第一章 第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法(第2课时)
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。
同分异构体
结构式
(确定有机物的官能团)
有机物的性质
•
16
分子结构的鉴定
四、分子结构的鉴定 1.化学方法:
利用特征反应鉴定出官能团,再进一步确认分子结构
2.物理方法: ①红外光谱
作用:获得分子中含有何种化学键或官能团的信息
氢原子种类不同(所
(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)。
n(C)∶n(H)∶n(O)=52.16/12∶13.14/1∶34.7/16 =2∶6∶1
∴实验式为 C2H6O
(2)若要确定它的分子式,还需要什么条件?
相对分子质量
•
7
元素分析与相对分子质量的测定
例2、实验测得某碳氢化合物A中,含碳80%、含氢
•
8
元素分析与相对分子质量的测定
三、元素分析与相对分子质量的确定 思考:确定相对分子质量的方法有哪些?
(1)M = m/n (2)M1 = DM2 (D为相对密度) (3)M = 22.4 L/mol ·ρg/L=22.4ρ g/mol
(4)质谱法 (标况下气体)
•
9
元素分析与相对分子质量的测定
实验式和分子式有何区别? 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。
•
5
元素分析与相对分子质量的测定
三、元素分析与相对分子质量的测定
确定有机化合物的分子式的方法:
[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
•
23
分子结构的鉴定
结构分析:核磁共振法 (H’—NMR)
作用:测定有机物中H 原子的种类 和数目
吸收峰数目=氢原子类型
信号强度之比
信
号
个
峰
数
面
积
不同吸收峰的面积之比(强度之比)= 不同氢原子的个数之比
•
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分子结构的鉴定
核 磁 共 振 氢 谱
•
25
分子结构的鉴定
例5、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?
子量不超过300,故可知吗啡分子量即为285。
⑵一个吗啡分子中碳原子数为
氢原子数为
氮原子数为1
氧原子数为
故吗啡的分子
式为
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ห้องสมุดไป่ตู้
分子结构的鉴定
四、分子结构的鉴定
分子式
当化合物结构比 较复杂时,若用 化学方法,时间 长、浪费试剂,
计算不饱和度
因此科学上常常 需要采取一些物
理方法。与鉴定
推测可能的 官能团
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。
解法一 ∵ n(C)∶n(H)=80/12∶20/1=1∶3 ∴该化合物的实验式:CH3 设分子式为 (CH3)n 则 15n=30
解法二 ∴ n=2 分子式为 C2H6 ∵1mol有机物中含C原子30×80%/12=2mol 1mol有机物中含H原子30×20%/1=6mol 则一个分子中含2个C原子6个H原子 ∴ 分子式为 C2H6
第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法 第2课时
武山四中 赵亚莉
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1
元素分析与相对分子质量的测定
三、元素分析与相对分子质量的测定 1.元素分析:
李比希法→现代元素分析法
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2
元素分析与相对分子质量的测定
化学史话 李定量比测希定对有有机机物化中碳合和物氢结元构素的含研量的究一有种什分么析贡方献法?
德国化学家李比希 (1803~1873)
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3
元素分析与相对分子质量的测定
“李比希元素分析法”的原理:
取H(定O量)含的C、加氧化铜
H2O
用无水 CaCl2吸收
得前后 质量差
有机物
氧化
CO2
用KOH浓 溶液吸收
得前后 质量差
得出实验式 计算O含量
计算C、H含量
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)。
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( 74 ),分子式为( C4H10O )。
n(C)∶n(H)∶n(O)=64.86%/12∶13.51%/1∶21.63%/16
=4∶10∶1
∴ 实验式为: C4H10O
74
设分子式为; (C4H10O)n 则 74n=74
∴ n=1 分子式为 C4H10O
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30
100
31
+ CH2=OH
最大分子、离子
相 80 +
对
CH3CH2
丰 60
度 40
29 27
20
+ CH3CH=OH
45
+ CH3CH2OH
46
的质荷比越大, 达到检测器需要 的时间越长,因 此质谱图中的质 荷比最大的就是
0 20 30 40 50
质荷比 未知物的相对分
乙醇的质谱图
子质量。
/%
•
12
[方法二] 1 mol物质中各原子(元素)的质量除 以原子的摩尔质量→ 1 mol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
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6
元素分析与相对分子质量的测定
[练习]某含C、H、O三种元素组成的未知有机物 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%。
构,请写出该分子的结构简式 CH3CH2OCH2CH3
对称CH3 对称CH2
•
C―O―C
21
分子结构的鉴定
核磁共振仪
•
22
分子结构的鉴定
四、分子结构的确定
2.核磁共振氢谱
核磁共振中的核指的是氢原子核。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。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多少。
•
14
[练习]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 不分超析过:3可00先。假试设求分:子⑴中吗只啡含的1个分氮子原量子;,⑵可吗通啡过的N的分百子分式。
含量和N的原子量,计算出吗啡的最小分子量。
解:⑴吗啡最小分子量
,而又知吗啡分
分子
“碎片”
结构
质荷比:碎片的相对质量(m)和所带电荷(e-)的比值 质谱法作用:测定相对分子质量
(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)
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10
元素分析与相对分子质量的测定
质谱仪
•
11
元素分析与相对分子质量的测定
三、元素分析与相对分子质量的测定
②核磁共振氢谱 处的化学环境不同)
特征峰也不同 作用:测定有机物分子中等效氢原子的类型和数目
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17
分子结构的鉴定
四、分子结构的鉴定
1.红外光谱(IR)
红外光谱法确定有机物结构的原理是:
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。
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分子结构的鉴定
2、分子式为C3H6O2的二元混合物,分离后,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)。
3∶3
CH3COOCH3
3∶2∶1 CH3CH2COOH HCOOCH2CH3 HOCH2COCH3
2.质谱法 ——相对分子质量的确定
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。
有机物 高能电子束轰击 带电的 碎片的质荷比 确定
•
18
分子结构的鉴定
2、红外光谱的应用原理
•
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分子结构的鉴定
例4、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:
CH3CH2COOCH3或CH3COOCH2CH3
不对称CH3
C=O
C―O―C
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分子结构的鉴定
练习5:有一有机物的相对分子质量为74,确定分子结
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4
元素分析与相对分子质量的测定
例1、5.8 g某有机物完全燃烧,生成CO2 13.2 g , H2O 5.4 g 。含有哪些元素?
n(C)∶n(H)∶n(O)=13.2/44∶5.4×2/18∶1.6/16 =0.3:0.6:0.1=3∶6∶1
研究有机化合物的一般方法(第2课时 确定分子的实验式,分子式和分子结构)(课件精讲)
确定分子实验式
02
确定分子式
03
确定分子结构
PA R T 0 1
同研究有机化合物的一般方法
研究有机化合物的基本步骤:
分离、提纯
蒸馏、
萃取、
重结晶等
确定实验式
确定分子式
元素定量分析
质谱法
确定分子结构
波谱分析:
质谱、红外光谱、
核磁共振氢谱、
X射线衍射等
元素的定性、定量分析
将一定量的有
机物燃烧
5.4 g 。含有哪些元素?
m(C) = 13.2×
=
3.6 g
m(H) =5. ×
=
0.6 g
m(O) = 5.8 – 3.6 – 0.6 = 1.6 g
有机物的实验式:
n(C)∶n(H)∶n(O)=13.2/44∶5.4×2/18∶1.6/16
=0.3:0.6:0.1=3∶6∶1
石棉上粉碎的氢氧化钠)及高氯酸镁的吸
收管内,前者将排出的二氧化碳变为碳酸
钠,后者吸收水变为含有结晶水的高氯酸
镁,这两个吸收管增加的重量分别表示生
成的二氧化碳和水的重量,由此即可计算
样品中的碳和氢的含量。剩余的则为氧的
含量。
确定实验式
实验式:表示分子内各元素原子的最简整数比的化学式
C2H4O
C4H8O2
一定量 燃烧氧化
有机物
得出实验式
H2O
CO2
计算O
含量
干燥剂
吸收
碱液吸收
∆m1
∆m2
计算C、
H含量
确定实验式
【例1】含C、H、O三元素的未知物A,经燃烧分析实验测定该未知物中碳
第四节_研究有机化合物的一般步骤和方法20140212
(4)碳、氢原子守恒: xCO2 CxHy
y 2
H 2O xCO2
CxHyOz
y 2
H2O
【例 4】某有机物 A 3.0 g,完全燃烧后生成 3.6 g 水和 3.36 L CO2(标准状况),已知该有机物的蒸气对 氢气的相对密度为 30,①求该有机物的分子式;②若此有机物为醇类,写出其结构简式。
2.相对分子质量的测定——质谱法 原理:质谱图中的质..
三、分子结构的鉴定 1.红外光谱(无需记忆) 通过红外光谱可以推知有机物含有哪些化学键、官能团
【例 5】 下图是一种分子式为 C3H6O2 的有机物的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为:
【例 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 B C D 乙酸乙酯和水,酒精和水,植物油和水 四氯化碳和水,溴苯和水,硝基苯和水 甘油和水,乙酸和水,乙酸和乙醇 汽油和水,苯和水,己烷和水 可以用分液漏斗分离的一组液体混和物是 B 苯和溴苯 D 硝基苯和水
【例 2】 A C
溴和四氯化碳 汽油和苯
1
【总结】确定分子式的方法 确定分子式的思路方法 (1)最简式法:由各元素的质量分数→求各元素的原子个数比(实验式)→相对分子质量→求分子式。 (2)物质的量关系法:由题中已知条件求出 1mol 有机分子中含各元素原子的物质的量→求分子式。 (3)燃烧通式法
y
利用通式和相关条件求分子式。
y
CxHy+(x+4)O2→xCO2+2H2O CxHyOz+(x+ - )O2→xCO2+ H2O
第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法
研究有机化合物的一般步骤和方法
一、分离、提纯
1、蒸馏
2、结晶和重结晶【实验 1-2】 (1)冷却法:将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体,此法适合于溶解度随温度变化较大的溶液。 (2)蒸发法:此法适合于溶解度随温度变化不大的溶液,如粗盐的提纯。 (3)重结晶:将已知的晶体用蒸馏水溶解,经过滤、蒸发、冷却等步骤,再次析出晶体,得到更纯 净的晶体的过程。 3、萃取 (1)萃取:利用溶液在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,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,前者称为萃取剂,一般溶质在萃取剂里的溶解度更大些。 分液:利用互不相溶的液体的密度不同,用分液漏斗将它们一一分离出来。
【化学课件】研究有机化合物的一般步骤和方法
2、红外光谱的应用原理 红外光谱仪
可以获得化学键和官能团的信息
未知物A 的红外光谱
可初步推测该未知物A是含羟基 的化合物, 结构简式可写为 CH3CH2OH。
例5、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:
有机物 高能电子束轰击 带电的 碎片的质荷比 确定
分子
“碎片”
结构
质谱图中的质荷比:分子离子与碎片离子的相对质量(m) 和所带电荷(e-)的比值 (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)
质谱法作用:测定相对分子质量
相对分子质量的测定—质谱法(MS)
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)。
[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 。[问解题]:解(1决)先:若确定要该确有定机它物的中分各子组成式元,还素需原要子什的质么量条分件数?
三、分子结构的确定
1.红外光谱(IR)
红外光谱法确定有机物结构的原理是:
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
B、CH3OH D、CH3COOCH3
问题探究:1.下列有机物中有几种H原子以及
个数之比?
高中化学和教版选修五第一章第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法第2课时
+ CH3CH2
29 27 46
+ CH3CH2OH
最大分子、离子 的质荷比越大, 达到检测器需要 的时间越长,因 此质谱图中的质 荷比最大的就是 未知物的相对分 子质量。
/%
20
30
40
50
质荷比
乙醇的质谱图
2014-4-4
例3.2002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( B ) A.甲醇 B.甲烷 C.丙烷 D.乙烯
2014-4-4
[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( C4H10O )。 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( 74 ),分子式为( C4H10O )。 n(C)∶n(H)∶n(O)=64.86%/12∶13.51%/1∶21.63%/16 =4∶10∶1 ∴ 实验式为: C4H10O 设分子式为; ∴ n=1 (C4H10O)n 分子式为 则 C4H10O 74n=74
第四节
研究有机化合物的一般步骤和方法
第二课时
2014-4-4
1、了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的 一般方法,并能根据它们确定有机化合物的分子式。 2、知道质谱、红外光谱、核磁共振谱的原理和用途。
第四节研究有机化合物的一般步骤和方法
【思考与交流】
常用的分离、提纯物质的方法有哪些? 1、化学方法: 2、物理方法:
利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分开。
有机物分离的常用物理方法: 提纯固体有机物: 重结晶 提纯液体有机物: 蒸馏
萃取
(一) 蒸馏:
1、条件:
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℃ )。
红外光谱(IR)
①原理:
当用红外线照射有机物分子时,分子中的 化学键、官能团可发生振动吸收,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。
②用途: 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。
例:P22
例:下图是一种分子式为C3H6O2的有机物的红 外光谱谱图,则该有机物的结构简式为:
(提纯固体有机物)
有机物在热溶液中的溶解度较大,而在冷溶液中的 溶解度较小,冷却后易于结晶析出。
2、重结晶对溶剂的要求
①杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大,易于除 去; ②被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度的影响 大
资料:实验1-2粗苯甲酸的提纯
1、主要含泥沙、氯化钠杂质; 2、苯甲酸为食品防腐剂,白色片状晶体, 熔点122.4 ℃; 3、苯甲酸溶解度:0.17g (25 ℃), 0.95g (50 ℃), 6.8g (95 ℃).
练习2
吸收峰数目=氢原子类型 不同吸收峰的面积之比(强度之比)= 不同氢原子的个数之比
核磁共振氢谱
如何根据核磁共振氢谱确定有机物的结构?
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。 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。
【化学课件】研究有机化合物的一般步骤
√
例4、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:
练习5、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) 。
不同氢原子的个数之比
练习4、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
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 吗啡的分子式
1、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底,就可能使他的全部教育成果从此为之毁灭。——卢梭 2、教育人就是要形成人的性格。——欧文 3、自我教育需要有非常重要而强有力的促进因素——自尊心、自我尊重感、上进心。——苏霍姆林斯基 4、追求理想是一个人进行自我教育的最初的动力,而没有自我教育就不能想象会有完美的精神生活。我认为,教会学生自己教育自己,这是一种 最高级的技巧和艺术。——苏霍姆林斯基 5、没有时间教育儿子——就意味着没有时间做人。——(前苏联)苏霍姆林斯基 6、教育不是注满一桶水,而且点燃一把火。——叶芝 7、教育技巧的全部奥秘也就在于如何爱护儿童。——苏霍姆林斯基 8、教育的根是苦的,但其果实是甜的。——亚里士多德 9、教育的目的,是替年轻人的终生自修作准备。——R.M.H. 10、教育的目的在于能让青年人毕生进行自我教育。——哈钦斯 11、教育的实质正是在于克服自己身上的动物本能和发展人所特有的全部本性。——(前苏联)苏霍姆林斯基 12、教育的唯一工作与全部工作可以总结在这一概念之中——道德。——赫尔巴特 13、教育儿童通过周围世界的美,人的关系的美而看到的精神的高尚、善良和诚实,并在此基础上在自己身上确立美的品质。——苏霍姆林斯基 14、教育不在于使人知其所未知,而在于按其所未行而行。——园斯金 15、教育工作中的百分之一的废品,就会使国家遭受严重的损失。——马卡连柯 16、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心,这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进,不知自勉,任何教育者就都不能在他的身 上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方,儿童才会产生上进心。——苏霍姆林斯基 17、教育能开拓人的智力。——贺拉斯 18、作为一个父亲,最大的乐趣就在于:在其有生之年,能够根据自己走过的路来启发教育子女。——蒙田 19、教育上的水是什么就是情,就是爱。教育没有了情爱,就成了无水的池,任你四方形也罢、圆形也罢,总逃不出一个空虚。班主任广博的爱 心就是流淌在班级之池中的水,时刻滋润着学生的心田。——夏丐尊 20、教育不能创造什么,但它能启发儿童创造力以从事于创造工作。——陶行知
研究有机化合物的一般步骤和方法
第四节研究有机化合物的一般步骤和方法教学目标(一)知识与技能1、了解怎样研究有机化合物,应采取的步骤和方法。
2、掌握有机物的分离和提纯的一般方法,鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。
(二)过程与方法通过录像方式,参观了解质谱仪、红外光谱仪、核磁共振仪等仪器实验操作过程。
(三)情感态度与价值观通过本节的练习,从中体验研究有机化合物的过程和科学方法,提高自身的科学素养。
教学重点1、蒸馏、重结晶等分离提纯有机物的实验操作2、通过具体实例了解某些物理方法如何确定有机化合物的元素组成相对分子质量和分子结构3、确定有机化合物实验式、相对分子质量、分子式的有关计算教学难点确定有机物相对分子质量和鉴定有机物分子结构的物理方法的介绍教学过程第一课时【引入】从天然资源中提取有机物成分或者是工业生产、实验室合成的有机化合物不可能直接得到纯净物,因此,必须对所得到的产品进行分离提纯。
如果要鉴定和研究未知有机物的结构与性质,必须得到更纯净的有机物。
今天我们就来学习研究有机化合物的一般步骤。
【学生】阅读课文【归纳】1研究有机化合物的一般步骤和方法(1)分离、提纯(蒸馏、重结晶、升华、色谱分离);(2)元素分析(元素定性分析、元素定量分析)──确定实验式;(3)相对分子质量的测定(质谱法)──确定分子式;(4)分子结构的鉴定(化学法、物理法)。
2有机物的分离、提纯实验一、分离、提纯1.蒸馏完成演示【实验1-1】【实验1-1】注意事项:(1)安装蒸馏仪器时要注意先从蒸馏烧瓶装起,根据加热器的高低确定蒸馏瓶的位置。
然后,再接水冷凝管、尾接管、接受容器(锥形瓶),即“先下后上”“先头后尾”;拆卸蒸馏装置时顺序相反,即“先尾后头”。
(2)若是非磨口仪器,要注意温度计插入蒸馏烧瓶的位置、蒸馏烧瓶接入水冷凝器的位置等。
(3)蒸馏烧瓶装入工业乙醇的量以1/2容积为宜,不能超过2/3。
不要忘记在蒸馏前加入沸石。
如忘记加入沸石应停止加热,并冷却至室温后再加入沸石,千万不可在热的溶液中加入沸石,以免发生暴沸引起事故。
第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法教学设计(2课时)
第四节研究有机化合物的一般步骤和方法车琳第一课时教学内容:分离、提纯,相对分子质量的测定教学目标1、知识与技能(1)、初步了解研究有机化合物的一般步骤;初步学会分离、提纯有机物的常规方法(蒸馏法与重结晶法)(2)、知道如何确定有机物的元素组成,学会运用最简式法和直接法确定有机物分子式(3)、知道现代物理方法在测定有机物的元素组成、相对分子质量中的应用2、过程与方法(1)、通过研究有机化合物的一般步骤和方法的学习,进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法,提高自主学习能力。
(2)、体验有机物组成的研究过程,学习科学探究方法,提高科学探究能力,逐步形成独立思考的能力,善于与人合作,具有团队精神。
(3)、在探究中,尝试运用观察、实验与查阅资料等手段获取信息,并运用比较、归纳等方法对信息进行加工,能对自己的学习过程进行计划、反思、评价和调控,提高自主学习能力。
3、情感态度与价值观(1)、从科学家探索组成的过程,体验科学探究的艰辛和喜悦,养成良好的科学态度和形成正确的价值观。
(2)、感受现代物理学及计算机技术对有机化学发展的推动作用,体验严谨、求实的有机化合物研究过程。
(3)、体会逻辑严谨的思维美、解题的格式美。
教学重点:①蒸馏、重结晶等分离提纯有机物的实验操作②通过具体实例了解某些物理方法如何确定有机化合物的相对分子质量③确定有机化合物实验式、相对分子质量、分子式的有关计算教学难点:确定有机物相对分子质量教学策略:实验—讨论—交流教学进程【课前研读】(提示:请同学课前务必完成!)一、研究有机化合物的一般步骤与方法步骤方法(二)、分离提纯方法1、怎样的混合物适合用蒸馏法分离?2、怎样的混合物适合用重结晶法分离?3、怎样的混合物适合用萃取法分离?(三)相对分子质量的测定——质谱法(参考教材内容,弄清质谱仪原理,熟悉质荷比。
建议同学上网学习)思考:质荷比是什么?如何读谱以确定有机物的相对分子质量?【课堂讨论】(争做课堂主人!)(一)、预习检查,或预习演说(5分钟)(二)、问题引入(5分钟)从天然资源中提取有机物成分,首先得到的是含有有机物的粗品。
高中化学选修5《研究有机化合物的一般步骤和方法》第二课时教案
高中化学选修5《研究有机化合物的一般步骤和方法》第二课时教案第二课时【引入】师:上节课我们已经对所要研究的有机物进行了分离和提纯,接下来进行第二步——元素定量分析确定实验式。
【板书】二、元素分析与相对分子质量的测定、元素分析师:元素定量分析的原理是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。
以便于进一步确定其分子式。
例1、某烃含氢元素的质量分数为17.2%,求此烃的实验式。
又测得该烃的相对分子质量是58,求该烃的分子式。
【分析解答】分析:此题题给条件很简单,是有机物分子式确定中最典型的计算。
由于该物质为烃,则它只含碳、氢两种元素,则碳元素的质量分数为(100-17.2)%=82.8%。
则该烃中各元素原子数(N)之比为:c2H5仅仅代表碳原子和氢原子的最简整数比,是该烃的实验式,不是该烃的分子式。
设该烃有n个c2H5,则因此,烃的分子式为c4H10。
【讲解】对于一种未知物,如果知道了物质的元素组成和相对分子质量,就会很容易通过计算得出分子式。
确定有机物的分子式的途径:1.确定实验式2.确定相对分子质量例2、燃烧某有机物A1.50g,生成1.12L(标准状况)co2和0.05molH2o。
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。
解答:首先要确定该物质的组成元素。
.5gA中各元素的质量:,所以有机物中还含有o元素。
则实验式为cH2o,其式量为30。
又因该有机物的相对分子质量因此实验式即为分子式。
【讲解】从例题可以看出计算相对分子量很重要,计算有机物相对分子质量的方法有哪些?密度法,相对密度法。
另外可以看出元素的质量有时不能由实验直接得出,还需要对实验现象和结果进行必要的分析和计算。
【归纳总结】确定有机物分子式的一般方法.(1)实验式法:①根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数比(最简式)。
研究有机化合物的一般步骤和方法2化学课件
第一章 认识有机化合物
第四节 研究有机化合 物的一般步骤和方法(2)
教学目标: 1、掌握有机化合物定性分析
和定量分析的基本方法 2、了解鉴定有机化合物结构
的一般过程与数据处理方法 教学重点:
有机化合物组成元素分析与相
对分子质量的测定方法;分子结 构的鉴定
研究有机化合物要经过以下几个步骤:
粗
分离 定性
相对丰度 乙醇的质谱图 CH2=OH+
100%
31 乙醇
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。
60%
CH3CH2+
29 27
CH3CH=OH+45
15
20%
CH3CH2OH+ 46
0
20
30
50 m/e
有机物A的分子式为:
(C H O) 2 6
由上述图谱可知 : 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
分离 定性
产
提纯 分析
品
结晶
除 杂
萃取 质
确定 组成 元素
蒸馏 能否用化学方法?
实验式或最简式
定量分析
红
质 量 分 析
测 定质 分谱 子法
结
外 光
构谱
分
核 磁
析共
量
振 谱
分子式 结构 式
练习: P.21 学与问
产
提纯 分析
品
定量分析
除
确定每一个操作步骤 是怎样完成的呢?
实验式或最简式
质测 结 量定 构 分分 分 析子 析
量 分子式 结构
