专题1 认识有机化合物-夏

9.2g某有机物A在过量氧气中完全燃烧后， 将生成的产物先通过浓硫酸增重7.2g，后通 过碱石灰增重13.2g，剩余气体只有氧气。又 知，测得该化合物的蒸气对气态乙醇的相对 密度是2，求该化合物的分子式。
C3H8O3
2、有机化合物结构的研究
德国化学家李比希（1803～1873）
1832年和维勒合作提出 “基团论”：有机化合物由 “基”组成，这类稳定的“ 基”是有机化合物的基础。 1838年李比希还提出了 “基”的定义
物中所含元素原子个数的最简整数比。与 分子式在数值上相差n倍 解法：根据有机物中各元素的质量分数(或元
素的质量比)，求出该有机物的最简式，再根 据其相对分子质量求n的值，即可确定分子式。
例：已知某烃分子通过李比希法测得碳氢比为 1:2，其最简式为 ， 又测得该化合物的相对分子质量为14。求该 化合物的分子式为 。
1828年德国科学家维勒（P2：化学史话）
∆ NH4CNO == CO(NH2)2 ——打破了“生命力论”
有机化学的发展简史
1、萌发于17世纪
2、创立并成熟于18、19世纪 3、20世纪这一学科已发展成一门内 容丰富、涵盖面广、充满活力的学科
4、21世纪它又进入崭新的发展阶段。
（一）萌发和形成阶段
有机物中的“基”包括两类，一是烃基，另一 类是官能团。烃分子失去一个或几个氢原子所剩 余的部分叫做烃基(如甲基、乙基)，一般用 －R 表 示，官能团决定着有机化合物的主要化学性质， 是有机化学重要的分类依据。
课堂演练
练习：指出下列物质中存在的基团 CH3OH CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH CH3COOCH2CH3
应用：李比希法在C、H、O元素分析中的应用
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。某有机物完全燃烧后， 若产物中只有CO2和H2O ，则其组成元素肯定有C、H， 可能有O。
欲判断该有机物中是否含氧元素：
设有机物燃烧后CO2中碳元素的质量为m(C)，H2O中 氢元素质量为m(H)。若 m(有机物)＞m(C)＋m(H)→有机物中含有氧元素 m(有机物)＝m(C)＋m(H)→有机物中不含氧元素

思考：不同的基团具有不同的结构和 性质特点。那么如何确定有机化合物 的结构呢？用什么方法呢？
现代化学测定有机物结构的分析方法

核磁共振(NMR)

红外光谱(IR)
质谱法(MS) 紫外光谱法(UV)


核磁共振氢谱（1H-NMR）的应用原理
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，处于不同化学环境中的氢原子因产生共 振时吸收的频率不同，在谱图上出现的位置也不同，且吸 收峰的面积与氢原子数成正比。因此，从核磁共振氢谱图 上可以推知该有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们 的数目。
例题
1) 3.2 g某有机物在纯氧中燃烧，生成4.4 g CO2和3.6 g H2O，则该化合物由哪些元素 组成？这几种元素的物质的量之比为？
有机物所含各元素原子 个数的最简整数比
2) 13.8 g某有机物在氧气中完全燃烧后，测 得生成水16.2 g，二氧化碳26.4 g. 求其最简 式和氧元素的质量分数 C2H6O
探究：实验测得某碳氢化合物A中含碳80%，含氢 20%，求A的最简式。若要求出A的分子式还需要 哪些信息？ 又知 在标准状况下A的密度为1.34g/L， 或 在相同状况下A对氢气的相对密度为15
标况密度（或 相对密度）
有机物中各元 素原子的质量 分数或物质的 量比
相对分 子质量 分子式
最简式
练习
（4）大多不溶或难溶于水，易溶于有机溶剂
2.有机反应特点 ——“ 难 ”
（1）反应速度较慢，通常需要加催化剂和加热 ——“ 慢 ” （2）副反应多、产物复杂 ——“ 副反应 ”
3、有机化合物的基本结构 （1）有机分子中的化学键 —— 共价键， （2）碳是四价的——C原子自身相互结合能力强
（3） 碳与碳之间可以成键，形成复杂化合物——结合方式 多种多样（单键、双键、三键、链状、环状）
3.我国近年来许多城市禁止汽车使用含 铅汽油，其主要原因是 C A.提高汽油燃烧效率 B.降低汽油成本 C.避免铅污染大气 D.铅资源短缺 4.碳的氧化物、碳酸及其盐被划为无机 物的原因是 C A.结构简单 B.不是共价化合物 C.组成和性质与无机物相近 D.不是来源于石油和煤
5.在科学史上中国有很多重大的发明和发 现，以下发明和发现属于化学史上中国对 世界的贡献的是 B ①指南针 ②造纸 ③火药 ④印刷术 ⑤炼 铜、炼铁 ⑥合成尿素 ⑦人工合成具有活 性的胰岛素 ⑧提出氧化学说 ⑨提出原 子—分子学说 A、②④⑥⑦ B、②③⑤⑦ C、①③⑧⑨ D、①②③④
2、聚甲基丙烯酸羟乙酯（软）
这张不起眼的“白纸”就是填补国内空白 的高科技“人造皮肤”。这种“人造皮肤” 能帮助伤口尽快恢复。比如烧烫伤，把水 泡的水放出，用药清洗后，将“人造皮肤” 敷贴在伤口上，很快“人造皮肤”就和人 的身体长在一起，成了真的皮肤。
课堂练习
1.在人类已知的化合物中，种类最多的是 A、过渡元素形成的化合物 C B、第ⅢA族元素形成的化合物 C、第ⅣA族元素形成的化合物 D、第ⅦA族元素形成的化合物 2.下列物质不属于有机物的是 A A.碳酸 B.汽油 C.蔗糖 D.合成纤维
原始社会末期，古人利用谷物酿酒制醋
我国周代使用靛蓝、茜草天然燃料染布 公元前一世纪，我国使用天然气井
西汉初期造纸
我国3000年前以粮制糖
公元前一世纪，发展本草医学
1.到17世纪，人类学会了使用酒精、醋、 染色、植物和草药，了解了一些有机化合 物的性质、用途和制取方法等。
2.18世纪，人们对天然有机化合物进行了 广泛而具体的提取工作，得到了大量的有 机物。 3.19世纪初，瑞典化学家贝采利乌斯首先 提出“有机物”和“有机化学”这两个概 念；19世纪欧洲经历技术革命，有机化学 得到了空前发展· · · · · · · · · ·
斯德哥尔摩学院院士，十九世纪上半 叶化学界的最高权威。他对化学的突出 贡献主要在两个方面： （1）测定原子量和制定元素符号； （2）提出电化二元论。 1803年 发现了铈 1817年 发现了硒 1828年 发现了钍。 1806 年 开始使用“有机化学”名称 1827年 指出“同分异构”现象的存在 1835年 提出“催化”这一名。
有机物 ——含碳元素的化合物
(注：碳的氧化物 、碳酸(盐)、金属碳化物、二硫 化碳、氰酸(盐)、硫氰酸(盐)、氢氰酸(盐)除外）
衣
人 类 生 活 离 不 开 有 机 物
食 住 用 行 其它
1.有机化合物特征： （1）种类繁多、数目庞大 ——“ 多 ” （2）易燃烧（极少数例外） ——“ 燃 ” （3）熔、沸点较低(一般在250oC以下)，易挥发性 ——“ 低 ”
选修(理科)
有机化学基础
物质结构与性质
《有机化学基础》教材内容介绍 专题1：认识有机化合物
第一单元：有机化学的发展与应用 第二单元：科学家怎样研究有机物 有机化学的基 本概念与原理
专题2
有机物的结构与分类
第一单元：有机化合物的结构 第二单元：有机化合物的分类和命名
学习有机化学 的钥匙
专题3：常见的烃
3、有机化学的应用
现在人们不仅能够合成自然界中存在 的有机物，而且还能合成自然界中不存在 的有机物，以满足人们的生产、生活需要。 如：三大合成材料(即“合成塑料、合成橡 胶、合成纤维”) 、合成药物、一些特殊性 能的有机功能材料等。
高分子分离膜
角膜接触镜，俗称隐形眼镜。目前大量使用的软 质隐形眼镜。隐形眼镜常用以下材料制成： 1、硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物（硬）
• ②钠融法可定性确定有机物中是否 存在N、Cl、Br、S等元素； • ③铜丝燃烧法可定性确定有机物中 是否存在卤素。——火焰为绿色 • ④元素分析仪可确定有机物的元素 组成，能同时对C、H、O、S等多种 元素进行分析。(P7)
元素分析仪
李比希法(或燃烧法或氧化法) ——最早的碳、氢元素分析法 1831年李比希利用氧化 铜在高温条件下氧化有机物 生成水和二氧化碳，然后分 别用高氯酸镁和烧碱石棉吸 收水和二氧化碳，测定出碳 和氢的质量分数。
总结：元素的确定，再各元素原子的质量分数或 物质的量比的确定→确定最简式
(二) 有机物分子式的确定
1. 直接法(即“物质的量法”)
解法：直接求算出1mol有机物中各元素原子的物质 的量，即可确定分子式。
例：若上题中该有机物的物质的量为0.3 mol， C2H6O 则该物质的分子式为（ ）
2.最简式法：最简式又称实验式，指有机
（二）发展和走向辉煌时期
进入20世纪，随着社会的发展、数学、物理学等相关 学科研究成果的出现，有机化学有了极大的发展 1965年我国首次人工合成结晶牛胰岛素（P5）· · · · · · · ·
此外，有机化学研究手段的发展经 历了从手工操作到自动化、计算机化， 从常量到超微量的过程。 红外光谱、核磁共振、质谱、X射线 衍射等物理方法的引入，使有机分析达 到了微量、高效、准确的程度。 有机化学还能破译并合成蛋白质， 认识并改变遗传分子，从分子水平上揭 示生命的奥秘……
（4）同分异构现象普遍 例：C2H6O就可以代表乙醇和二甲醚两种不同的化合物
2、有机化学的建立与发展
阅读：课本2-5页 1、有机化学成为一个独立的分支是始 于谁提出了有机化学的概念？
18世纪瑞典化学家“贝采利乌斯”提出有机 化学的概念（P2：图1-1）
2、打破无机化学和有机化学界限的化 学家是谁？他用什么物质的变化证明？
专题1
认识有机化合物
第二单元 科学家怎样研究有机物
2014年2月25日星期二