第二章第二節第一課時

《分子結構的測定》教學設計

一、課標解讀

“分子結構的測定”是《普通高中化學課程標準》選擇性必修模塊2《物質的

結構與性質》第二章《分子結構與性質》第二節《分子的空間結構》中二級標題

“分子結構的測定''的內容。

1.內容要求

知道早期和現代了解分子結構的方法和目前測定分子結構的一般步驟，了解

紅外光譜和質譜的原理，掌握紅外光譜圖和質譜圖的簡單分析；

2.學業要求

能夠利用紅外光譜分析分子的化學鍵或官能團信息，能夠利用質譜得知分子

的相對分子質量。

二、教材分析

舊教材是把質譜的部分放在了第二章第一節“共價鍵”的“科學視野”部分，

把紅外光譜放在了第二章第二節“分子的立體結構”的“科學視野”部分，而新

教材則是單獨將其放在了第二章第二節“分子的空間結構”中，體現了教材對分

子結構測定內容的重視，分子結構測定是了解分子結構和性質的基礎，通過從未

知物利用現代儀器和方法一步一步推出其分子結構的過程，體現了科學認識是循

循漸進的并不斷發展的。

三、學情分析

在化學必修學習階段，學生對分子的結構有了一定的認識,如分子的結構式、

球棍模型、空間填充模型等。在選擇性必修2第二章第一節，學生了解了共價鍵

的相關性質，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構的重

要參數。但并還不了解測定分子結構是如何測定的，不了解測定分子結構的一般

流程和儀器方法。

四、素養目標

【教學目標】

1.了解測定分子結構的一般方法；

2.掌握紅外光譜和質譜的原理，學會對紅外光譜圖和質譜圖進行簡單分析;

3.通過測定分子結構方法的進步，體會技術進步對科學發展的重要影響。

【評價目標】

1.通過對紅外光譜、質譜的學習，診斷并發展學生推理分子結構的能力；

五、教學重點、難點

重點：紅外光譜、質譜

難點：紅外光譜、質譜的譜圖分析

六、教學方法

1、講授法

2、討論法

3、多媒體演示法

七、教學思路

目標落實任務環節問題線活動線

任務一：引情境如何知道分子結請同學討論測定分子

發認知沖突創設構？結構的方法

教學目標1任務二:認識新課古今測定分子結討論如何從未知物通

測定分子結講授構的方法是什過何種方式一步一步

構的方法么？現代測定分得知其分子結構

子結構的一般步

驟是什么？

教學目標2任務三：掌握新課紅外光譜、質譜通過譜圖分析實例，

紅外光譜和講授原理是什么？有體會紅外光譜和質譜

質譜的原理何作用？如何進在分子結構測定中的

和分析方法行譜圖分析？應用

任務四：總結課堂

提升小結

八、教學過程

環節教師活動學生活動

請同學們觀察多樣的分子結構，思考肉眼看不見分討論了解分子

創設情境

子，科學家是如何知道分子結構的？結構的方法

思考討論：早期

環節一：早期科學家通過實驗總結推測分子的結構

科學家推測分

早期分子李比希發明元素分析儀

子結構給了我

結構測定凱庫勒發現苯的結構

們什么啟示？

如今科學家應用許多現代儀器和方法測定分子結思考討論：如何

環節二：

構確定未知物的

現代分子

演示現代測定分子結構的一般流程實驗式、分子

結構測定

引導學生如何從未知物一步一步得知其分子結構式、分子結構

紅外光譜原理：分子吸收跟它某些化學鍵的振動頻

分析未知物的

環節三：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

分子結構

鍵或官能團

質譜原理：分子經離子化和電場加速后，在磁場中

分析未知物的

環節四：發生偏轉，分析偏轉半徑可確定離子的質荷比m/z

質譜確定相對

質譜質譜分析：m/z最大的信號峰對應的m/z值即為該

分子質量

物質的相對分子質量

環節五：

布置練習題完成練習題

鞏固練習

環節六：

總結本節課知識

小結作業

九、板書設計

分子結構測定

一、測定方法

1、早期：總結、推測2、現代：多種儀器方法測定

二、紅外光譜

1、原理2、譜圖分析：吸收峰——官能團或化學鍵

三、質譜

1、原理2、譜圖分析：m/z最大值—相對分子質量

四、一般步驟

未知物——實驗式—分子式—分子結構

十、課堂練習

1、單項選擇題

(1)可以準確判斷有機物分子中含有哪些官能團的分析方法是

A.核磁共振氫譜B.質譜

C.紅外光譜D.紫外光譜

(2)某有機化合物由碳、氫、氧三種元素組成，其紅外光譜圖只有C—H、

O—H、C—0的振動吸收，質譜顯示該有機物的相對分子質量是60,則該有

機物的結構簡式是

A.CH3cH20cH3B.CH3cH(OH)%

C.CH3CH2OHD.CH3COOH

2、填空題

(1)分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地著的。當一束紅外線

透過分子時，分子會吸收跟它某些化學鍵的相同的紅外線，再記

錄到圖譜上呈現吸收峰。通過和己有譜圖庫比對，或通過量子化學計算，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，通過狹縫進入磁場得以分離，在記錄儀上呈現一系列峰，化學家

通過對這些峰進行系統分析，可得知