课件6张PPT。第一章 认识有机化合物归纳整理
教学目标: 小结本章内容,使知识系统化。
教学重点:
有机物的分类和命名;
研究有机物的一般步骤。一、有机物与人类生存和社会发展的关系;二、有机物的同分异构现象:
1、定义
2、产生同分异构现象的原因和结果
3、找同分异构体的方法
三、有机物的分类:
1、按碳架分:
2、按官能团分:
3、按组成元素分:四、有机化合物的系统命名法: 1、烷烃的命名:
2、其他有机物的命名:
五、研究有机物的一般步骤:
1、分离、提纯
2、鉴定结构:
1)元素分析——实验式
2)测分子量——确定分子式
3)确定官能团、氢原子种类及数目——确定结构式;李比希氧化产物吸收分析法和现代元素分析法质谱法红外光谱、核磁共振氢谱或化学方法例如: 2、实验测定某有机物元素组成为C:69%,H:4.6%,N:8.0%,其余是O,相对分子质量在300~400之间,试确定该有机物的:(1)实验式;(2)相对分子质量;(3)分子式。
3、某有机物由C H O三种元素组成,它的红外吸收光谱表明有羟基O-H键和烃基C-H键的红外吸收峰,且烃基与羟基上氢原子个数之比为2:1,它的相对分子质量为62,试写出该有机物的结构简式。例如: 已知某化合物甲中只有C、H、O三种元素,其C、H的质量分数合计为78.4%。又已知甲分子中有一个碳原子,它的4个价键分别连在4个不同原子或原子团上。即:
(1)写出甲的分子式
(2)写出甲的结构式A、B、D、E是互不相同的原子或原子团课件36张PPT。第一章 认识有机化合物复习(1)有机物的官能团不同,类别不同,性质不同。
(2)有机物的官能团相同,若连接方式或连接位置不同,类别相同,性质不同
(3)有机物的性质就是官能团的性质,有机反应一般就是官能团的反应,与碳干结构无关。 1、下列原子或原子团,不属于官能团的是( ) 练习: A. OH— B. —NO2 C. —SO3H D. —OHA2、下列各对物质中,按官能团进行分类,属于同一类物质的是( )A三、有机化合物的结构特点 1、碳原子的成键特点:
(1)碳原子价键数为四个;
(2)碳原子间的成键方式常有三种:C—C、C=C、C≡C;
(3)碳原子的结合方式有二种:碳链和碳环2、有机物分子里原子共线、共面:
共线、共面其实是分子的构型问题,掌握并会画出以下分子的构型: 正四面体,键角109о28′ 平面型结构,键角120о,6个原子在同一平面上; 直线型结构,键角180о,4个原子在同一直线上 平面型结构,键角120о,12个原子在同一平面上 四、同系物结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,互称为同系物。同系物应是同类物质,应具有同一通式。对结构相似的正确理解,务必把握并运用以下两个要点: 1.两个相同:若含有官能团,则不仅含相同种类的官能团,且同一种官能团的数目也要相同,如:CH3 OH 与 HO—CH2—CH2—OH(乙二醇)、CH2=CH2 与 CH2=CH—CH=CH2都不互为同系物。 2.结构相似(而不是相同)是指属于同一类物物质。更确切地说是指:
(1)碳键和碳链特点相同;(2)官能团种类、个数相同;(3)官能团与其他原子的连接方式相同。 练习:1、下列物质一定属于同系物的是 A.①和② B.④和⑥ C.⑤和⑦ D.④和⑧ CD五、同分异构体凡分子式相同,但分子结构不同,因而性质也不同的几种化合物互称同分异构体。同分异构体可以属于同一类物质,也可以属于不同类物质。
、 炔烃
二
、 炔烃
二、 炔烃
二烯烃环烷烃炔烃二烯烃醇醚酚芳香醇醚醛酮羧酸酯葡萄糖果糖蔗糖麦芽糖1、主链的选择含有官能团的最长碳链为主链。当有二条相同长度的最长的碳链时,选其中含支链最多的一条。2、主链碳原子的编号从离取代基(官能团)最近的一端开始编号。若有官能团则由官能团决定编号的起始端。四、有机化合物的系统命名法:3、取代基名称 数目 位置优先确定简单取代基,依次确定较为复杂的基团;将相同的基团合并在一起;一个取代基都有一个位置编号。4、总名称格式一般格式如下:
编号—取代基名称—编号—主链名称 [练习]1、下列有机物实际存在且命名正确的是 A.2,2-二甲基丁烷
B.2-甲基-5-乙基-1-已烷
C.3-甲基-2-丁烯
D.3,3-二甲基-2-戊烯 A2、某烯烃与氢气加成后得到2.2-二甲基戊烷,烯烃的名称是 A.2,2-二甲基-3-戊烯
B.2,2-二甲基-4-戊烯
C.4,4-二甲基-2-戊烯
D.2,2-二甲基-2-戊烯 C2,3—二乙基— 1—己烯3,4—二溴—1—丁烯
五、研究有机物的一般步骤:
1、分离、提纯
2、鉴定结构:
1)元素分析——实验式
2)测分子量——确定分子式
3)确定官能团、氢原子种类及数目——确定结构式;李比希氧化产物吸收分析法和现代元素分析法质谱法红外光谱、核磁共振氢谱或化学方法有机物的分离、提纯有机物分离、提纯的基本原则:不增、不减、易分、复原。
1、蒸馏:常用于分离提纯液态有机物。
(1)原理:利用混合物中各种成分的沸点不同而使其分离的方法。如石油的分馏。
(2)条件:有机物热稳定性较强、含少量杂质、与杂质沸点相差较大(30℃左右)。 2、重结晶(1)原理:利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将其杂质除去的方法。 关键:选择适当的溶剂。
(2)选择溶剂的条件:杂质在溶剂中的溶解度很小或很大;被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大。
(3)重结晶时,为了得到更多的晶体,是不是温度越低越好呢?
温度过低,杂质的溶解度也会降低,部分杂质也会析出,达不到提纯苯甲酸的目的;温度极低时,溶剂(水)也会结晶,给实验操作带来麻烦。
(4)步骤:粗产品→热溶解→热过滤→冷却结晶→提纯产品 3、萃取
(1)原理:利用混合物中一种溶质在互不相溶的两种溶剂中的溶解性不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来的方法。
(2)主要仪器:分液漏斗
(3)分类:①液—液萃取:是利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。②固—液萃取:是用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程 。(专用仪器设备) [练习]
下列有四组混合物:①硝酸钾和氯化钠②溴化钠和单质溴的水溶液③乙醇和丁醇④乙酸乙酯和乙酸钠溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是:( )
A 分液、萃取、蒸馏、结晶
B 分液、蒸馏、萃取、结晶
C 萃取、蒸馏、分液、结晶
D 结晶、萃取、蒸馏、分液D二、元素分析与相对分子质量的测定元素定量分析的原理: 将一定量的有机物燃烧,分解为简单的无机物,
并作定量测定,通过无机物的质量推算出组成该有
机物元素原子的质量分数,然后计算出该有机物分
子所含元素原子最简单的整数比,即确定其实验式
(又称为最简式)定量分析确定物质的步骤:计算组成各原子的整数比(确定实验式)测定相对分子质量(确定分子式)鉴定分子结构(确定物质)测定相对分子质量的方法很多, 质谱法是最精确、最快捷的方法。(一)相对分子质量的确定——质谱法用物理方法确定有机化合物的结构质谱仪的图片[例1].2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机物分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极少量的(10-9g)化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化,少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化后可得到C2H6+、C2H5+、C2H4+……,然后测定其质荷比。设H+的质荷比为β,某有机物样品的质荷比如右图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可能是
A 甲醇 B 甲烷 C 丙烷 D 乙烯
B[练习2]某有机物的结构确定:
①测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%, 则其实验式是( )。
②确定分子式:下图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为( ),分子式为( )。C4H10O74C4H10O 2、实验式和分子式的区别实验式:表示化合物分子中所含元素的原子数目
最简整数比的式子。分子式:表示化合物所含元素的原子种类及数目的式子,表示物质的 真实组成。例题2:实验测得某碳氢化合物A中,含碳80%、含氢20%
求该化合物的实验式。又测得该化合物的相对分子
质量是30,求该化合物的分子式。答案:实验式是CH3,分子式是C2H61、红外光谱
由于有机物中组成化学键、官能团的原子处于不断振动状态,且振动频率与红外光的振动频谱相当。所以,当用红外线照射有机物分子时,分子中的化学键、官能团可发生震动吸收,不同的化学键、官能团吸收频率不同,在红外光谱图中将处于不同位置。因此,我们就可以根据红外光谱图,推知有机物含有哪些化学键、官能团,以确定有机物的结构。分子结构的鉴定 [例一]下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为:C—O—CC=O不对称CH3CH3COOCH2CH3[例一]下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为:C—O—CC=O不对称CH3[练习1]有一有机物的相对分子质量为74,确定分子结构,请写出该分子的结构简式 C—O—C对称CH3对称CH2CH3—CH2—O—CH2—CH32、核磁共振氢谱
对于CH3CH2OH、CH3—O—CH3这两种物质来说,除了氧原子的位置、连接方式不同外,碳原子、氢原子的连接方式也不同、所处的环境不同,即等效碳、等效氢的种数不同。
分析、观察核磁共振氢谱的谱图,然后与其它同学交流如何根据核磁共振氢谱确定有机物的结构。
通过交流明确:不同化学环境的氢原子(等效氢原子)因产生共振时吸收的频率不同,被核磁共振仪记录下来的吸收峰的面积不同。所以,可以从核磁共振谱图上推知氢原子的类型及数目。[例2]一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳碳双键和C=O的存在,核磁共振氢谱列如下图:①写出该有机物的分子式:
②写出该有机物的可能的结构简式:C4H6O[练习3] 分子式为C3H6O2的二元混合物,如果在核磁共振氢谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。第一种情况峰给出的强度为1︰1;第二种情况峰给出的强度为3︰2︰1。由此推断混合物的组成可能是(写结构简式) 。和和或或和其PMR谱中有2个信号峰,其强度之比为3∶1。
⑴下列有机物分子中,在质子核磁共振谱中只给出一种峰(信号)的是( )
A.CH3-CH3 B.CH3CH2OH
C.CH3OCH3 D.CH3CH2Cl
⑵化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的PMR谱上只有1个峰,则A的结构简式为 。AC 课件16张PPT。第一节 有机化合物的分类第一章 有机化合物的分类有机化合物的分类教学目标:1.了解有机物的基本分类方法2.能够熟练运用官能团分类以及碳骨架分类法指出有机物的所属类别3.能够识别有机物中含有的基本官能团教学重点 有机物分类的方法,以及常见官能团的识别教学难点 官能团分类法的应用和官能团之间的自然衔接、过渡【新课引入】一、物质的分类大多数含碳元素的化合物但(1)碳的氧化物(CO、CO2),
(2)碳酸及其盐(H2CO3、Na2CO3、NaHCO3)
(3)氰化物(HCN、NaCN) (4)硫氰化物(KSCN)(5)简单的碳化物(SiC)等(6)金属碳化物 ( CaC2 )等
(7)氰酸盐( NH4CNO )等,除外什么叫有机物?有机物的特性化学反应复杂、副反应多(因些用→而不用=)、容易燃烧、种类繁多(约2000多万)、二、有机化合物分类方法:(一)、按碳的骨架分类(按碳链分类)链状化合物环状化合物脂环化合物芳香化合物CH3CH2CH2CH3烃分子中碳和碳之间的连接呈链状(含支链)分子中含有碳环的烃(含支链)分子中含有一个或多个苯环的一类碳氢化合物(含支链)脂肪化合物有特殊的香味(只要是脂就不能含有苯环)(二)、按官能团分类
(按所含元素多少来分)烃(只含C、H两种元素)链烃环烃烷烃烯烃炔烃CH4CH2=CH2CH≡CH环烷烃环烯烃环炔烃芳香烃饱和烃
(烷烃、环烷烃) 不饱和烃
(烯烃、炔烃、
环烯烃、环炔烃、芳香烃)萘 (二)、按官能团分类
(按所含元素多少来分)烃的
衍生物:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物1、只含C元素无H元素,如:CCI4
2、只含C、H还有其它元素CH4↓性质发生变化官能团有机化合物中,决定化合物特殊性质的原子或原子团1、卤代烃(R-X)2、醇—OH甲醇乙醇3、酚—OH羟基(醇羟基)不能电离无酸性羟基(酚羟基)能电离酸性很弱比碳酸还弱(用于消毒)4、醚R,R’指烃基CH3OCH3CH3CH2OCH2CH3CH3OCH2CH3醇与醚互为同分异构体5、醛甲醛乙醛苯甲醛醛基6、酮羰基丙酮醛与酮互为同分异构体7、羧酸—COOH甲酸乙酸羧基8、酯酯基HCOOC2H5甲酸乙酯CH3COOC2H5乙酸乙酯羧酸与酯互为同分异构体有
机
物烃烃的衍生物链烃环烃饱和烃不饱和烃脂环烃芳香烃卤代烃含氧衍生物醇醛羧酸CH3-CH3CH3–BrCH3–OHCH3-O-CH3CH3–CHOCH3–COOHCH2=CH2CH ≡CH酮酚醚酯CH3–COOCH2CH3小结:思考下列化合物,属于芳香化合物有________________________,属于芳香烃有_____________属于苯的同系物有_______.—OH④③②①⑤⑧⑦⑥—CH3—COOH—OH—COOH⑩⑨—CH3—CH3—OH1、4、5、6、7、8、104、5、8、108、101 .下列有机物中,含有两种官能团的是:(? )
? A、CH3—CH2—Cl
B、
C、CH2=CHBr
D、
C2.下列说法正确的是( )
A、羟基跟链烃基直接相连的化合物属于醇类
B、含有羟基的化合物属于醇类
C、酚类和醇类具有相同的官能团, 因而具有相同的化学性质
D、分子内含有苯环和羟基的化合物都属于酚类AAB课件10张PPT。第三节 有机物的命名一、烷烃的命名:烃基:烃失去一个氢原子所剩余的原子团(1)甲基:-CH3(2)乙基:-CH2CH3 或-C2H5
丙烷: CH3CH2CH3-CH2CH2CH3(3)正丙基:异丙基:常见的烃基(1)根据碳原子数:
“甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸;十一、十七等” 叫做某烷
(2)直链:正某烷
一个支链:异某烷
两个支链:新某烷(新戊烷)1、习惯命名法例1:己烷– 4 –乙基2,2 –二甲基 2、系统命名法:选主链:若主链等长时,支链最多原则编号1:若支链等近时,支链位号之和为最小的原则;编号2:若支链等近、编号和相等时,最简原则。
(以靠近简单支链的一端开始)练习1:用系统命名法给下列烷烃命名(1) 3,3,5–三甲基庚烷(2) 3–甲基– 6–乙基辛烷(3) 2,4,5 –三甲基–3 –乙基己烷练习2:书写下列有机物的结构简式练习3:判断下列名称的正误:
1)3,3 – 二甲基丁烷;
2)2,3 –二甲基 – 5–乙基己烷;
3)4,4 –二甲基 – 6 –乙基辛烷;(4) 2,4 –二甲基–3 –乙基-4-丙基癸烷1、选主链:含有双键或三键的最长链作为主链,
命名为“某烯”或“某炔”2、编号:距离官能团最近一端 开始编号3、写名称:标明官能团位置及数目
(其它与烷烃相同)二、烯烃和炔烃的命名练习:给下列烯烃和炔烃命名CH3-C=CH-CH-CH3
| |
CH3 CH2-CH3 CH3-C≡C-CH3 CH3—C—CH≡ CH
|
CH3CH3-C=CH-CH-CH2 -CH3
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CH3 CH=CH2 三、苯的同系物的命名甲苯乙苯邻二甲苯间二甲苯对二甲苯1,2—二甲苯1,3—二甲苯1,4—二甲苯123456123456456123课件28张PPT。第二节:有机化合物的结构特点一、现代价键理论1、共价键的概念:
原子之间通过共用电子对(即电子云的重叠)而形成的化学键。
2、共价键的本质:
两原子核对共用电子对的相互静电作用。①原子中必须有自旋相反的成单电子才可形成 稳定的化学键; 每个原子成键的总数是一定的,这是因为每个原子能提供的轨道和成单电子数目是一定的,即共价键具有饱和性; 如不存在H3、H2Cl、Cl3分子 3、现代价键理论的基本要点:②形成共价键时,原子轨道尽可能最大重叠;
由于原子轨道又有着不同的空间伸展方向,故共价键要得到最大重叠必须沿不同方向。即共价键具有方向性。 a、σ键 “头碰头”③共价键可形成两种键型:σ键的特征:强度较大,组成的两个原子可以围绕键轴旋转,不影响键的强度;PPp-pπ键π键不如σ键牢固比较容易断裂 结合C原子的核外电子排布,用以上知识推测一下碳元素的成键情况④用“杂化”及“杂化轨道”理论解释一些物质的形成,如CH4。复习:甲烷的结构分子式CH4电子式结构式空间结构球棍摸型比例模型正四面体 定义:在形成分子时,由于原子间的相互影响,若干不同类型能量相近的原子轨道混杂起来,重新组合成一组新轨道。这种轨道重新组合的过程叫做杂化,所形成的新轨道就称为杂化轨道。
杂化轨道理论:特点:
(1)杂化前后原子轨道的数目不变
(2)杂化后各个杂化轨道的能量完全一样 甲烷分子就是碳原子的sp3杂化轨道与氢原子的1s轨道沿对称轴重叠形成了碳氢σ键,这就构成了甲烷分子的正四面体结构。 1、每个碳原子以轨道杂化的方式能与其他原子形成4个共价键,而且碳原子之间也能以共价键结合。
2、碳原子之间不仅可以形成单键,还可以形成稳定的双键或三键。碳原子与氢原子形成共价键碳原子也碳原子形成共价键二、有机化合物中碳原子的成键特点 3、多个碳原子可以相互结合成链状,也可以结合成环状,还可以带支链,碳链和碳环也可以相互结合。
每种化合物均有特定的化学式表示其组成,是否每一分子式表示一种化合物呢?分子组成相同,链状结构结构不同,出现带有支链结构36.07℃27.9℃9.5℃ 同分异构体三、有机化合物的同分异构现象1. 同分异构现象 化合物具有相同的分子式,但具有
不同的结构现象,叫做同分异构体现象。 具有同分异构体现象的化合物互称
为同分异构体。注意事项②“同分”指分子式相同,即组成元素、原子
数目完全一样;③“异构”指结构不同,区别于同一种物质。若 分子式相同,结构也相同,就是同一种物质;①同分异构体的研究对象是化合物 ④同分异构体既存在于有机物,也存在于无机物中。如:NH4CNO与CO(NH2)2C、CH2 = CHCH2CH3D、CH3 CH = CHCH3A、CH3CH2CH2CH3F、 CH3CH2OCH3E、 CH3CH2CH2OH练习:
下列化合物中,互为同分异构体的是___________CH3CH2OH
CH3OCH3官能团在碳链中的位置不同而产生的异构C=C-C-C、
C-C=C-C碳链骨架(直链,支链,环状)的不同而产生的异构C-C-C-C、C-C-C
?
C产生的原因示例异构
类型2. 同分异构类型碳链异构
位置异构官能团异构官能团种类不同而产生的异构3. 同分异构体的书写【交流总结】书写同分异构体的顺序性碳链缩短法
主链由长到短;
支链由整到散;
位置由心到边;
排布由同到间;
碳均满足四键。小结: 碳原子数目越多,同分异构体越多【练习2】
写出分子式为C4H8的烯烃的同分异构体。 3、同分异构体的性质
互为同分异构体之间的物质化学性质可以相
似也可能不相似,若为同一类物质,则化学
性质相似;若为两类物质(甚至更多类),
则不相似。物理性质也不相同。
三、常用化学用语结构式CH3 CH = CH2结构简式 C C=C碳架结构键线式书写结构简式的注意点1、表示原子间形成单键的‘—’可以省略2、 C=C C=C中的双键和三键不能省略,但是
醛基羧基的碳氧双键可以简写为-CHO,-COOH3、准确表示分子中原子成键的情况如乙醇的结构简式CH3CH2OH,
HO-CH2CH3①按位置异构书写②按碳链异构书写③按官能团异构书写
课件54张PPT。第四节
研究有机物的一般步骤和方法第1课时有机物(不纯)有机物(纯净)分离 提纯有机物的性质结构式
(有哪些官能团)确定分子式【思考与交流】
1、常用的分离、提纯物质的方法有哪些?
2、下列物质中的杂质(括号中是杂质)分别可以用什么方法除去。
(1)酒精(水) (2) NaCl (水)
(3)KNO3(NaCl (4)BaSO4(NaCl)
(5)甲烷(乙烯) (6)NaCl(泥沙)
(7)溴(水) (8)I2(泥沙)
3、归纳分离、提纯物质的总的原则是什么?一、分离、提纯常用方法基本方法利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离。物质的分离是物质的提纯是 把混合物的各种成分分开,分别得到纯净的物质。(各物质保留)
把物质中所含的杂质除去,以得到纯净的物质。(杂质不需要)
①提纯过程中不引入新的杂质(不增);
②不减少被提纯的物质(不减);
③被提纯物质要恢复原状(复原);
④被提纯物质与杂质容易分离(易分);
⑤除杂试剂应过量且过量试剂必须除尽;
⑥分离与提纯方法简便易行等原则。
⑦途径最佳(步骤少、转化率高、无负产物等)分离和提纯的原则:【思考与交流】
1、大家知道的用蒸馏的方法分离、提纯物质的实验或生产有哪些?
2、实验室进行蒸馏时,用到的仪器(玻璃仪器、硅酸盐仪器)有哪些?
3、请思考、交流实验过程中要注意哪些问题?
4、阅读实验1-1,如果有问题提出来大家讨论。
5、这样得到的酒精是否就是无水酒精?怎样才能得到无水酒精?蒸馏定义:利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的操作过程。
要求:含少量杂质,该有机物具有热稳定性,且与杂质沸点相差较大(大于30℃ )。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。仪器:温度计,蒸馏烧瓶,石棉网,铁架台,酒精灯,冷凝管,牛角管,锥形瓶蒸馏烧瓶冷凝管温度计尾接管冷水热水使用前要检查装置的气密性!
操作时要注意:
①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。
③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。
④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。
⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏。
【思考与交流】
1、下列实验的步骤是什么?
提纯KNO3、NaCl混合物中的KNO3
2、进行上述实验时,用到的仪器有哪些?要注意哪些问题?
这种实验操作的名称是什么?3、阅读课本P18实验1-2,归纳重结晶的步骤。重结晶重结晶定义:重结晶是使固体物质从溶液中以晶体状态析出的过程,是提纯、分离固体物质的重要方法之一。溶剂的选择:
1、杂质在溶剂中的溶解度很小或很大,易于除去;
2、被提纯的有机物在此溶液中的溶解度,受温度影响较大。不纯固体物质残渣
(不溶性杂质)滤液母液
(可溶性杂质和部分被提纯物)晶体
(产品)溶于溶剂,制成饱和溶液,趁热过滤冷却,结晶,过滤,洗涤 为了得到更多的苯甲酸晶体,是不是结晶时的温度越低越好?答:不是。因为温度过低,杂质的溶解度也会降低,部分杂质也会析出,达不到提纯苯甲酸的目的。(三)萃取
【思考与交流】
1、如何提取溴水中的溴?
2、实验原理是什么?
3、用到的实验仪器(玻璃仪器)有哪些?
4、如何选取萃取剂?
5、这样得到的溴纯净吗?如果不纯,如何处理?
6 、请大家阅读课本,看还有什么要补充的知识? 萃取和分液萃取:利用混合物中一种溶质在互不相溶的两种溶剂中的溶解性不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来的方法。
分液是把两种互不相溶、密度不同的液体分开的方法。
主要仪器:分液漏斗、烧杯、铁架台操作过程:振荡静置分液 待液体分层后, 将分液漏斗上的玻璃塞打开,从下端口放出下层溶液,从上端口倒出上层溶液。
查漏加液 选择萃取剂的原则
1、萃取剂与原溶剂及溶质不发生化学反应
2、萃取剂与原溶剂不互溶
3、溶质在萃取剂中的溶解度应远大于在原
溶剂中的溶解度。色谱法1 、下列每组中各有三对物质,它们都能用分液漏斗分离的是( )
A 乙酸乙酯和水,酒精和水,植物油和水
B 四氯化碳和水,溴苯和水,硝基苯和水
C 甘油和水,乙酸和水,乙酸和乙醇
D 汽油和水,苯和水,己烷和水BD2、通过分别加入AgNO3、Ba(NO3)2、Mg(NO3)2三种试剂,使某溶液中的Cl-、OH-、CO32-先后沉淀出来,逐一加以分离,则加入三种试剂的顺序是( )
A?AgNO3、Ba(NO3)2、Mg(NO3)2
B?Mg(NO3)2、Ba(NO3)2、AgNO3
C?Ba(NO3)2、AgNO3、Mg(NO3)2
D?Ba(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3【解析】
本题要求分别使Cl-、OH-、CO32-逐一沉淀而分离。若先加AgNO3试剂,则会使三种离子均沉淀出来;若先加Ba(NO3)2试剂,则只有CO32-沉淀出来;若先加Mg(NO3)2试剂,则OH-、CO32- 将被沉淀出来。因此正确的顺序为Ba(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3。
D3 、(01年全国高考第19题)回答下面问题: (1)分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用什么方法?
(2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法。第四节
研究有机物的一般步骤和方法第2课时有机物(纯净)确定 分子式?首先要确定有机物中含有哪些元素一个分子中各元素的原子各有几个?——实验式和分子式的区别实验式:表示化合物分子中所含元素的原子数目
最简整数比的式子。分子式:表示化合物所含元素的原子种类及数目
的式子,表示物质的真实组成。预 备 知 识定性分析方法一般来说,有机物完全燃烧后,各元素对应的
产物为C→CO2,H→H2O,Cl→HCl。
如:某有机物完全燃烧后,若产物只有CO2和
H2O ,其元素组成为 。肯定有C、H,可能有O燃烧法二、元素分析与相对分子质量的测定1.元素分析:元素定量分析的原理: 将一定量的有机物燃烧,分解为简单的无机物,并作定量测定,通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数,然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比,即确定其实验式(又称为最简式)定量分析:定量测定元素的含量(1)李比希元素分析法
(2)元素分析仪得出元素质量分数,推出最简式 1831年,李比希最早提出测定有机化合物中
碳氢元素质量分数的方法。有机物燃烧CO2H2O碱液吸收无水CaCl2吸收吸收剂质量变化计算碳、氢原子的含量剩余的是氧原子的含量李比希法现代元素分析法例1:5.8g某有机物完全燃烧,生成CO2 13.2g ,
H2O 5.4g 。则该有机物含有哪些元素?含碳3.6g(0.3mol)含氢0.6g(0.6mol)含氧1.6g(0.1mol)能否直接确定含有氧?如何确定?若要确定它的分子式,还需要什么条件?C3H6O例2、某含C、H、O三种元素的未知物A,经燃烧分析实验测定该未知物中碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数为13.14%。
试求该未知物A的实验式。
若要确定它的分子式,还需要什么条件?试求该未知物A的实验式。C2H6O相对分子质量C2H6O例3:实验测得某碳氢化合物 A 中,含碳 80% 、含氢 20% 求该化合物的实验式。又测得该化合物的相对分子质量是 30 ,求该化合物的分子式。答案:实验式是CH3,分子式是C2H6[方法]
有机物的分子式 ← 有机物的实验式和相对分子质量相对分子质量的求法:思路:求1摩尔物质的质量(摩尔质量)1、已知标准状况下气体的密度,求分子量密度的单位是:克/升 (g/L)摩尔质量=22.4 L/mol ? ? g/L 分子量= 22.4 ? ? 2、已知相对密度(D),求分子量 相同条件下,气体的分子量之比=密度之比=相对密度。D3444确定相对分子质量的方法有
(1)M = m/n
(2)M1 = DM2
(3)M = 22.4?ρ2.相对分子质量的确定——质谱法测定相对分子质量的方法很多,质谱法是最精确、最快捷的方法。它是用高能电子流等轰击样品分子,使该分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。这些不同离子具有不同的质量,质量不同的离子在磁场作用下达到检测器的时间有差异,其结果被记录为质谱图。观察谱图
【思考与交流】
1、质荷比是什么?
2、如何确定有机物
的相对分子质量?M = 46由于分子离子的质荷比越大,达到检测器需要的时间最长,因此谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量[练习1].2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机物分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极少量的化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化,少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化后可得到C2H6+、C2H5+、C2H4+……,然后测定其质荷比。某有机物样品的质荷比如右图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可能是
A 甲醇 B 甲烷 C 丙烷 D 乙烯
B[练习]某有机物的结构确定:
①测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%, 则其实验式是( )。
②确定分子式:下图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为( ),分子式为( )。C4H10O74C4H10O三 分子结构的测定 有机物的性质结构式
(确定有机物的官能团)分子式计算不饱和度推测可能的官能团
写出可能的同分异构体当化合物结构比较复杂时,若用化学方法,时间长、浪费试剂,因此科学上常常需要采取一些物理方法。与鉴定有机物结构有关的物理方法有质谱、红外光谱、核磁共振谱等。1、红外光谱
由于有机物中组成化学键、官能团的原子处于不断振动状态,且振动频率与红外光的振动频谱相当。所以,当用红外线照射有机物分子时,分子中的化学键、官能团可发生震动吸收,不同的化学键、官能团吸收频率不同,在红外光谱图中将处于不同位置。因此,我们就可以根据红外光谱图,推知有机物含有哪些化学键、官能团,以确定有机物的结构。。可以获得化学键和官能团的信息CH3CH2OH的红外光谱[例一]下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为:C—O—CC=O不对称CH3CH3COOCH2CH3[练习]有一有机物的相对分子质量为74,确定分子结构,请写出该分子的结构简式 C—O—C对称CH3对称CH2CH3CH2OCH2CH32、核磁共振氢谱
对于CH3CH2OH、CH3—O—CH3这两种物质来说,除了氧原子的位置、连接方式不同外,碳原子、氢原子的连接方式也不同、所处的环境不同,即等效碳、等效氢的种数不同。
分析、观察核磁共振氢谱的谱图,交流如何根据核磁共振氢谱确定有机物的结构。不同化学环境的氢原子(等效氢原子)因产生共振时吸收的频率不同,被核磁共振仪记录下来的吸收峰的个数面积不同。吸收峰的个数=氢原子类型数目。吸收峰的面积比=各类型氢原子数目比。[练习]2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果,其中一项是瑞士科学家库尔特·维特里希发明了“利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上经常使用的是氢核磁共振谱,它是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中的不同的氢原子。下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是
A HCHO B CH3OH
C HCOOH D CH3COOCH3A[练习] 分子式为C3H6O2的二元混合物,如果在核磁共振氢谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。第一种情况峰给出的强度为1︰1;第二种情况峰给出的强度为3︰2︰1。由此推断混合物的组成可能是(写结构简式) 。CH3COOCH3和CH3CH2COOH参考结构式,分析核磁谱图,回答下列问题:
分子中共有 种化学环境不同的氢原子;
谱线最高者表示有 个环境相同氢原子,谱线
最低者表示有 个环境相同氢原子,结构式中
的Et表示烷烃基,从什么图谱中可以推断结构
式中的这个烷烃基是 。 831-CH2CH3一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳碳双键和C=O的存在,核磁共振氢谱列如下图:①写出该有机物的分子式:
②写出该有机物的可能的结构简式:C4H6O某同学为测定维生素C(可能含C、H或C、H、O)中碳、氢的质量分数,取维生素C样品研碎,称取该样品0.352 g,置于铂舟并放入燃烧管中,不断通入氧气流。用酒精喷灯持续加热样品,将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰,两者分别增重0.144g和0.528g,生成物完全被吸收。试回答以下问题:
(1)维生素C中碳的质量分数是 ,氢的质量分数是 。
(2)维生素C中是否含有氧元素?为什么?
(3)试求维生素C的实验式:
(3)若维生素C的相对分子质量为176,请写出它的可能结构简式C3H4O3 [练习2](96试测题)吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。吗啡分子含C 71.58%、H 6.67%、N 4.91%、其余为O。已知其分子量不超过300。试求:⑴吗啡的分子量;⑵吗啡的分子式。
已知海洛因是吗啡的二乙酸酯。试求:⑴海洛因的分子量;⑵海洛因的分子式。分离提纯常用的方法
常见物质分离提纯的方法:①固——固混合分离型:灼烧、热分解、升华、结晶(重结晶)②固——液混合物分离型:过滤、盐析、蒸发③液——液混合物分离型:萃取、分液、蒸馏、渗析④气——气混合分离型:洗气 过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的杂质的方法。思考:1)过滤适合于分离怎样的物质?
2)过滤用到哪些仪器?
3)过滤操作中需要注意哪些事项?过滤时应注意:
①一贴:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使滤纸紧贴漏斗内壁。
②二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘,加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘。
③三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触;玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触;漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触,例如用过滤法除去粗食盐中少量的泥沙。(1)过滤(2)蒸发思考:
蒸发用于分离怎样的物质?用到的仪器有哪些?蒸发操作的注意事项是什么?
蒸发——蒸发是将溶液浓缩、溶剂
气化溶质以晶体析出的方法。注意事项:溶质须不易分解,不易水解,不易被氧化;蒸发过程应不断搅拌;近干时停止加热,余热蒸干