鲁科版高中化学选择性必修2第3章不同聚集状态的物质与性质微项目青蒿素分子的结构测定——晶体在分子结构测定中的应用课件(共17张PPT)

(共17张PPT)
第3章　不同聚集状态的物质与性质
微项目　青蒿素分子的结构测定
——晶体在分子结构测定中的应用
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研习任务　青蒿素分子的结构测定
1
[目标导航]1.了解测定分子结构的一般思路与方法，认识晶体对于分子结构测定的独 特意义。2.知道利用晶体X射线衍射能够测定原子坐标进而确定分子的空间结构，是 测定分子结构的重要手段。3.体会分子结构测定对于建立与优化物质结构理论模型， 认识、解释和预测物质性质具有重要价值。
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研习任务　青蒿素分子的结构测定
教材　认知
质荷比　
X射线　
化学键　
3. 借助晶体X射线衍射测定分子结构的基本思路
确定晶胞参数
↓
识别原子位置
↓
建立原子坐标
↓
确定分子骨架
↓
获得完整结构
探究　活动
将具有一定波长的X射线照射到结晶性物质上时，X射线因在结晶内遇到规则排列的 原子或离子而发生散射，散射的X射线在某些方向上相位得到加强，从而显示与结晶 结构相对应的特有的衍射现象，这种方法可以测定分子的结构。
我国科学家在1975年利用晶体X射线衍射的方法，确定了青蒿素的分子结构。已知青 蒿素的分子式为C15H22O5，据此思考：
（1）青蒿素的相对分子质量是 　　。
提示：282
（2）青蒿素分子中存在的化学键的类型有 　　。
提示：极性共价键和非极性共价键
重点　讲解
用晶体X射线衍射技术测定物质结构的基本思路
研习　经典
A. 利用黄花蒿叶研究青蒿素结构的基本步骤为分离、提纯→元素分析确定实验式→ 测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式
B. ①②的反应类型分别为还原反应、取代反应
C. 双氢青蒿素在水中的溶解度大于青蒿素
D. 可用质谱法确定分子中含有何种官能团
D
解析：研究有机物的一般思路：先分离、提纯，然后根据元素定量分析确定实验式， 测定相对分子质量确定分子式，最后通过波谱分析确定结构式，A项正确；反应①中 C O键变成C—O键，为还原反应，反应②中醇羟基变为醚键，为取代反应，B项正 确；双氢青蒿素分子中含有羟基，可与水分子形成氢键，在水中的溶解度较大，C项 正确；质谱法可以确定有机物的相对分子质量，确定分子中含有何种官能团应该采用 红外光谱，D项错误。
b　
d　
c　
a　
3. （1）青蒿素晶胞（长方体，含4个青蒿素分子）及分子结构如图所示：
O＞C
＞H　

（2）NiO为NaCl型晶体，晶胞结构如图所示。将其在氧气中加热，部分Ni2＋变为Ni3 ＋，晶体组成变为NixO（x＜1），测得其密度为6.47 g·cm－3。X射线衍射实验表明 晶体仍为NaCl型结构，同时测得晶胞边长为0.416 nm。
0.92　
0.294　
0.148　
0.076　
（4）某科学工作者通过X射线衍射分析推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其 结构可能如图所示，其中配位键和氢键均用虚线表示。
写出图中水合铜离子的结构简式（必须将配位键表示出来）： 　 　。