1.4.2 元素分析与相对分子质量的测定及分子结构的鉴定 课件 2020-2021学年人教版高二化学选修5
文档属性
| 名称 | 1.4.2 元素分析与相对分子质量的测定及分子结构的鉴定 课件 2020-2021学年人教版高二化学选修5 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 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 | 2021-03-24 11:05:56 | ||
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文档简介
1.4.2 元素分析与相对分子质量的测定
分子结构的鉴定
第1章 认识有机化合物
乙醇
C2H6O
分离
提纯
元素定量分析，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
n(C):n(H):n(O)
粮食
研究有机化合物的一般步骤
一、元素分析
定性分析: 有机物的元素组成分析
元素分析
定量分析: 分子内各元素原子的质量分数
燃烧法：C—CO2、H—H2O、S—SO2、H—HCl
李比希氧化产物吸收法
现代元素分析法
现代元素分析仪
(1) 先确定该有机物中各组成元素原子的质量分数
(2) 再求各元素原子的个数比
【思路点拨】
思考与交流：若要确定其分子式，还需要什么条件？
实验式C2H6O
C 52.16%
O 34.70%
H 13.14%
例：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A 中碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数13.14%试求该未知物A的实验式。 （最简式）
相对分子质量
二、相对分子质量的测定-质谱法
阅读：P21第一自然段
未知物A的质谱图
MA= 46
谱图中的质荷比最大值就是未知物的相对分子质量
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
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（ ）。
C4H10O
74
C4H10O
关系： (实验式) n = 分子式
3、测得某化合物实验式是CH3、相对分子质量是30，求该化合物的分子式。
依据质谱图：
未知物A的相对分子质量为46，实验式C2H6O的式量是46，M=[M (C2H6O)] ×n， n=1，所以未知物A的实验式 和分子式都是C2H6O 。
二甲醚
乙醇
写出C2H6O可能的结构：
怎样确定有机物A是二甲醚，还是乙醇？
课本P21 图1-15
三、分子结构的鉴定
原理：P22 第一段
作用：初步判断某种有机物中含有的化学键或官能团。
红外光谱仪
红外光谱图
红外光谱（IR)
图1-17 未知物A的红外光谱图
有机物A的结构式为？
1、如图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物可能是（ ）
A、CH3COOCH2CH3 B、 CH3CH2COOH
C、HCOOCH2CH2CH3 D、(CH3)2CHCH2COOH
A
2、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—C
C=O
不对称CH3
CH3COOCH2CH3
核磁共振氢谱（1H-NMR)
原理：P22 第3段
作用：测定有机物分子中氢原子的种类和数目。
三、分子结构的鉴定
氢原子种类＝吸收峰数目
不同氢原子个数比＝不同吸收峰面积比
未知物A核磁共振氢谱
针对练习1、分子式为C2H6O的两种有机化合物的1H核磁共振谱，你能分辨出哪一幅是乙醇的1H-NMR谱图吗?
分子式为C2H6O的两种有机物的1H核磁共振谱图
核磁共振氢谱
H—C—O—C—H H―C―C―O-H
H H
H H
H H
H H
【2015新课标Ⅱ卷理综化学】
（5）D的所有同分异构体在下列—种表征仪器中显示的信号（或数据）完全相同，该仪器是_____(填标号)。
a．质谱仪 b．红外光谱仪 c．元素分析仪 d．核磁共振仪
?
A、CH3CH2CHO B、 CH3CH2CH2OH
C、CH3CH2CH3 D、CH3OCH3
针对练习2、如图是某有机物的核磁共振氢谱(1H-NMR) ，则该有机物可能为（ ）
3.下列有机物在H’-NMR上只给出一组峰的是( )
A、HCHO B、CH3OH
C、HCOOH D、CH3COOCH3
D
A
２种H
９∶１
１种
4种H
３∶２∶２∶１
４种H
３∶２∶１∶６
4、写出下列有机物中核磁共振氢谱的峰面积之比
5、某仅碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物，经测定其相对分子质量为46。取该有机化合物样品4.6g ，在纯氧中完全燃烧，将产物先后通过浓硫酸和碱石灰，两者分别增重8.8g和5.4g。
（1）试求该有机化合物的分子式。
（2）若该有机化合物的H核磁共振谱图如下图所示，请写出该有机化合物的结构简式。
C2H6O
CH3OCH3
乙醇
C2H6O
分离
提纯
元素定量分析，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
n(C):n(H):n(O)
粮食
研究有机化合物的一般步骤
质谱法
红外光谱
核磁共振氢谱
分子结构的鉴定
第1章 认识有机化合物
乙醇
C2H6O
分离
提纯
元素定量分析，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
n(C):n(H):n(O)
粮食
研究有机化合物的一般步骤
一、元素分析
定性分析: 有机物的元素组成分析
元素分析
定量分析: 分子内各元素原子的质量分数
燃烧法：C—CO2、H—H2O、S—SO2、H—HCl
李比希氧化产物吸收法
现代元素分析法
现代元素分析仪
(1) 先确定该有机物中各组成元素原子的质量分数
(2) 再求各元素原子的个数比
【思路点拨】
思考与交流：若要确定其分子式，还需要什么条件？
实验式C2H6O
C 52.16%
O 34.70%
H 13.14%
例：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A 中碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数13.14%试求该未知物A的实验式。 （最简式）
相对分子质量
二、相对分子质量的测定-质谱法
阅读：P21第一自然段
未知物A的质谱图
MA= 46
谱图中的质荷比最大值就是未知物的相对分子质量
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
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（ ）。
C4H10O
74
C4H10O
关系： (实验式) n = 分子式
3、测得某化合物实验式是CH3、相对分子质量是30，求该化合物的分子式。
依据质谱图：
未知物A的相对分子质量为46，实验式C2H6O的式量是46，M=[M (C2H6O)] ×n， n=1，所以未知物A的实验式 和分子式都是C2H6O 。
二甲醚
乙醇
写出C2H6O可能的结构：
怎样确定有机物A是二甲醚，还是乙醇？
课本P21 图1-15
三、分子结构的鉴定
原理：P22 第一段
作用：初步判断某种有机物中含有的化学键或官能团。
红外光谱仪
红外光谱图
红外光谱（IR)
图1-17 未知物A的红外光谱图
有机物A的结构式为？
1、如图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物可能是（ ）
A、CH3COOCH2CH3 B、 CH3CH2COOH
C、HCOOCH2CH2CH3 D、(CH3)2CHCH2COOH
A
2、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—C
C=O
不对称CH3
CH3COOCH2CH3
核磁共振氢谱（1H-NMR)
原理：P22 第3段
作用：测定有机物分子中氢原子的种类和数目。
三、分子结构的鉴定
氢原子种类＝吸收峰数目
不同氢原子个数比＝不同吸收峰面积比
未知物A核磁共振氢谱
针对练习1、分子式为C2H6O的两种有机化合物的1H核磁共振谱，你能分辨出哪一幅是乙醇的1H-NMR谱图吗?
分子式为C2H6O的两种有机物的1H核磁共振谱图
核磁共振氢谱
H—C—O—C—H H―C―C―O-H
H H
H H
H H
H H
【2015新课标Ⅱ卷理综化学】
（5）D的所有同分异构体在下列—种表征仪器中显示的信号（或数据）完全相同，该仪器是_____(填标号)。
a．质谱仪 b．红外光谱仪 c．元素分析仪 d．核磁共振仪
?
A、CH3CH2CHO B、 CH3CH2CH2OH
C、CH3CH2CH3 D、CH3OCH3
针对练习2、如图是某有机物的核磁共振氢谱(1H-NMR) ，则该有机物可能为（ ）
3.下列有机物在H’-NMR上只给出一组峰的是( )
A、HCHO B、CH3OH
C、HCOOH D、CH3COOCH3
D
A
２种H
９∶１
１种
4种H
３∶２∶２∶１
４种H
３∶２∶１∶６
4、写出下列有机物中核磁共振氢谱的峰面积之比
5、某仅碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物，经测定其相对分子质量为46。取该有机化合物样品4.6g ，在纯氧中完全燃烧，将产物先后通过浓硫酸和碱石灰，两者分别增重8.8g和5.4g。
（1）试求该有机化合物的分子式。
（2）若该有机化合物的H核磁共振谱图如下图所示，请写出该有机化合物的结构简式。
C2H6O
CH3OCH3
乙醇
C2H6O
分离
提纯
元素定量分析，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
n(C):n(H):n(O)
粮食
研究有机化合物的一般步骤
质谱法
红外光谱
核磁共振氢谱