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课件网) 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 青蒿素是从中药青蒿里 面提取的，它的主要作 用于治疗各种的疟疾,早 在公元321年 ,葛洪的 《肘后备急方》中就有用青蒿治疗疟疾的一个记载。药理研究显显它还有抗炎、抗肿瘤和调节免疫的作用,所以除了用于治疗各型的疟疾以外,它还可以用于抗肿瘤,治疗红斑狼疮,包括抗弓形虫和预防血吸虫病。 青蒿草 晒干的青蒿草 思考：青蒿素分子结构是怎样测定的呢？ 1.了解测定分子结构的-般思路和方法,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、理解和预测物质性质具有重要价值。 1.能说出科学家认识物质微观结构的基本思路和主要实验手段,及不同 实验手段为建立模型所提供的证据。(证据推理与模型认知) 2.体会现代实验手段在化学研究中的应用，认识借助实验获得证据进而 建立物质结构模型的过程。(科学探究与创新意识) 3.体会科学家探索物质微观结构并建立相关理论过程的艰辛,形成通过 科学研究促进社会发展、造福人类命运共同体的意识。(科学态度与社会责任) 体会课堂探究的乐趣， 汲取新知识的营养， 让我们一起 吧！ 进 走 课 堂 我国科学家屠呦呦因成功提取青蒿素而获得2015年度诺贝尔生理学或医学奖。你知道青蒿素的组成与结构是如何测定的吗 在本项目活动中，你将了解青蒿素分子结构测定的历史，体会研究人员测定分子结构的般思路,以及了解如何利用晶体x射线行射确定分子的结构。 项目活动1 了解利用晶体测定分子结构的意义 分子具有一定的空间结构，分子的结构可以通过一定的实验方法来测定。测定分子结构的物理、化学方法有很多。那么，在测定青蒿素分子结构的过程中，都采用了哪些方法呢 我国研究人员从1973年初开始测定青蒿素的组成与结构。首先，研究人员利用高分辨质谱仪测定出青蒿素的相对分子质量为282.33。结合元素分析(元素百分比)，确定其分子式为C15H22O5。然后，研究人员经过一系列复杂的氧化还原反应实验，推测青蒿素具有含过氧基团的倍半萜内酯结构。红外光谱实验结果表明，青蒿素分子中确实含有酯基和过氧基团。结合核磁共振谱图提供的关于碳、氢原子的种类和数量的信息，研究人员推定了青蒿素中甲基、过氧基团、带有酯基的六元环等部分结构片段。然而，单纯依靠这些研究方法还不能精确判断青蒿素分子中所有碳原子和氧原子以何种方式连接形成骨架。1975年，研究人员采用晶体X射线衍射的方法，确定了青蒿素的分子结构。 请结合上述信息，尝试回答下列问题。 1.在探究青蒿素分子组成和结构的过程中，科研人员使用了哪些测定方法 通过这些测定方法分别可以得到哪些关于分子组成和结构的信息 测定方法 获得的分子组成和结构的信息 质谱法 测得相对分子质量 红外光谱法 测得官能团 核磁共振谱 测得有机物分子中原子的种类和数目比 晶体X射线衍射 确定分子空间结构 2.测定青蒿素分子中各原子的空间排列方式时，科研人员遇到了什么困难 为什么用一般的测定方法无法精确地测定青蒿素的分子结构 通过上述讨论可以体会到，不论是常规的化学实验方法还是质谱、红外光谱等仪器测定的手段，都只能帮助我们认识分子的官能团等结构特点并借此推测分子的结构，但对于所含原子数较多的分子来说，难以对其空间结构进行精准判断。 3.假设一个实验样品尺寸的数量级为10-4 m、原子直径的数量级为10-10m,请估算这个实验样品中的原子数目，并结合晶体的结构特征说明借助晶体测定分子结构的独特意义。 拓展视野 目前，测定分子空间结构最普遍的方法是晶 ... ...
