高中化學(xué)第1課時(shí) 分子結(jié)構(gòu)的測定教案

第二章第二節(jié)第一課時(shí)

《分子結(jié)構(gòu)的測定》教學(xué)設(shè)計(jì)

一、課標(biāo)解讀

“分子結(jié)構(gòu)的測定”是《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》選擇性必修模塊2《物質(zhì)的

結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第二章《分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第二節(jié)《分子的空間結(jié)構(gòu)》中二級標(biāo)題

“分子結(jié)構(gòu)的測定''的內(nèi)容。

1.內(nèi)容要求

知道早期和現(xiàn)代了解分子結(jié)構(gòu)的方法和目前測定分子結(jié)構(gòu)的一般步驟，了解

紅外光譜和質(zhì)譜的原理，掌握紅外光譜圖和質(zhì)譜圖的簡單分析；

2.學(xué)業(yè)要求

能夠利用紅外光譜分析分子的化學(xué)鍵或官能團(tuán)信息，能夠利用質(zhì)譜得知分子

的相對分子質(zhì)量。

二、教材分析

舊教材是把質(zhì)譜的部分放在了第二章第一節(jié)“共價(jià)鍵”的“科學(xué)視野”部分，

把紅外光譜放在了第二章第二節(jié)“分子的立體結(jié)構(gòu)”的“科學(xué)視野”部分，而新

教材則是單獨(dú)將其放在了第二章第二節(jié)“分子的空間結(jié)構(gòu)”中，體現(xiàn)了教材對分

子結(jié)構(gòu)測定內(nèi)容的重視，分子結(jié)構(gòu)測定是了解分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的基礎(chǔ)，通過從未

知物利用現(xiàn)代儀器和方法一步一步推出其分子結(jié)構(gòu)的過程，體現(xiàn)了科學(xué)認(rèn)識是循

循漸進(jìn)的并不斷發(fā)展的。

三、學(xué)情分析

在化學(xué)必修學(xué)習(xí)階段，學(xué)生對分子的結(jié)構(gòu)有了一定的認(rèn)識,如分子的結(jié)構(gòu)式、

球棍模型、空間填充模型等。在選擇性必修2第二章第一節(jié)，學(xué)生了解了共價(jià)鍵

的相關(guān)性質(zhì)，有了鍵長和鍵角的概念，知道了鍵長鍵角是描述分子空間結(jié)構(gòu)的重

要參數(shù)。但并還不了解測定分子結(jié)構(gòu)是如何測定的，不了解測定分子結(jié)構(gòu)的一般

流程和儀器方法。

四、素養(yǎng)目標(biāo)

【教學(xué)目標(biāo)】

1.了解測定分子結(jié)構(gòu)的一般方法；

2.掌握紅外光譜和質(zhì)譜的原理，學(xué)會對紅外光譜圖和質(zhì)譜圖進(jìn)行簡單分析;

3.通過測定分子結(jié)構(gòu)方法的進(jìn)步，體會技術(shù)進(jìn)步對科學(xué)發(fā)展的重要影響。

【評價(jià)目標(biāo)】

1.通過對紅外光譜、質(zhì)譜的學(xué)習(xí)，診斷并發(fā)展學(xué)生推理分子結(jié)構(gòu)的能力；

五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：紅外光譜、質(zhì)譜

難點(diǎn)：紅外光譜、質(zhì)譜的譜圖分析

六、教學(xué)方法

1、講授法

2、討論法

3、多媒體演示法

七、教學(xué)思路

目標(biāo)落實(shí)任務(wù)環(huán)節(jié)問題線活動(dòng)線

任務(wù)一：引情境如何知道分子結(jié)請同學(xué)討論測定分子

發(fā)認(rèn)知沖突創(chuàng)設(shè)構(gòu)？結(jié)構(gòu)的方法

教學(xué)目標(biāo)1任務(wù)二:認(rèn)識新課古今測定分子結(jié)討論如何從未知物通

測定分子結(jié)講授構(gòu)的方法是什過何種方式一步一步

構(gòu)的方法么？現(xiàn)代測定分得知其分子結(jié)構(gòu)

子結(jié)構(gòu)的一般步

驟是什么？

教學(xué)目標(biāo)2任務(wù)三：掌握新課紅外光譜、質(zhì)譜通過譜圖分析實(shí)例，

紅外光譜和講授原理是什么？有體會紅外光譜和質(zhì)譜

質(zhì)譜的原理何作用？如何進(jìn)在分子結(jié)構(gòu)測定中的

和分析方法行譜圖分析？應(yīng)用

任務(wù)四：總結(jié)課堂

提升小結(jié)

八、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)

請同學(xué)們觀察多樣的分子結(jié)構(gòu)，思考肉眼看不見分討論了解分子

創(chuàng)設(shè)情境

子，科學(xué)家是如何知道分子結(jié)構(gòu)的？結(jié)構(gòu)的方法

思考討論：早期

環(huán)節(jié)一：早期科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)推測分子的結(jié)構(gòu)

科學(xué)家推測分

早期分子李比希發(fā)明元素分析儀

子結(jié)構(gòu)給了我

結(jié)構(gòu)測定凱庫勒發(fā)現(xiàn)苯的結(jié)構(gòu)

們什么啟示？

如今科學(xué)家應(yīng)用許多現(xiàn)代儀器和方法測定分子結(jié)思考討論：如何

環(huán)節(jié)二：

構(gòu)確定未知物的

現(xiàn)代分子

演示現(xiàn)代測定分子結(jié)構(gòu)的一般流程實(shí)驗(yàn)式、分子

結(jié)構(gòu)測定

引導(dǎo)學(xué)生如何從未知物一步一步得知其分子結(jié)構(gòu)式、分子結(jié)構(gòu)

紅外光譜原理：分子吸收跟它某些化學(xué)鍵的振動(dòng)頻

分析未知物的

環(huán)節(jié)三：率相同的紅外線

紅外光譜確定

紅外光譜紅外光譜分析：分析吸收峰，確定分子所含的化學(xué)

分子結(jié)構(gòu)

鍵或官能團(tuán)

質(zhì)譜原理：分子經(jīng)離子化和電場加速后，在磁場中

分析未知物的

環(huán)節(jié)四：發(fā)生偏轉(zhuǎn)，分析偏轉(zhuǎn)半徑可確定離子的質(zhì)荷比m/z

質(zhì)譜確定相對

質(zhì)譜質(zhì)譜分析：m/z最大的信號峰對應(yīng)的m/z值即為該

分子質(zhì)量

物質(zhì)的相對分子質(zhì)量

環(huán)節(jié)五：

布置練習(xí)題完成練習(xí)題

鞏固練習(xí)

環(huán)節(jié)六：

總結(jié)本節(jié)課知識

小結(jié)作業(yè)

九、板書設(shè)計(jì)

分子結(jié)構(gòu)測定

一、測定方法

1、早期：總結(jié)、推測2、現(xiàn)代：多種儀器方法測定

二、紅外光譜

1、原理2、譜圖分析：吸收峰——官能團(tuán)或化學(xué)鍵

三、質(zhì)譜

1、原理2、譜圖分析：m/z最大值—相對分子質(zhì)量

四、一般步驟

未知物——實(shí)驗(yàn)式—分子式—分子結(jié)構(gòu)

十、課堂練習(xí)

1、單項(xiàng)選擇題

(1)可以準(zhǔn)確判斷有機(jī)物分子中含有哪些官能團(tuán)的分析方法是

A.核磁共振氫譜B.質(zhì)譜

C.紅外光譜D.紫外光譜

(2)某有機(jī)化合物由碳、氫、氧三種元素組成，其紅外光譜圖只有C—H、

O—H、C—0的振動(dòng)吸收，質(zhì)譜顯示該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量是60,則該有

機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是

A.CH3cH20cH3B.CH3cH(OH)%

C.CH3CH2OHD.CH3COOH

2、填空題

(1)分子中的原子不是固定不動(dòng)的，而是不斷地著的。當(dāng)一束紅外線

透過分子時(shí)，分子會吸收跟它某些化學(xué)鍵的相同的紅外線，再記

錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過和己有譜圖庫比對，或通過量子化學(xué)計(jì)算，可

得知各吸收峰是由哪種、哪種引起的，綜合這些信

息，可分析出分子中含有何種或的信息。

(2)在質(zhì)譜儀中使分子電子變成帶—電荷的和

等粒子。由于生成的離子具有不同的，它們在高壓電

場加速后，通過狹縫進(jìn)入磁場得以分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰，化學(xué)家

通過對這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，可得知