clnd18.2分子式

1 / 7 【新教材】有机物分子式与分子结构的确定

发 展 目 标 体

系 构

建

1.了解质谱法确定分子式的原理与方法，培养“证据推理”的核心素养。

2.知道红外光谱、核磁共振等现代仪器分析方法在有机物分子结构测定中的应用。培养“科学态度与社会责任”的核心素养。

一、确定分子式——质谱法

1．原理

质谱仪用高能电子流等轰击样品，使有机分子失去电子，形成带正电荷的分子离子和碎片离子等。这些离子因质量不同、电荷不同，在电场和磁场中的运动行为不同。计算机对其进行分析后，得到它们的相对质量与电荷数的比值，即质荷比。以质荷比为横坐标，以各类离子的相对丰度为纵坐标记录测试结果，就得到有机化合物的质谱图。

2．相对分子质量确定

质谱图中最右侧的分子离子峰或质荷比最大值表示样品中分子的相对分子质量。

3．示例说明

下图是某未知物A(实验式为C2H6O)的质谱图，由此可确定该未知物的相对分子质量为46。

分子式为C2H6O的结构有哪几种？写出各自的键线式。

[提示] 2种。 。

二、确定分子结构——波谱分析

1．红外光谱

(1)作用：初步判断某有机物分子中所含有的化学键或官能团。

(2)原理：不同的化学键或官能团的吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置。

例如：分子式为C2H6O的红外光谱上发现有O—H、C—H和C—O的吸收峰，可推知该分子的结构简式为C2H5— 2 / 7 OH。

2．核磁共振氢谱

(1)作用：测定有机物分子中氢原子的类型和它们的相对数目。

(2)原理：处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图上出现的位置也不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。

(3)分析：吸收峰数目＝氢原子类型种类，吸收峰面积比＝氢原子数之比。

(4)示例分析：某未知物A的分子式为C2H6O，核磁共振氢谱如下图，则有3种处于不同化学环境的氢原子，个数比为3∶2∶1，说明该未知物A的结构简式为CH3CH2OH。

1 专题10 模块2 热点题型一

根据结构简式推测有机物的分子式和性质

有机官能团和性质

有 机 物 官 能 团 代 表 物 主 要 化 学 性 质

烃 烷烃 无 甲烷 取代（氯气、光照）、裂化

烯烃 C=C 乙烯 1、加成反应：使溴水褪色，与氢气加成，与HCl加成，与水加成等等

2、加聚反应

3、氧化反应：使酸性KMnO4溶液褪色

炔烃 C=C 乙炔 加成、氧化（使KMnO4褪色）、加聚

苯及其同系物 无 苯

甲苯 1、 取代反应：与溴(溴化铁作催化剂)，与硝酸(浓硫酸催化)

2、 加成反应：与氢气加成

烃

的

衍

生

物 卤代烃 —X 溴乙烷 1、水解（NaOH/H2O加热）

2、消去（NaOH/醇，加热）

醇 —OH 乙醇 1、 置换（钠反应放出H2）

2、 催化氧化

3、 消去

4、 脱水(生成烯烃)

酚

—OH

苯酚 1、 弱酸性（能与氢氧化钠、碳酸钠反应，但不与碳酸氢钠反应）

2、 取代反应（与浓溴水生成白色沉淀）

3、 显色反应（遇氯化铁显紫色）

醛 —CHO 乙醛 1、 还原

2、 催化氧化

3、 银镜反应 2 羧酸 —COOH 乙酸 1、 弱酸性

2、 酯化

酯 —COO— 乙酸乙酯 水解

醚 —O— 二甲醚 如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙二醇

/ —NO2 硝基苯 如酸性条件下，硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺：

重

要

的

营

养

物

质 葡萄糖 —OH、—CHO / 具有醇和醛的性质

蔗糖

麦芽糖 前者无—CHO

后者有—CHO / 无还原性、水解（产物两种）

有还原性、水解（产物单一）

淀粉

纤维素 （C6H10O5）n

（C6H10O5）n / 水解

水解

油脂 —COO— / 氢化、皂化

氨基酸

蛋白质 NH2-、-COOH

—CONH— / 两性、酯化

水解

典例一、

【考点定位】考查根据结构简式推测有机物的分子式和性质

【2016年新课标3】已知异丙苯的结构简式如下，下列说法错误的是（ ）

CMJ2-18履带式全液压钻车（煤矿专用）

采用全防爆设计，专门用于煤矿的巷道、涵洞的开挖、掘进工作。该机采用全液压驱动双臂凿岩，凿岩速度可达 0.8-2米/分。系统设有终点自动停止冲击、自动防卡钎、感应水排渣、独立风清孔等功能，操作方便，安全可靠。该机车身小、结构紧凑、重心低、机动灵活，采用履带行走方式，工作稳定，爬坡能力强。灵活的液压凿岩机构对巷道的工作面、顶板、侧帮、底板均能凿岩作业。该机不仅能钻凿掘进炮孔，根据断面大小情况，装上本所专利推进器后，还能很方便地钻凿锚杆孔。整机动力单一，能耗小，噪音低，可大幅度改善工作环境，提高施工效率和质量。

CMJ2-18全液压凿岩台车主要技术参数

台车型号

CMJ2-18

整机 外形尺寸（长³宽³高）m 7.95³1.35³1.6

钻孔直径mm 27-45

钎杆长度m 3.05（标准）

钻孔深度m 2.7

钻孔速度m/min 0.8-2

适应断面(宽³高)m 2.5³2.5-5.5³4.5

总功率kw 55

总重kg 9000

底盘 行走速度km/h 3

爬坡能力% 25

钻臂 升/降(度） 55/16

摆臂 内/外（度） 14/47

补偿行程mm 1500

回转 正/反(度） 180/180

推进器 俯仰 俯/仰(度） 105/15

摆角 左/右（度） 45/45

数量型号 2³TJ2.1

孔深m 2.1

最大推进力N 9000

液压凿岩机 数量型号 2³HYD200

冲击油压Mpa 14-16

冲击流量l/min 30-45

扭矩N.m 60-260

冲击能J 100-200

冲击频率Hz 34-67

转速r/min 200-400

钻孔直径mm 27-45

机重kg 115

液压系统 凿岩冲击回路压力Mpa 16

钎杆旋转回路压力Mpa 15 形成补偿回路压力Mpa 10

18-19第3章第2节DNA分子的结构

学习目标 知识概览

1.了解科学家构建模型的研究历程，体会持之以恒的奋斗精神。

2.理解并掌握DNA分子的双螺旋结构模型的特点。(重点)

3.学习制作DNA双螺旋结构模型，进一步理解其结构特点并掌握有关的计算规律。(难点)

[自 主 预

习·探 新 知]

【一】DNA双螺旋结构模型的构建

1．构建者：沃森和克里克。

2．构建过程

3．新模型的特点及意义

(1)特点：A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径。

(2)意义

①能解释A、T、G、C的数量关系。

②能解释DNA的复制。

③模型与X射线衍射照片完全相符。

【二】DNA分子的结构

1．结构图示

2．图示解读

基本组成元素 C、H、O、N、P

组成物质 [①]碱基，[②]脱氧核糖，[③]磷酸

基本组成单位 [④]脱氧核苷酸，共4种

整体结构 由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构

结构

特点 外侧 由脱氧核糖和磷酸交替连接组成基本骨架

内侧 碱基之间通过氢键连接；遵循碱基互补配对原那么，即T(胸腺嘧啶)一定与[⑥]腺嘌呤配对，C(胞嘧啶)一定与[⑦]鸟嘌呤配对

[基础自测]

1．判断对错

(1)组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸，其中所含的碱基是A、U、G、C。( )

(2)在DNA分子中一定存在如下关系C===T，A===G。( )

(3)双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。( )

提示：(1)× U(尿嘧啶)只在RNA中含有，DNA中含有的是T(胸腺嘧啶)。

(2)× 在DNA分子双链上，A和T配对，C与G配对，一定存在关系：A＝T，G＝C。

(3)× 双链DNA分子中大多数磷酸与2个五碳糖连接，位于末端的磷酸只与1个五碳糖连接。

2．以下关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中，正确的选项是( )