研究有机物的步骤和方法精选PPT.ppt

关于研究有机物的步骤和方法第1页，讲稿共46张，创作于星期二研究有机化合物的一般步骤研究有机化合物的一般步骤分离、提纯分离、提纯元素定量分析元素定量分析确定确定实验式实验式测定相对分子质量测定相对分子质量确定确定分子式分子式波谱分析波谱分析确定确定结构式结构式第2页，讲稿共46张，创作于星期二【思考与交流思考与交流】1、常用的分离、提纯物质的方法有哪些？、常用的分离、提纯物质的方法有哪些？2、下列物质中的杂质（括号中是杂质）分别可以、下列物质中的杂质（括号中是杂质）分别可以用什么方法除去。用什么方法除去。（1）酒精（水）酒精（水）（2）壬烷（己烷）壬烷（己烷）（3）KNO3（NaCl）（4）乙酸乙酯（水）乙酸乙酯（水）（5）甲烷（乙烯）甲烷（乙烯）（6）NaCl（泥沙）（泥沙）（7）溴水（水）溴水（水）3、归纳分离、提纯物质的总的原则是什么？、归纳分离、提纯物质的总的原则是什么？不增、不减、易分离不增、不减、易分离第3页，讲稿共46张，创作于星期二分离、提纯方法分离、提纯方法适用范围适用范围过滤过滤分离不溶性固体和液体混合物分离不溶性固体和液体混合物结晶或重结晶结晶或重结晶分离溶解度随温度变化差异大的物分离溶解度随温度变化差异大的物质质蒸馏蒸馏(分馏）分馏）分离沸点不同的互溶的液态混合物分离沸点不同的互溶的液态混合物萃取，分液萃取，分液分离互不相溶的液体混合物分离互不相溶的液体混合物物质分离和提纯的常用实验操作物质分离和提纯的常用实验操作第4页，讲稿共46张，创作于星期二第6页，讲稿共46张，创作于星期二1 1、蒸馏、蒸馏(1)回忆用蒸馏的方法分离、提纯物质的实验回忆用蒸馏的方法分离、提纯物质的实验或生产有哪些？总结蒸馏的原理和条件。或生产有哪些？总结蒸馏的原理和条件。(2)实验室进行蒸馏时，用到的仪器有哪些？实验室进行蒸馏时，用到的仪器有哪些？实验过程中要注意哪些问题？实验过程中要注意哪些问题？原理：利用互溶的液态混合物中各种成分的原理：利用互溶的液态混合物中各种成分的沸点不同而使其分离沸点不同而使其分离条件：有机物热稳定性较强、含少量杂质、条件：有机物热稳定性较强、含少量杂质、与杂质沸点相差较大（与杂质沸点相差较大（30左右）左右）（常用于分离提纯液态有机物）（常用于分离提纯液态有机物）第7页，讲稿共46张，创作于星期二分馏实验装置分馏实验装置蒸馏瓶、温度计、冷凝管、尾接管、锥形瓶、酒精灯蒸馏瓶、温度计、冷凝管、尾接管、锥形瓶、酒精灯主要仪器：主要仪器：第8页，讲稿共46张，创作于星期二注意事项注意事项1、温度计的水银球与蒸馏烧瓶支管口下沿相、温度计的水银球与蒸馏烧瓶支管口下沿相平，以便测量出蒸气的沸点平，以便测量出蒸气的沸点2、蒸馏瓶不能直接加热，垫上石棉网。蒸馏、蒸馏瓶不能直接加热，垫上石棉网。蒸馏烧瓶装入液体试剂量以烧瓶装入液体试剂量以1/2容积为宜，不能超过容积为宜，不能超过2/3，并加入沸石，防止爆沸，并加入沸石，防止爆沸3、冷凝水下进上出，冷凝效果好、冷凝水下进上出，冷凝效果好第9页，讲稿共46张，创作于星期二这样得到的酒精是否就是无水酒精？这样得到的酒精是否就是无水酒精？怎样才能得到无水酒精？怎样才能得到无水酒精？含杂含杂工业工业乙醇乙醇95.6%(m/m)乙醇乙醇无水乙醇无水乙醇（99.5%以上）以上）蒸馏蒸馏加吸水剂加吸水剂（CaO)蒸蒸馏馏课本课本P17实验实验1-1工业乙醇的蒸馏工业乙醇的蒸馏第10页，讲稿共46张，创作于星期二2 2、重结晶、重结晶原理：利用固体混合物中各组分在某种溶剂中的原理：利用固体混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同而使其相互分离溶解度不同而使其相互分离首要是选择溶剂，要求该溶剂：首要是选择溶剂，要求该溶剂：杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大，杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大，易于除去；易于除去；被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受温度的影响较大。温度的影响较大。即被提纯物质在溶剂中的溶解度随温度升高而即被提纯物质在溶剂中的溶解度随温度升高而升高，杂质则应该随温度升高变化不大升高，杂质则应该随温度升高变化不大第11页，讲稿共46张，创作于星期二步骤：步骤：高温溶解高温溶解趁热过滤趁热过滤冷却结晶冷却结晶使被提纯物质充使被提纯物质充分溶解在溶剂中分溶解在溶剂中减少被提纯物质减少被提纯物质的损失的损失实验：苯甲酸的重结晶实验：苯甲酸的重结晶P18P18图图1-81-8第12页，讲稿共46张，创作于星期二不纯固体物质不纯固体物质残渣残渣(不溶性杂质不溶性杂质)滤液滤液母液母液(可溶性杂质和部可溶性杂质和部分被提纯物分被提纯物)晶体晶体(产品产品)溶于溶剂，制成饱和溶液，溶于溶剂，制成饱和溶液，趁热过滤趁热过滤冷却，结晶，过滤冷却，结晶，过滤，洗涤洗涤第13页，讲稿共46张，创作于星期二P18学与问学与问不是，如果温度太低，杂质也会结晶，得不是，如果温度太低，杂质也会结晶，得到的产品就不纯，另外，温度太低，溶剂到的产品就不纯，另外，温度太低，溶剂也会结晶，给实验操作带来麻烦也会结晶，给实验操作带来麻烦第14页，讲稿共46张，创作于星期二【练习练习】如用重结晶法除去某产品中杂质，为此要选如用重结晶法除去某产品中杂质，为此要选择合适的溶剂，溶剂的下列特点不可取的是（择合适的溶剂，溶剂的下列特点不可取的是（）A、杂质在溶剂中的溶解度常温时很小，加热时很、杂质在溶剂中的溶解度常温时很小，加热时很大大B、在室温时，产品在溶剂中易溶、在室温时，产品在溶剂中易溶C、产品在溶剂中的溶解度随温度升高而迅速加大、产品在溶剂中的溶解度随温度升高而迅速加大D、在同一溶剂中，产品比杂质易溶、在同一溶剂中，产品比杂质易溶A A第15页，讲稿共46张，创作于星期二3 3、萃取、萃取（一）萃取剂选择要求：（一）萃取剂选择要求：1、对所萃取的物质具有较好的溶解性、对所萃取的物质具有较好的溶解性（远大于原溶剂）；（远大于原溶剂）；2、与原溶剂不相溶；、与原溶剂不相溶；3、与所萃取的物质不反应；、与所萃取的物质不反应；利用混合物各组分在不同的溶剂中溶解性不同利用混合物各组分在不同的溶剂中溶解性不同使其分离的过程使其分离的过程 第16页，讲稿共46张，创作于星期二液液-液萃取：液萃取：用四氯化碳萃取溴水中的溴用四氯化碳萃取溴水中的溴固固-液萃取：液萃取：药酒、煮中药药酒、煮中药（二）萃取的类型（二）萃取的类型第17页，讲稿共46张，创作于星期二静静置置振振荡荡分分液液（三）萃取分液操作步骤（三）萃取分液操作步骤第18页，讲稿共46张，创作于星期二练习练习下列每组中各有三对物质，它们都能用下列每组中各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是（分液漏斗分离的是（）A 乙酸乙酯和水，酒精和水，植物油和水乙酸乙酯和水，酒精和水，植物油和水B 四氯化碳和水，苯和水，庚烷和水四氯化碳和水，苯和水，庚烷和水C 甘油和水，乙酸和水，乙酸和乙醇甘油和水，乙酸和水，乙酸和乙醇D 汽油和水，苯和水，己烷和水汽油和水，苯和水，己烷和水B D第19页，讲稿共46张，创作于星期二现有三组混合液：现有三组混合液：乙酸乙酯和乙酸钠溶液，乙酸乙酯和乙酸钠溶液，乙醇和丁醇，乙醇和丁醇，溴化钠和单质溴的水溶液，正确溴化钠和单质溴的水溶液，正确的分离方法依次（的分离方法依次（）A A、分液、萃取、蒸馏、分液、萃取、蒸馏B B、萃取、蒸馏、分液、萃取、蒸馏、分液C C、分液、蒸馏、萃取、分液、蒸馏、萃取D D、蒸馏、萃取、分液、蒸馏、萃取、分液C C第20页，讲稿共46张，创作于星期二层析与色谱法：阅读层析与色谱法：阅读P19 利用吸附剂对不同有机物利用吸附剂对不同有机物吸附作用的不同，分离、提纯吸附作用的不同，分离、提纯有机物的方法。有机物的方法。第21页，讲稿共46张，创作于星期二第22页，讲稿共46张，创作于星期二有有机机物物（纯净）（纯净）确定物质确定物质实验式实验式？首先要确定有机物中含有首先要确定有机物中含有哪些元素及其含量哪些元素及其含量如何利用实验的方法确定有机物中如何利用实验的方法确定有机物中C、H、O各元素的质量分数？各元素的质量分数？李比希法李比希法现代元素分析法现代元素分析法.元素分析元素分析第23页，讲稿共46张，创作于星期二“李比希元素分析法李比希元素分析法”的原理：的原理：取定量含取定量含C、H（O）的有机物的有机物加氧化铜加氧化铜 氧化氧化H2OCO2用无水用无水CaClCaCl2 2吸收吸收用用KOHKOH浓浓溶液吸收溶液吸收得前后质得前后质量差量差得前后得前后质量差质量差计算计算C C、H H含量含量推测推测O O含量含量得出实验式得出实验式第24页，讲稿共46张，创作于星期二李比希元素分析仪李比希元素分析仪模拟实验装置模拟实验装置第25页，讲稿共46张，创作于星期二现代元素分析仪（接电脑）现代元素分析仪（接电脑）第26页，讲稿共46张，创作于星期二【例题例题】某含某含C、H、O三种元素的三种元素的未知物未知物A，经燃烧分析实验测定该未，经燃烧分析实验测定该未知物知物碳碳的质量分数为的质量分数为52.16%，氢氢的质的质量分数为量分数为13.14%，试求该未知物，试求该未知物A的的实验式。实验式。（P20）第27页，讲稿共46张，创作于星期二相对分子质量相对分子质量分子式分子式最简式最简式若已知某物质的最简式，要确定若已知某物质的最简式，要确定它的分子式，还需要什么条件？它的分子式，还需要什么条件？第29页，讲稿共46张，创作于星期二例题：例题：P21学与问学与问第30页，讲稿共46张，创作于星期二.相对分子质量的测定相对分子质量的测定质谱法（质谱法（MS）质谱仪质谱仪第31页，讲稿共46张，创作于星期二【思考与交流思考与交流】1、质荷比是什么？、质荷比是什么？2、如何读谱以确定有机物的相对分子质量？、如何读谱以确定有机物的相对分子质量？P21图图1-14第32页，讲稿共46张，创作于星期二质荷比最大的就是质荷比最大的就是未知物的相对分子未知物的相对分子质量。质量。第33页，讲稿共46张，创作于星期二 练习：练习：某有机物样品的质荷比如下图所示某有机物样品的质荷比如下图所示则该有机物可能是则该有机物可能是A 甲醇甲醇 B 甲烷甲烷 C 丙烷丙烷 D 乙烯乙烯第34页，讲稿共46张，创作于星期二三、有机物分子结构的鉴定三、有机物分子结构的鉴定结构式结构式（确定有机物的官能团）（确定有机物的官能团）分子式分子式第35页，讲稿共46张，创作于星期二第36页，讲稿共46张，创作于星期二鉴定有机物结构的方法鉴定有机物结构的方法化学方法化学方法物理方法物理方法质质谱谱法法红红外外光光谱谱紫紫外外光光谱谱核核磁磁共共振振氢氢谱谱原理：以官能团的特征反原理：以官能团的特征反应为基础，鉴定出官能团，应为基础，鉴定出官能团，还要制备它的衍生物以进还要制备它的衍生物以进一步确认该未知物。一步确认该未知物。第37页，讲稿共46张，创作于星期二1、红外光谱（、红外光谱（IR）红外光谱仪红外光谱仪第38页，讲稿共46张，创作于星期二原理原理用途：通过红外光谱可以用途：通过红外光谱可以推知有机物含有推知有机物含有哪些化学键、官能团。哪些化学键、官能团。第39页，讲稿共46张，创作于星期二COCC=O不对称不对称CH3例：下图是一种分子式为例：下图是一种分子式为C C3 3H H6 6O O2 2的有机物的有机物的红外光谱谱图的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为：则该有机物的结构简式为：第40页，讲稿共46张，创作于星期二练习：有一有机物的相对分子质量为练习：有一有机物的相对分子质量为74，确定分，确定分子结构，请写出该分子的结构简式子结构，请写出该分子的结构简式。COC对称对称CH3对称对称CH2第41页，讲稿共46张，创作于星期二2、核磁共振氢谱（、核磁共振氢谱（HNMR）核磁共振仪核磁共振仪第42页，讲稿共46张，创作于星期二原理原理用途：通过核磁共振氢谱可知道有机物里有多用途：通过核磁共振氢谱可知道有机物里有多少种氢原子，不同氢原子的数目之比是多少。少种氢原子，不同氢原子的数目之比是多少。吸收峰数目吸收峰数目氢原子类型氢原子类型不同吸收峰的面积之比（强度之比）不同吸收峰的面积之比（强度之比）不同氢原子的个数之比不同氢原子的个数之比第43页，讲稿共46张，创作于星期二 2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果，其中一项是瑞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士科学家库尔特维特里希发明了维特里希发明了“利用核磁共振技术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测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上。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共振氢谱中只给出一种信号的是 A HCHO B CH3OH C HCOOH D CH3COOCH3第44页，讲稿共46张，创作于星期二感谢大家观看第46页，讲稿共46张，创作于星期二