有机物结构的确定方法
确定有机物的组成和结构
钠融法:将有机物与金属钠混合 熔融，氮、氯、溴、硫等元素将 以氰化钠、氯化钠、溴化钠、硫 化钠等形式存在，再用无机定性 分析法测定
铜丝燃烧法:将一根纯铜丝加热 至红热，蘸上试样，放在火焰上 灼烧，如存在卤素，火焰为绿色。
2、定量测定
g。请回答下列问题：
(1)按上述所给的信息，装置的连接顺序应是
D→________ →________ B A ； C →F→________ (3)E中应盛装试剂________ H2O2 ；
吸收生成 (2)A、B管内均盛有固态试剂，A管的作用是________ 的CO2 ；
(4)如果把CuO网去掉，A管质量将
元素分析仪作为一种实验室常规仪器，可同时 对有机的固体、高挥发性和敏感性物质中C、H、 N、S、元素的含量进行定量分析测定, 在研究 有机材料及有机化合物的元素组成等方面具有 重要作用。可广泛应用于化学和药物学产品， 如精细化工产品、药物、肥料、石油化工产品 碳、氢、氧、氮元素含量，从而揭示化合物性 质变化，得到有用信息，是科学研究的有效手 段
问题探究：下列有机物中有几种H原子以 及个数之比？ CH3 CH3-CH-CH3 CH3-C-CH3 CH3 CH3 ２种；９：１ １种 CH3-CH2-CH2-OH CH3-CH2-CH-CH3 CH3 ４种；３：２：１：６
4种；３:2:２:１
所处的化学环境相同的氢原 子又称“等效氢原子”
分子中等效氢原子：
练习1、吗啡是严格查禁的毒品。吗啡的组成中， 碳元素的质量分数为71.58%，氢元素的质量分 数为6.67%，氮元素的质量分数为4.91%，其余 为氧元素。已知吗啡的相对分子质量不超过300， 285 则吗啡的相对分子质量为______，吗啡的分子 C17H19O3N 式为___________ 。
【新教材】有机物分子式与分子结构的确定 2
【新教材】有机物分子式与分子结构的确定一、确定分子式——质谱法1．原理质谱仪用高能电子流等轰击样品，使有机分子失去电子，形成带正电荷的分子离子和碎片离子等。
这些离子因质量不同、电荷不同，在电场和磁场中的运动行为不同。
计算机对其进行分析后，得到它们的相对质量与电荷数的比值，即质荷比。
以质荷比为横坐标，以各类离子的相对丰度为纵坐标记录测试结果，就得到有机化合物的质谱图。
2．相对分子质量确定质谱图中最右侧的分子离子峰或质荷比最大值表示样品中分子的相对分子质量。
3．示例说明下图是某未知物A(实验式为C2H6O)的质谱图，由此可确定该未知物的相对分子质量为46。
分子式为C2H6O的结构有哪几种？写出各自的键线式。
[提示]2种。
二、确定分子结构——波谱分析1．红外光谱(1)作用：初步判断某有机物分子中所含有的化学键或官能团。
(2)原理：不同的化学键或官能团的吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置。
例如：分子式为C2H6O的红外光谱上发现有O—H、C—H和C—O的吸收峰，可推知该分子的结构简式为C2H5—OH。
2．核磁共振氢谱(1)作用：测定有机物分子中氢原子的类型和它们的相对数目。
(2)原理：处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图上出现的位置也不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。
(3)分析：吸收峰数目＝氢原子类型种类，吸收峰面积比＝氢原子数之比。
(4)示例分析：某未知物A的分子式为C2H6O，核磁共振氢谱如下图，则有3种处于不同化学环境的氢原子，个数比为3∶2∶1，说明该未知物A的结构简式为CH3CH2OH。
3．X射线衍射(1)原理：X射线是一种波长很短(约10－10m)的电磁波，它和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图。
经过计算可以从中获得分子结构的有关数据，包括键长、键角等分子结构信息。
(2)应用：将X射线衍射技术用于有机化合物(特别是复杂的生物大分子)晶体结构的测定，可以获得更为直接而详尽的结构信息。
有机化合物的结构表征方法关系及区别
一、在研究有机化合物的过程中，往往要对未知物的构造加以测定，或要对所合成的目的物进展验证构造。
其经典的方法有降解法和综合法。
降解法是在确定未知物的分子式以后，将待测物降解为分子较小的有机物，这些较小的有机物的构造式都是的。
根据较小有机物的构造及其他有关知识可以判断被测物的构造式。
综合法是将构造的小分子有机物，通过合成途径预计*待测的有机物，将合成的有机物和被研究的有机物进展比拟，可以确定其构造。
经典的化学方法是研究有机物构造的根底，今天在有机物研究中，仍占重要地位。
但是经典的研究方法花费时间长，消耗样品多，操作手续繁。
特别是一些复杂的天然有机物构造的研究，要花费几十年甚至几代人的精力。
近代开展起来的测定有机物构造的物理方法，可以在比拟短的时间内，用很少量的样品，经过简单的操作就可以获得满意的结果。
近代物理方法有多种，有机化学中应用最广泛的波谱方法是紫外和可见光谱，红外光谱，以及核磁共振谱〔氢谱、碳谱〕，一般简称"四谱〞。
二、经典化学方法1、特点：以化学反响为手段一种分析方法2、分析步骤〔1〕测定元素组成：将样品进展燃烧，观察燃烧时火焰颜色、有无黑烟、剩余，再通过化学反响，检测C、H、O等元素含量，得到化学式〔2〕测定分子摩尔质量：熔点降低法、沸点升高法〔3〕溶解度实验：通过将样品参加不同试剂，观察溶解与否，来进展构造猜想〔4〕官能团实验：通过与不同特殊试剂反响，判断对应的官能团构造〔例：D-A反响形成具有固定熔点的晶体——存在共轭双烯〕〔5〕反响生成衍生物，并与构造的衍生物进展比拟。
三、现代检测技术〔一〕紫外光谱(Ultraviolet Spectra,UV)(电子光谱)1、根本概念〔1〕定义：紫外光谱法是研究物质分子对紫外的吸收情况来进展定性、定量和构造分析的一种方法。
〔2〕特点：UV主要产生于分子价电子在电子能级间的跃迁，并伴随着振动转动能级跃迁，是研究物质电子光谱的定量和定性的分析方法。
有机物组成和结构的确定方法
不对称CH3
C=O
C—O—C
[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。
CH3CH2OCH2CH3
对称CH3 对称CH2
C—O—C
质谱法
用高能电子束轰击有机物分子，使之分离成带电的“碎 片”，分析带电“碎片”的特征谱，从而分析有机物的 结构。
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。
三、有机化合物分子式的计算方法
例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%。 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）。 若要确定它的分子式，还需要什么条件？
(2)红外光谱法 ①原理：当用红外线照射有机物时，分子中的 化学健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 不同位置，从而可以获得分子中含有何种化学键 或官能团的信息。 ②应用：初步判定有机物中___基__团_的种类。
红外光谱仪
例：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：
的两种物质是( ) B
A．A是C3H6；B是C6H6 B．A是C2H6；B是C3H6
C．A是C2H6；B是C6H6 D．A是C3H6；B是C2H6
某有机物8.8 g完全燃烧，只生成 22 g CO2和10.8 g H2O，没有 其他产物，则该有机物( )
含有的元素无法确定
BD
一定含有C、H、O三种元素
【解析】 该化合物中含有C、H、O原子个数分别为： C：74×0.648÷12≈4； H：74×0.135÷1≈10； O：74×(1－0.648－0.135)÷16≈1。 判断该有机物的分子式为C4H10O。
13级《研究有机化合物的一般步骤和方法(3)分子结构的确定
图谱题解题：
2、必须尽快熟悉有机物的类别及其官能团。
3、根据图谱获取的信息，按碳四价的原则对 官能团、基团进行合理的拼接。 4、得出结构(简)式后，再与谱图提供信息对 照检查，主要为分子量、官能团、基团的 类别是否吻合。
1、首先应掌握好三种谱图的作用、读谱方法。
研究有机化合物要经过以下几个步骤: 粗 产 品 结晶 萃取 分离 提纯 定性 分析 定量分析
化学 方法
除 杂 质
蒸馏
确定 质 组成 量 元素 分 析
测 结 质 定 构 红外 谱 分 分 光谱、 法 子 析 核磁 共振 量
氢谱
实验式或最简式
分子式
结构式
1、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、CH3COOCH3
根据实验数据填空： 1.8 (1)实验完毕后，生成物中水的质量为________g，假设广 5 口瓶里生成一种正盐，其质量为________g。 (2)生成的水中氢元素的质量为________g。 0.2 (3)生成的CO2中碳元素的质量为________g。 0.6 (4)该燃料中碳、氢元素的质量比为________。 3∶1 (5)已知这种燃料的每个分子中含有一个氧原子，则该燃 料的分子式为________，结构简式为________。
－ －1
＝0.1∶0.3∶0.05＝2∶6∶1, 即 A 的实验式为 C2H6O.
有机物分子式和结构式的确定
有机物分子式和结构式的确定有机物是化学中的一个重要分支，它主要研究含碳元素的化合物。
有机物的分子式和结构式是用来描述有机物化学组成和空间构型的重要工具。
下面我将就有机物分子式和结构式的确定进行详细的介绍。
一、有机物分子式的确定：步骤一：根据元素的相对原子质量及元素在分子式中的相对数量，计算出每个元素的相对原子数目。
步骤二：将每个元素的原子数目按照化学符号的顺序写在元素符号的右下角。
步骤三：将写出的元素符号及其相对原子数目按照化学符号的习惯顺序排列，并在各元素符号之间加上符号连接符号。
举例来说，对于乙烯分子（C2H4），可以按照以上步骤确定其分子式。
乙烯分子中含有碳和氢两个元素，根据它们的相对原子质量，可以得到碳的相对原子质量为12，氢的相对原子质量为1、根据乙烯分子中碳和氢的相对原子数目，可以得到碳的相对原子数目为2，氢的相对原子数目为4、将这些数据按照步骤二和步骤三的要求排列，可以得到乙烯分子的分子式为C2H4二、有机物结构式的确定：有机物结构式是用来表示有机物分子中原子间连接关系的化学式。
步骤一：确定有机物分子中各原子的相对位置及连接关系。
步骤二：根据有机物分子的分子式和阴离子的电子离对数，确定有机物分子中各原子间的化学键的种类（如单键、双键、三键等）。
步骤三：根据有机物分子中原子间的连接关系，使用化学键的表示方法（如普通线条、斜线、双线等）来表示有机物分子的结构式。
举例来说，对于乙烯分子（C2H4），可以按照以上步骤确定其结构式。
根据乙烯分子的分子式C2H4，可以确定乙烯分子中含有两个碳原子和四个氢原子。
根据碳原子间的相对位置及连接关系，可以知道乙烯分子中两个碳原子之间存在一个双键，碳原子与氢原子之间存在单键。
根据这些信息，可以使用普通线条来表示乙烯分子的结构式，即H-C=C-H。
总结起来，有机物分子式和结构式的确定是通过确定有机物分子中各原子的种类、个数和原子间连接关系，从而准确描述有机物的化学组成和空间构型。
有机化合物的结构分析
有机化合物的结构分析有机化合物是由碳元素与氢、氧、氮、硫等非金属元素通过共价键所组成的化合物。
它们广泛存在于自然界中，并且在生物学、药学、化学等领域中具有重要的应用价值。
在进行有机化合物的结构分析时，需要借助于一系列的实验方法和仪器设备，以确定有机化合物的分子式、结构式以及功能团的位置。
一、红外光谱分析法红外光谱分析是一种常用的有机化合物结构分析方法。
通过检测有机化合物分子中化学键的振动和伸缩，可以得到有关它们的结构信息。
红外光谱图上的吸收峰可以帮助我们确定分子中存在的功能团，比如氨基、羟基、羰基等。
此外，红外光谱还可以用于检测有机化合物中的非对称拉伸振动和对称拉伸振动，帮助我们确定有机化合物的手性性质。
二、质谱分析法质谱分析是一种通过检测有机化合物中离子的质量和相对丰度来确定其结构的方法。
通过质谱图上的质荷比（m/z）峰，可以推测出有机化合物的分子式和分子离子峰。
同时，质谱图上的裂解峰还可以提供有机化合物中化学键的断裂位置和分子结构的信息。
质谱分析法在有机化合物的鉴定和结构研究中发挥着重要的作用。
三、核磁共振分析法核磁共振分析是一种通过检测有机化合物中氢、碳等核自旋的能级差和共振频率来确定其结构的方法。
核磁共振谱图提供了有机化合物中各个原子核的相对化学位移和耦合常数，从而可以推导出有关化合物的结构信息。
核磁共振分析法可以用于确定有机化合物的碳谱和氢谱，进而得到有机化合物的结构式。
四、元素分析法元素分析是一种通过测定有机化合物中碳、氢、氧、氮等元素的含量和比例来确定其分子式的方法。
通过考察有机化合物的百分含量和摩尔比，可以推测它们的结构和化学式。
元素分析法广泛应用于有机化合物的合成和表征过程中。
综上所述，有机化合物的结构分析是一个重要且综合的研究领域。
通过运用红外光谱分析法、质谱分析法、核磁共振分析法和元素分析法等一系列的方法和技术，我们可以准确地确定有机化合物的结构信息，进而深入研究其性质和应用价值。
高中化学有机物分子式和结构式的确定方法总结
考点48有机物分子式和结构式的确定复习重点1．了解确定有机物实验式、分子式的方法，掌握有关有机物分子式确定的计算； 2．有机物分子式、结构式的确定方法 难点聚焦一、利用有机物燃烧反应的方程式进行计算 有关化学方程式烷烃＋＋＋烯烃或环烷烃＋点燃点燃C H O nCO (n 1)H OC H +3n 2O CO nH On 2n+2222n 2n 222312n +−→−−−→−−炔烃或二烯烃＋＋－点燃C H O nCO (n 1)H On 2n 2222--−→−−312n苯及苯的同系物＋＋－点燃C H O nCO (n 3)H On 2n 6222--−→−−332n 饱和一元醇＋＋饱和一元醛或酮＋＋点燃点燃C H O +3n 2nCO (n 1)H OC H O O nCO nH On 2n+222n 2n 222O n 2312−→−−-−→−−饱和一元羧酸或酯＋＋点燃C H O O nCO nH On 2n 2222322n -−→−−饱和二元醇＋＋＋点燃C H O O nCO (n 1)H On 2n+22222312n -−→−−饱和三元醇＋＋＋点燃C H O O nCO (n 1)H On 2n+23222322n -−→−−由上可知，相同碳原子数的烯烃(环烷烃)与一元饱和醇完全燃烧时，耗氧量相同(把C H O C H H O n 2n+2n 2n 2看成·：相同碳原子数的炔烃(二烯烃)与醛(酮)及饱和二元醇完全燃烧时，耗氧量相同(醛：C H O C H H O n 2n n 2n 22→·-饱和二元醇：C H O C H 2H O n 2n+22n 2n 22→·-)；相同碳原子数的羧酸(酯)与三元醇完全燃烧，耗氧量相同(羧酸：C H O n 2n 2→C H 2H O n 2n 42-·饱和三元醇：C H O C H 3H O n 2n 23n 2n 22+-→·) 二、通过实验确定乙醇的结构式由于有机化合物中存在着同分异构现象，因此一个分子式可能代表两种或两种以上具有不同结构的物质。
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温故而知新
1、下列有机物的命名错误的是（）
A.1，2，4-三甲苯
B.3-甲基戊烯
C.2-甲基-1-丙醇
D.1，3-二溴丙烷
2、下列化学用语正确的是（）。
A: 聚丙烯的结构简式：B: 丙烷分子的比例模型：
C: 四氯化碳分子的电子式：D: 2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式：
3、官能团决定有机物性质的原子或原子团.下列物质的类别与所含官能团都正确的是( )
A. B.
C. D.
4、某烯烃与氢气加成后得到2，2﹣二甲基丁烷，则该烯烃的名称是（）
A．3，3﹣二甲基﹣1﹣丁烯B．2，2﹣二甲基﹣2﹣丁烯
C．2，2﹣二甲基﹣1﹣丁烯 D．2，2﹣二甲基﹣3﹣丁烯
5、四联苯的一氯代物有( ).
A.3种
B.4种
C.5种
D.6种
6、主链上有4个C原子的某烷烃有2种同分异构体，含有相同C原子数且主链上也有4个C原子的单烯烃的同分异构体有（）。
A: 2种B: 4种C: 5种D: 7种
7、下列各组物质互为同分异构体的是（）
A、和
B、和
C、相对分子质量相同而结构不同的两种物质
D、和
8、用系统命名法命名下列有机物：
CH2=C(CH3)CH=CH2
有机物结构的确定
典例分析
一、有机物的提纯分离
1、现有三组混合液:①汽油和乙酸钠溶液②乙醇和丁醇⑧溴化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是:（）
A、分液、萃取、蒸馏
B、萃取、蒸馏、分液
C、分液、蒸馏、萃取
D、蒸馏、萃取、分液
2、选择下列实验方法分离提纯物质,将分离提纯方法的序号填在横线上.
A.萃取分液
B.升华
C.重结晶
D.分液
E.蒸馏
F.过滤
G.洗气
(1)______分离饱和食盐水与沙子的混合物.
(2)______从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾.
(3)______分离水和汽油的混合物.
(4)______分离CCl4(沸点为76.75℃）和甲苯(沸点为110.6℃）的混合物.
(5)______除去混在乙烷中的乙烯. (6)______提取碘水中的碘.
二、元素分析
1、1.38g有机物A完全燃烧后的产物只有二氧化碳和水蒸气.若将燃烧的产物通过碱石灰,碱石灰的质量会加3.06g,若将燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸的质量会增加1.08g,试通过计算确定A的实验式
2、23g有机物完全燃烧，通过足量浓硫酸增重27g，再通过足量Na2O2,增重28g。
求有机物最简式。
三、质谱法测定相对分子质量
(1)某有机物含有C、H、O三种元素.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%.
如图是该有机物的质谱图.则该有机物的分子式为
______
(2)完全燃烧某有机物4.3g生成4.48L(标准状况)CO2和
2.7g H2O.则该有机物的实验式为_______．
红外光谱和核磁共振氢谱
1、某有机物的相对分子质量为74,红外光普图如下,其结构可
确定为( )
A. B.
C. D.
2、已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是（）。
A: 由红外光谱可知，该有机物中至少含有三种不同的化学键
B: 由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为1：2：3
C: 仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D: 若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH3
3、分子式为的结构可能有和两种,为对其结构进行物理方法鉴定,可用__________或__________．
(1)若为,则红外光谱中应该有_______-个振动吸收;核磁共振氢谱中应该有
______个峰.
(2)若为,则红外光谱中有______个振动吸收;核磁共振氢谱中应有_____个峰. 4、（能力突破、选做）某有机化合物A的相对分子质量为136,分子式为C8H8O2。
A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示。
下列关于有机化合物A的说法中不正确的是()
A、有机化合物A属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应
B、有机化合物A在一定条件下可与3 mol H2发生加成反应
C、符合题中有机化合物A分子结构特征的有机物有1种
D、A的同分异构体中与其属于同类化合物的只有2种
课堂提高训练
1、下列各组混合物中，可以用分液漏斗分离的是（）。
A.苯和水
B.乙酸和乙醇
C.酒精和水
D.乙酸和水
2、能够快速、微量、精确测定相对分子质量的物理方法是()
A.质谱法
B.红外光谱法
C.紫外光谱法
D.核磁共振氢谱法
3、分子式为C2H6O的有机物有两种同分异构体：乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)，则通过下列方式或方法不可能将二者区别开来的是（）
A.红外光谱
B.核磁共振谱
C.元素分析法
D.与钠反应
4、下列化合物分子,在核磁共振氢谱图中能给出三种信号峰的是( )
A
B C D
5、某有机物在氧气中充分燃烧，生成 CO2 和 H2O 的物质的量之比为1:2，则下列说法中正确的是( )
A.分子中 C 、 H 、 O 个数之比为1:2:3
B.分子中 C 、 H 个数之比一定为1:4
C.该有机物中一定含有氧元素
D.此有机物的实验式为 CH4
6、燃烧0.2mol某有机物，得到0.4molCO2和0.6molH2O，由此可得出的结论是（）
A.该有机物含有2个碳原子和6个氢原子
B.该有机物中碳元素和氢元素的原子个数比为3:1
C.该有机物中含有2个CO2和3个H2O
D.该有机物的1个分子里含有2个碳原子和6个氢原子，还可能含有氧原子
7、在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3:2的化合物是（）。
A: B: C: D:
8、某化合物由碳、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、CH3CH2CHO
9、已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示，下列说法错误的是（）
A.若A的分子式为C3H6O2，则其结构简式为CH3COOCH3
B.由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环
境的氢原子，且个数之比为1∶2∶3
C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C3H6O2，则其可能的结构有三种
10、某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84，
红外光谱表明分子中不含碳碳双键，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢，则A的结构简式是____________________.A的一种同分异构体红外光谱表明分子中含有碳碳双键，且核磁共振氢谱表明分子中也只有一种类型的氢，试写出其结构简式__________________.
11、有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。
纯净的A为无色黏稠液体，易溶于水。
为研究A的组成与结构，进行了如下实验：。