶胞的3組_____(即晶體的軸長)a0、b0、c0和3組棱相互間的_____(即晶體的軸角)α、β、γ。晶胞形狀、大小與空間格子中的單位與平行六面體相對應。棱長夾角2．原子分數(shù)坐標晶胞中任一個原子的中心位置均可用稱之為原子分數(shù)坐標的三個分別小于1的數(shù)xj，yj，zj來予以規(guī)定。如CsCl立方晶胞中，處于原點和體心位置的Cl－和Cs＋離子的分數(shù)坐標相應表示為Cs(0，0，0),Cl(1/2，1/2，1/2)。3．晶體的X射線衍射(1)原理：將具有一定波長的X射線照射到結(jié)晶性物質(zhì)上時，X射線因在結(jié)晶內(nèi)遇到規(guī)則排列的原子或離子而發(fā)生散射，散射的X射線在某些方向上相位得到加強，從而顯示與結(jié)晶結(jié)構(gòu)相對應的特有的衍射現(xiàn)象，這種方法可以測定分子的結(jié)構(gòu)。(2)應用：利用數(shù)學和物理知識對衍射所得圖像進行復雜處理，可以測定晶體的晶胞參數(shù)，推算得到晶胞中所有原子的坐標，從而計算出原子間的距離，判斷哪些原子間存在化學鍵以及化學鍵的類型，確定分子的空間結(jié)構(gòu)。課堂合作探究1969年1月,屠呦呦以中醫(yī)研究院科研組長的身份,參加了“五二三項目”。1973年初開始測定青蒿素的組成與結(jié)構(gòu)。測定方法獲得的分子組成和結(jié)構(gòu)的信息質(zhì)譜儀相對分子質(zhì)量______元素分析確定分子式________化學反應測定方法含有_____________________結(jié)構(gòu)紅外光譜確認含有_____和_________核磁共振譜圖_____、_________________、_________282.33C15H22O5過氧基團的倍半萜內(nèi)酯酯基過氧基團甲基帶有酯基的六元環(huán)過氧基團2.測定青蒿素分子結(jié)構(gòu)時,科研人員遇到了什么困難?提示:不論是常規(guī)的實驗方法還是質(zhì)譜、紅外光譜等儀器的測定手段,都只能幫助我們認識分子的官能團等的結(jié)構(gòu)特點。3.為什么用一般的測定方法無法準確的測定青蒿素分子的空間結(jié)構(gòu)?提示:因為一般方法只能測定簡單分子的官能團以及分子結(jié)構(gòu),但是對于青蒿素這種復雜的分子的結(jié)構(gòu),一般方法難以進行精準判斷。