人教化学选修5第一章 第四节　研究有机化合物的一般步骤和方法(共26张PPT).ppt

组织建设,化学选修5有机化学基础,研究有机物的一般步骤和方法(二),温故知新,将下列各组混合物与对应的分离方法连线,硝酸钾和氯化钠的混合物,碘水,分液,蒸馏,萃取,溴苯和水,汽油和柴油,重结晶,问题导学,分离、提纯,蒸馏、重结晶、萃取等,得到纯净的有机物后，如何确定它的分子式？,研究有机化合物的一般步骤和方法,1.鉴定有机物分子的元素组成(定性分析)(1)将某有机物在O2中充分燃烧后，各元素对应的燃烧产物：C；H；N；S。(2)若将有机物完全燃烧，生成物只有H2O(使无水CuSO4变蓝)和CO2(使澄清石灰水变浑浊)，则该有机物中一定含有的元素是，可能含有的元素是。(3)判断是否含氧元素，可先求出产物CO2和H2O中两元素的质量和，再与有机物的质量比较，若两者相等，则说明原有机物中氧元素，否则有机物中氧元素。,CO2,H2O,N2,SO2,C,C,C、H,没有,有,二、元素分析与相对分子质量的测定,早期的C、H元素分析李比希元素分析法,（2）元素的定量分析,李比希元素分析仪,2.测定有机物中各元素的质量分数(定量分析)(1)有机物中元素定量分析原理(李比希法)先用作氧化剂将仅含C、H、O元素的有机物氧化，然后分别用无水CaCl2和KOH浓溶液吸收生成的和；根据吸收前后吸收剂的质量变化即可算出反应生成的和的质量，从而确定有机物中和的质量，剩余则为的质量；最后计算确定有机物分子中各元素的质量分数。,CuO,水,二氧化碳,水,二氧化碳,氢原子,碳原子,氧原子,例题1、5.8g某有机物完全燃烧，生成CO213.2g,H2O5.4g。含有哪些元素?,有机物,燃烧产物CO2,燃烧产物H2O,存在：H,存在：C,13.2gCO2含有C3.6g；5.4gH2O中含有H0.3g,m(C)+m(H)=3.6+0.3=3.95.8,所以存在O,习题导学,若有机物燃烧产物只有CO2和H2O,有机物中肯定含有C、H元素,O元素的确定方法1m(有机物)=m(C)+m(H)，则有机物无Om(有机物)>m(C)+m(H)，则有机物含O方法2若产物CO2和H2O中O元素的总量>O2中的O元素的总量，则有机物中含有O元素；若产物CO2和H2O中O元素的总量=O2中的O元素的总量，则有机物中无O元素；,求出有机物中各元素的物质的量比，得最简式,根据相对分子质量与最简式式量的倍数关系确定分子式,归纳小结,思考：实验式(最简式)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的式子；分子式表示化合物分子所含元素的的式子。,最简单整数比,原子种类及数目,典例剖析,【例题】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。,(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】,若要确定它的分子式，,还需要什么条件？,实验式C2H6O,C52.16%,O34.70%,H13.14%,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。,习题导学,N（C）：N（H）=,=1:3,实验式为CH3,设分子式为（CH3）n,n=,=2,分子式为：C2H6,有机物相对分子质量的确定方法(2)根据标准状况下气体的密度，计算该气体的相对分子质量M(限于标准状况下)。(3)依据气体A相对于气体B的相对密度D，计算气体A的相对分子质量MA。,22.4,DMB,(3)A、B两种气体组成的混合气体中，它们的体积分数分别为w(A)、w(B)，该混合气体的平均相对分子质量M。,MAw(A)MBw(B),（1）M=m/n,(2)燃烧某有机物A1.50g，生成1.12L(标准状况)CO2和0.05molH2O。该有机物的蒸气对氢气的相对密度是15，求该有机物的分子式?,解析方法1有机物的相对分子质量是152=30,有机物的分子式为CH2O。,nC=1.12L22.4L/mol=0.05mol,nH=0.05mol2=0.1mol,nO=（1.5g12g/mol0.05mol+0.1mol1g/mol）16g/mol=0.05mol,N（C）：N（H）：N（O）=0.05mol：0.1mol：0.05mol=1：2：1,实验式为CH2O设分子式为（CH2O）n30n=30解的n=1,解析方法2有机物的相对分子质量是152=30,有机物的分子式为CH2O。,课堂练习：某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成，经测定其在标准状况下的密度为4.01g/L。取该有机物样品1.8g，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1.08g和2.64g。试求该有机物的分子式_。,提示：该有机物的现对分子质量=4.01g/L22.4L/mol90g/mol,解析设有机物的分子式为CxHyOz,9044x9y1.8g2.64g1.08g901.8g44x2.64gx3901.8g9y1.08gy6,有机物的分子式为C3H6O3。,答案C3H6O3,现代元素分析仪,3、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,质荷比最大的数据表示未知物A的相对分子质量,三、分子结构的鉴定,（2）红外光谱,未知物A的红外光谱图,（2）1H核磁共振谱,在1H核磁共振谱中：,有几个峰就说明分子中有几种不同化学环境的H；,峰的面积与分子中H原子的个数呈正比。,二甲醚的核磁共振谱图显示分子中只有一种氢原子,乙醇的核磁共振谱图显示分子中有三种氢原子,1H核磁共振图谱分析：乙醇和甲醚的谱图,例题3、下列有机物在H-NMR谱中，有几种H原子以及个数之比？,种；:,4种；:2:,CH3CH2CHO,CH3CH2CH2OH,4种：1:2:2:1,3种：3:2:1,习题导学,总结感悟,粗产品,分离、提纯,定性分析,定量分析,波谱分析,除杂质,确定元素组成,质量分析,测定相对分子质量,实验式,分子式,结构分析,结构式,研究有机化合物的一般方法和步骤,重结晶,蒸馏,萃取,质谱法,红外光谱法,核磁共振氢,当堂巩固,1、某有机物的结构确定：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,74,确定分子式：图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量为_，分子式为_。,C4H10O,当堂巩固,2、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,