1.4 研究有机化合物的一般步骤和方法 课件 (3)
文档属性
| 名称 | 1.4 研究有机化合物的一般步骤和方法 课件 (3) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 721.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2016-07-12 10:55:08 | ||
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文档简介
课件20张PPT。第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法第二课时粗产品分离提纯定性分析定量分析除杂质确定组成元素质量分析测定分子量结构分析实验式或最简式分子式结构式每一个操作步骤是怎样完成的呢?研究有机化合物的一般步骤蒸 馏
重结晶
萃 取有机物（纯净）确定 分子式？首先要确定有机物中含有哪些元素如何利用实验的方法确定有机物中C、H、O各元素的质量分数？李比希法现代元素分析法二、元素分析与相对分子质量的测定例题1: 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%。（P20）
（1）试求该未知物A的实验式（分子中各原子的最简单的整数比）。
（2）若要确定它的分子式，还需要什么条件？ 归纳确定有机物分子式的步骤是什么？
有机物的分子式 ← 有机物的实验式和相对分子质量原子个数的最简整数比C2H6O1、元素分析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C2H6例题3：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 1、归纳确定有机化合物的分子式的方法有哪些[练习1]P21的“学与问”1mol物质中各种原子（元素）的质量[等于物质的摩尔质量与各种原子（元素）的质量分数之积] 1mol物质中的各种原子的物质的量 [ 1mol物质中各原子（元素）的质量除以原子的摩尔质量]知道一个分子中各种原子的个数有机物分子式[方法一] 由物质中各原子（元素）的质量分数→ 各原子的个数比(实验式)→由相对分子质量和实验式 → 有机物分子式 [方法二] 1mol物质中各原子（元素）的质量除以原子的摩尔质量→ 1mol物质中的各种原子的物质的量→知道一个分子中各种原子的个数 → 有机物分子式 3、确定相对分子质量的方法有哪些？
（1）M = m/n
（2）M1 = DM2
（3）M = 22.4L/mol ?ρg/L[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。
[练习3]燃烧某有机物A 1.50g，生成1.12L（标准状况）CO2 和0.05mol H2O 。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04，求该有机物的分子式。[练习4]标准状况下，11.2 L由甲烷、乙烷组成的混合气体完全燃烧后，生成相同状况下CO2 15.68 L，混合气体中乙烷所占体积分数为（ ） A．20% B．40% C．60% D．80% 2、相对分子质量的测定——质谱法原理：用高能电子流轰击样品，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子，在磁场的作用下，由于它们的相对质量不同而使其到达检测器的时间也先后不同，其结果被记录为质谱图。 乙醇的质谱图相对丰度(RA)——以图中最强的离子峰(基峰)高为100％，其它峰的峰高则用相对于基峰的百分数表示。 29100%060%20%503020 质荷比最大的数据表示未知物A的相对分子质量。结构式
（确定有机物的官能团）分子式推测可能的官能团利用官能团的特征性质，通过化学实验确定。制备它的衍生物以进一步确认三、分子结构的鉴定有机物A的分子式为:(C2H6O) =C2H6O相对分子质量实验最简式量C2H6O的分子结构怎样呢?可用以下方法对分子结构进行鉴定1、红外光谱：阅读P.212、核磁共振氢谱：阅读P.223、X-射线晶体衍射技术1、红外光谱 ： 在有机物分子中，组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态，其振动频率与红外光的振动频率相当。所以，当用红外线照射有机物分子时，分子中的化学键或官能团可发生振动吸收，不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。P.22图：吸收越强，透过率越低，则说明含有该种原子团（官能团）2、核磁共振氢谱 （NMR）： 氢原子核具有磁性，如用电磁波照射氢原子核，它能通过共振吸收电磁波能量，发生跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号，处在不同环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，在图谱上出现的位置也不同，各类氢原子的这种差异被称作化学位移;而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。因此由图谱可以推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目。P.23图谱可知 ：未知物A的结构应为CH3CH2OH研究有机化合物要经过以下几个步骤:粗产品分离提纯定性分析定量分析除杂质确定组成元素质量分析测定分子量结构分析实验式或最简式分子式结构式结晶萃取蒸馏质谱法红外光谱核磁共振谱能否用化学方法?1．能够快速、微量、精确的测定相对分子质量的物理方法是 ( )A．质谱 B．红外光谱
C．紫外光谱 D．核磁共振谱2．通过核磁共振氢谱可以推知
（CH3）2CHCH2CH2OH
有多少种化学环境的氢原子 （ ）A．6 B．5
C．4 D．3AB3．二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法及物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是 （ ）A．利用金属钠或者金属钾 B．利用质谱法
C．利用红外光谱法 D．利用核磁共振氢谱4．某化合物有碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图有C－H键、O－H键、C－O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是 （ ）A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH（OH）CH3
C．CH3CH2CH2OH D．CH3CH2CH2OBBC5．某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂，它的相对分子质量为88.0，含C的质量分数为68.2％，含H的质量分数为13.6％，红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基。请写出其结构简式。
重结晶
萃 取有机物（纯净）确定 分子式？首先要确定有机物中含有哪些元素如何利用实验的方法确定有机物中C、H、O各元素的质量分数？李比希法现代元素分析法二、元素分析与相对分子质量的测定例题1: 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%。（P20）
（1）试求该未知物A的实验式（分子中各原子的最简单的整数比）。
（2）若要确定它的分子式，还需要什么条件？ 归纳确定有机物分子式的步骤是什么？
有机物的分子式 ← 有机物的实验式和相对分子质量原子个数的最简整数比C2H6O1、元素分析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C2H6例题3：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 1、归纳确定有机化合物的分子式的方法有哪些[练习1]P21的“学与问”1mol物质中各种原子（元素）的质量[等于物质的摩尔质量与各种原子（元素）的质量分数之积] 1mol物质中的各种原子的物质的量 [ 1mol物质中各原子（元素）的质量除以原子的摩尔质量]知道一个分子中各种原子的个数有机物分子式[方法一] 由物质中各原子（元素）的质量分数→ 各原子的个数比(实验式)→由相对分子质量和实验式 → 有机物分子式 [方法二] 1mol物质中各原子（元素）的质量除以原子的摩尔质量→ 1mol物质中的各种原子的物质的量→知道一个分子中各种原子的个数 → 有机物分子式 3、确定相对分子质量的方法有哪些？
（1）M = m/n
（2）M1 = DM2
（3）M = 22.4L/mol ?ρg/L[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。
[练习3]燃烧某有机物A 1.50g，生成1.12L（标准状况）CO2 和0.05mol H2O 。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04，求该有机物的分子式。[练习4]标准状况下，11.2 L由甲烷、乙烷组成的混合气体完全燃烧后，生成相同状况下CO2 15.68 L，混合气体中乙烷所占体积分数为（ ） A．20% B．40% C．60% D．80% 2、相对分子质量的测定——质谱法原理：用高能电子流轰击样品，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子，在磁场的作用下，由于它们的相对质量不同而使其到达检测器的时间也先后不同，其结果被记录为质谱图。 乙醇的质谱图相对丰度(RA)——以图中最强的离子峰(基峰)高为100％，其它峰的峰高则用相对于基峰的百分数表示。 29100%060%20%503020 质荷比最大的数据表示未知物A的相对分子质量。结构式
（确定有机物的官能团）分子式推测可能的官能团利用官能团的特征性质，通过化学实验确定。制备它的衍生物以进一步确认三、分子结构的鉴定有机物A的分子式为:(C2H6O) =C2H6O相对分子质量实验最简式量C2H6O的分子结构怎样呢?可用以下方法对分子结构进行鉴定1、红外光谱：阅读P.212、核磁共振氢谱：阅读P.223、X-射线晶体衍射技术1、红外光谱 ： 在有机物分子中，组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态，其振动频率与红外光的振动频率相当。所以，当用红外线照射有机物分子时，分子中的化学键或官能团可发生振动吸收，不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。P.22图：吸收越强，透过率越低，则说明含有该种原子团（官能团）2、核磁共振氢谱 （NMR）： 氢原子核具有磁性，如用电磁波照射氢原子核，它能通过共振吸收电磁波能量，发生跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号，处在不同环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，在图谱上出现的位置也不同，各类氢原子的这种差异被称作化学位移;而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。因此由图谱可以推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目。P.23图谱可知 ：未知物A的结构应为CH3CH2OH研究有机化合物要经过以下几个步骤:粗产品分离提纯定性分析定量分析除杂质确定组成元素质量分析测定分子量结构分析实验式或最简式分子式结构式结晶萃取蒸馏质谱法红外光谱核磁共振谱能否用化学方法?1．能够快速、微量、精确的测定相对分子质量的物理方法是 ( )A．质谱 B．红外光谱
C．紫外光谱 D．核磁共振谱2．通过核磁共振氢谱可以推知
（CH3）2CHCH2CH2OH
有多少种化学环境的氢原子 （ ）A．6 B．5
C．4 D．3AB3．二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法及物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是 （ ）A．利用金属钠或者金属钾 B．利用质谱法
C．利用红外光谱法 D．利用核磁共振氢谱4．某化合物有碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图有C－H键、O－H键、C－O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是 （ ）A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH（OH）CH3
C．CH3CH2CH2OH D．CH3CH2CH2OBBC5．某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂，它的相对分子质量为88.0，含C的质量分数为68.2％，含H的质量分数为13.6％，红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基。请写出其结构简式。