有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1有機(jī)有機(jī)(yuj)化合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定化合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定第一頁(yè)，共59頁(yè)。情景激疑:這是從自然界提取的一種新的有機(jī)物，要想知道(zh do)他是誰(shuí)，你應(yīng)該做哪些工作呢？第1頁(yè)/共59頁(yè)第二頁(yè)，共59頁(yè)。分子式分子式分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)(fn z ji u) 有機(jī)化合物有機(jī)化合物 官能團(tuán)及官能團(tuán)及 碳骨架結(jié)構(gòu)碳骨架結(jié)構(gòu) 相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量定性定量分析測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量化學(xué)分析光譜分析第2頁(yè)/共59頁(yè)第三頁(yè)，共59頁(yè)。碳、氫質(zhì)量碳、氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)(fnsh)的測(cè)定的測(cè)定在氧氣在氧氣(yngq)中燃燒中燃燒氮元素氮元素(yun s)質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定鹵素鹵素質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定在在CO2

2、中反應(yīng)中反應(yīng)測(cè)鹵化銀測(cè)鹵化銀的質(zhì)量的質(zhì)量與與NaOH反應(yīng)反應(yīng)稀硝酸酸化，稀硝酸酸化，加加AgNO31確定元素組成確定元素組成測(cè)測(cè)N2體積體積 測(cè)測(cè)CO2和和H2O的質(zhì)量的質(zhì)量測(cè)測(cè)CO2和和H2O的質(zhì)量的質(zhì)量 測(cè)測(cè)CO2和和H2O的質(zhì)量的質(zhì)量第3頁(yè)/共59頁(yè)第四頁(yè)，共59頁(yè)。2、確定相對(duì)分子、確定相對(duì)分子(fnz)質(zhì)量質(zhì)量（1）M = m總總/n總總（2）根據(jù)有機(jī)蒸氣）根據(jù)有機(jī)蒸氣(zhn q)的相對(duì)密度的相對(duì)密度D，M1 = DM2（3）若標(biāo)況下有機(jī)物蒸氣）若標(biāo)況下有機(jī)物蒸氣(zhn q)的密度為的密度為g/L， 則則M = 22.4L/mol g/L（4 4）質(zhì)譜法）質(zhì)譜法(MS)(MS)：

3、根據(jù)質(zhì)譜圖，可看出有機(jī)化根據(jù)質(zhì)譜圖，可看出有機(jī)化合物分子失去一個(gè)電子成為帶正電荷的離子的合物分子失去一個(gè)電子成為帶正電荷的離子的質(zhì)量大小，其中質(zhì)量大小，其中最大的離子質(zhì)量最大的離子質(zhì)量就是有機(jī)化合就是有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量。物的相對(duì)分子質(zhì)量。第4頁(yè)/共59頁(yè)第五頁(yè)，共59頁(yè)。相對(duì)相對(duì)(xingdu)分子質(zhì)量的測(cè)定：質(zhì)譜法（分子質(zhì)量的測(cè)定：質(zhì)譜法（MS）質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀第5頁(yè)/共59頁(yè)第六頁(yè)，共59頁(yè)。1527314546m/e相對(duì)豐度乙醇100%060%20%50302029原理：用高能電子流轟擊樣品，使分子失去電子變成帶正電荷原理：用高能電子流轟擊樣品，使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子的分

4、子離子(lz)(lz)和碎片離子和碎片離子(lz)(lz)。在磁場(chǎng)的作用下，由于。在磁場(chǎng)的作用下，由于它們的質(zhì)量不同而使其到達(dá)檢測(cè)器的時(shí)間不同，其結(jié)果被記錄它們的質(zhì)量不同而使其到達(dá)檢測(cè)器的時(shí)間不同，其結(jié)果被記錄為質(zhì)譜圖為質(zhì)譜圖( (反映不同質(zhì)量的離子反映不同質(zhì)量的離子(lz)(lz)的質(zhì)荷比的質(zhì)荷比) )。 乙醇乙醇(y chn)的質(zhì)譜的質(zhì)譜圖圖CH3CH2+CH2=OH+CH3CH=OH+CH3CH2OH+第6頁(yè)/共59頁(yè)第七頁(yè)，共59頁(yè)。 例：例：20022002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的貢獻(xiàn)年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的貢獻(xiàn)(gngxin)(gngxin)之一是發(fā)明了對(duì)有機(jī)物分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的質(zhì)譜法

5、。某之一是發(fā)明了對(duì)有機(jī)物分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的質(zhì)譜法。某有機(jī)物樣品的質(zhì)譜圖如下有機(jī)物樣品的質(zhì)譜圖如下, ,則該有機(jī)物可能（則該有機(jī)物可能（ ） A、甲醇、甲醇 B、甲烷、甲烷 C、丙烷、丙烷(bn wn) D、乙烯、乙烯B第7頁(yè)/共59頁(yè)第八頁(yè)，共59頁(yè)。1）先確定最簡(jiǎn)式，再結(jié)合相對(duì)分子質(zhì)量求分）先確定最簡(jiǎn)式，再結(jié)合相對(duì)分子質(zhì)量求分子式子式3）對(duì)只知道）對(duì)只知道相對(duì)分子質(zhì)量范圍相對(duì)分子質(zhì)量范圍的有機(jī)的有機(jī)物，要通過(guò)物，要通過(guò)估算估算求相對(duì)分子質(zhì)量，再求求相對(duì)分子質(zhì)量，再求分子式分子式2）根據(jù)分子通式和相對(duì)分子質(zhì)量求分）根據(jù)分子通式和相對(duì)分子質(zhì)量求分子式子式第8頁(yè)/共59頁(yè)第九頁(yè)，共59頁(yè)。 醫(yī)用膠

6、醫(yī)用膠 外科手術(shù)常外科手術(shù)常用用(chn yn)的一種化學(xué)的一種化學(xué)合成材料合成材料 案例(n l)探究代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手術(shù)縫合線(xiàn)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手術(shù)縫合線(xiàn)，特點(diǎn)：黏合傷口速度快、免敷料包扎、特點(diǎn)：黏合傷口速度快、免敷料包扎、抑菌性能強(qiáng)、傷口愈合抑菌性能強(qiáng)、傷口愈合(yh)后后無(wú)明顯疤痕等優(yōu)點(diǎn)無(wú)明顯疤痕等優(yōu)點(diǎn) 正在縫合正在縫合第9頁(yè)/共59頁(yè)第十頁(yè)，共59頁(yè)。1 1、確定、確定(qudng)(qudng)最簡(jiǎn)最簡(jiǎn)式式 燃燒燃燒(rnsho)30.6g醫(yī)用膠的單體樣品，實(shí)驗(yàn)測(cè)得：生醫(yī)用膠的單體樣品，實(shí)驗(yàn)測(cè)得：生成成 70.4gCO2、19.8gH2O、2.24LN2（換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）請(qǐng)（換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）請(qǐng)

7、通過(guò)計(jì)算確定其實(shí)驗(yàn)式通過(guò)計(jì)算確定其實(shí)驗(yàn)式.n(CO2)=70.4g44gmol-1=1.6moLn(C)=1.6moLn(N2)=2.24L22.4Lmol-1=0.1moLn(N)=0.2moLn(O)=(30.6-1.6X12-1.1X2-0.1X2X4)g16gmoL-1=0.4moL實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(shyn)式（最簡(jiǎn)式）：式（最簡(jiǎn)式）：C8H11O2Nn(H)=2.2moL19.8gn(H2O)=18gmol-1=1.1moL18gmol-1=1.1moL第10頁(yè)/共59頁(yè)第十一頁(yè)，共59頁(yè)。 由質(zhì)譜分析法測(cè)定出該樣品的相對(duì)分子由質(zhì)譜分析法測(cè)定出該樣品的相對(duì)分子(fnz)質(zhì)量為質(zhì)量為153.

8、0，確定請(qǐng)分子，確定請(qǐng)分子(fnz)式：式：設(shè)該化合物的分子式為設(shè)該化合物的分子式為(C8H11O2N)n則則n=153/M(C8H11O2N)=1該化合物的分子式為該化合物的分子式為C8H11O2N2 2 、確定、確定(qudng)(qudng)分子分子式式第11頁(yè)/共59頁(yè)第十二頁(yè)，共59頁(yè)。 解答：由于該物質(zhì)為烴，則它只含碳、氫兩解答：由于該物質(zhì)為烴，則它只含碳、氫兩種元素種元素(yun s)，則碳元素，則碳元素(yun s)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為為(10017.2)%82.8%。則該烴中各元素。則該烴中各元素(yun s)原子數(shù)（原子數(shù)（N）之比為：）之比為：C2H5是該烴的最簡(jiǎn)式，不

9、是是該烴的最簡(jiǎn)式，不是(b shi)該烴的分該烴的分子式子式 設(shè)設(shè)該烴有該烴有n n個(gè)個(gè)C C2 2H H5 5，則，則 因此因此(ync)(ync)，烴的分子式為，烴的分子式為 C4H10C4H10。例例1 1、某、某烴烴含氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為含氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.2%17.2%，求此烴的，求此烴的最簡(jiǎn)式最簡(jiǎn)式（實(shí)驗(yàn)式）。（實(shí)驗(yàn)式）。又測(cè)得該烴的相對(duì)分子質(zhì)量是又測(cè)得該烴的相對(duì)分子質(zhì)量是5858，求該烴的分，求該烴的分子式。子式。 第12頁(yè)/共59頁(yè)第十三頁(yè)，共59頁(yè)。例例3 3、4.6g4.6g某飽和一元醇某飽和一元醇C C與足量金屬鈉反應(yīng)，得到與足量金屬鈉反應(yīng)，得到1.12L1.12L（

10、標(biāo)準(zhǔn)狀況（標(biāo)準(zhǔn)狀況(bio zhn zhun kun)(bio zhn zhun kun)）的）的氫氣。求該飽和一元醇的分子式。氫氣。求該飽和一元醇的分子式。 C C2 2H H6 6O O第13頁(yè)/共59頁(yè)第十四頁(yè)，共59頁(yè)。 例例4 4、嗎啡分子含、嗎啡分子含C:71.58%C:71.58%、H:6.67%H:6.67%、 N:4.91%, N:4.91%, 其余為氧，其分子量不超過(guò)其余為氧，其分子量不超過(guò)(chogu)300(chogu)300。試確定其分子式。試確定其分子式。 解：由已知條件可知含氧為解：由已知條件可知含氧為16.84%，觀(guān)察，觀(guān)察(gunch)可知含可知含N量最少。量

11、最少。 設(shè)含設(shè)含n個(gè)個(gè)N原子，則嗎啡的分子量為原子，則嗎啡的分子量為 14n/4.91% = 285n300，即嗎啡含有，即嗎啡含有1個(gè)個(gè)N，相對(duì)分子質(zhì)量為相對(duì)分子質(zhì)量為285。 則嗎啡分子中則嗎啡分子中 N(C)=17 , N (H)=19 N (O)=3 嗎啡的分子式為嗎啡的分子式為C17H19NO3第14頁(yè)/共59頁(yè)第十五頁(yè)，共59頁(yè)。謝 謝！第15頁(yè)/共59頁(yè)第十六頁(yè)，共59頁(yè)。2）先根據(jù)各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或求得的質(zhì)量確）先根據(jù)各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或求得的質(zhì)量確定實(shí)驗(yàn)式，再根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量求分子式定實(shí)驗(yàn)式，再根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量求分子式3）對(duì)只知道）對(duì)只知道相對(duì)分子質(zhì)量范圍相對(duì)分子質(zhì)量范圍的有機(jī)

12、的有機(jī)物，要通過(guò)物，要通過(guò)估算估算求相對(duì)分子質(zhì)量，再求求相對(duì)分子質(zhì)量，再求分子式分子式1）直接根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量和元素的質(zhì)）直接根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量和元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或分子通式求分子式量分?jǐn)?shù)或分子通式求分子式第16頁(yè)/共59頁(yè)第十七頁(yè)，共59頁(yè)。例例1 1、某烴含氫元素的質(zhì)量、某烴含氫元素的質(zhì)量(zhling)(zhling)分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)為為17.2%17.2%，求此烴的最簡(jiǎn)式（實(shí)驗(yàn)式）。，求此烴的最簡(jiǎn)式（實(shí)驗(yàn)式）。又測(cè)得該烴的相對(duì)分子質(zhì)量又測(cè)得該烴的相對(duì)分子質(zhì)量(zhling)(zhling)是是5858，求該烴的分子式。求該烴的分子式。 第17頁(yè)/共59頁(yè)第十八頁(yè)，共59頁(yè)。解答：由于該物質(zhì)為烴，則它

13、只含碳、解答：由于該物質(zhì)為烴，則它只含碳、氫兩種元素氫兩種元素(yun s)，則碳元素，則碳元素(yun s)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（10017.2）%82.8%。則該烴中各元素則該烴中各元素(yun s)原子數(shù)（原子數(shù)（N）之）之比為：比為：C2H5是該烴的實(shí)驗(yàn)是該烴的實(shí)驗(yàn)(shyn)式，不是該烴式，不是該烴的分子式的分子式 設(shè)該烴有設(shè)該烴有n n個(gè)個(gè)C2H5C2H5，則，則因此因此(ync)(ync)，烴的分子式為，烴的分子式為 C4H10C4H10。229/58n第18頁(yè)/共59頁(yè)第十九頁(yè)，共59頁(yè)。例例2. 2. 燃燒某有機(jī)物燃燒某有機(jī)物A 1.50gA 1.50g，生成，生成1.

14、12L1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）二氧化碳和（標(biāo)準(zhǔn)狀況）二氧化碳和0.05mol0.05mol水水 。該有機(jī)物的蒸氣對(duì)空氣。該有機(jī)物的蒸氣對(duì)空氣(kngq)(kngq)的相對(duì)密度是的相對(duì)密度是1.041.04，求該有機(jī)物的分子，求該有機(jī)物的分子式。式。 解題思路：解題思路：1.1.求最簡(jiǎn)式求最簡(jiǎn)式2.2.根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量(zhling)(zhling)確確定分子式定分子式第19頁(yè)/共59頁(yè)第二十頁(yè)，共59頁(yè)。第20頁(yè)/共59頁(yè)第二十一頁(yè)，共59頁(yè)。 該物質(zhì)的相對(duì)該物質(zhì)的相對(duì)(xingdu)分子質(zhì)量：分子質(zhì)量： 1.04x29=30 所以該物質(zhì)的分子式為所以該物質(zhì)的分子式為 CH2O第

15、21頁(yè)/共59頁(yè)第二十二頁(yè)，共59頁(yè)。例例3、4.6g某飽和某飽和(boh)一元醇一元醇C與足量金屬與足量金屬鈉反應(yīng)，得到鈉反應(yīng)，得到1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氫氣。求該（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氫氣。求該飽和飽和(boh)一元醇的分子式。一元醇的分子式。 C C2 2H H6 6O O第22頁(yè)/共59頁(yè)第二十三頁(yè)，共59頁(yè)。例例4 4、嗎啡分子、嗎啡分子(fnz)(fnz)含含C:71.58%C:71.58%、H:6.67%H:6.67%、N:4.91%, N:4.91%, 其余為氧，其分子其余為氧，其分子(fnz)(fnz)量不超過(guò)量不超過(guò)300300。試確定其分子。試確定其分子(fnz)(fnz)式。

16、式。解：由已知條件可知含氧為解：由已知條件可知含氧為16.84%，觀(guān)察可知含，觀(guān)察可知含N量量最少，據(jù)原子量可知，含最少，據(jù)原子量可知，含N原子的個(gè)數(shù)最少，可設(shè)含原子的個(gè)數(shù)最少，可設(shè)含n個(gè)個(gè)N原子，則嗎啡原子，則嗎啡(ma fi)的分子量為的分子量為14n/4.91% = 285n300，即嗎啡，即嗎啡(ma fi)含有含有1個(gè)個(gè)N，分子量為，分子量為285。則嗎啡。則嗎啡(ma fi)分子中：分子中：N(C)=17 N (H)=19 N (O)=3 嗎啡嗎啡(ma fi)的分子式的分子式為為C17H19NO3第23頁(yè)/共59頁(yè)第二十四頁(yè)，共59頁(yè)。第24頁(yè)/共59頁(yè)第二十五頁(yè)，共59頁(yè)。第2

17、5頁(yè)/共59頁(yè)第二十六頁(yè)，共59頁(yè)。分子式分子式分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)(fn z ji u) 有機(jī)化合物有機(jī)化合物 官能團(tuán)及官能團(tuán)及 碳骨架結(jié)構(gòu)碳骨架結(jié)構(gòu) 相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量定性定量分析測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量化學(xué)分析光譜分析第26頁(yè)/共59頁(yè)第二十七頁(yè)，共59頁(yè)。第27頁(yè)/共59頁(yè)第二十八頁(yè)，共59頁(yè)。1、確定、確定(qudng)元素組成元素組成李比希法李比希法第28頁(yè)/共59頁(yè)第二十九頁(yè)，共59頁(yè)。第29頁(yè)/共59頁(yè)第三十頁(yè)，共59頁(yè)。2、確定、確定(qudng)有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量(常用常用方法方法)（1）M = m總總/n總總（2）根據(jù)有機(jī)蒸氣的相對(duì)密度）根據(jù)有機(jī)蒸氣的相對(duì)密度

18、D，M1 = DM2（3）若標(biāo)況下有機(jī)物蒸氣的密度為）若標(biāo)況下有機(jī)物蒸氣的密度為g/L，則，則M = 22.4L/mol g/L（4）質(zhì)譜法）質(zhì)譜法(MS)：根據(jù)有機(jī)化合物的質(zhì)譜：根據(jù)有機(jī)化合物的質(zhì)譜圖，可看出有機(jī)化合物分子圖，可看出有機(jī)化合物分子(fnz)失去一個(gè)失去一個(gè)電子成為帶正電荷的離子的質(zhì)量大小，其中電子成為帶正電荷的離子的質(zhì)量大小，其中最大的離子質(zhì)量就是有機(jī)化合物的相對(duì)分子最大的離子質(zhì)量就是有機(jī)化合物的相對(duì)分子(fnz)質(zhì)量。質(zhì)量。第30頁(yè)/共59頁(yè)第三十一頁(yè)，共59頁(yè)。相對(duì)分子相對(duì)分子(fnz)質(zhì)量的測(cè)定：質(zhì)譜法（質(zhì)量的測(cè)定：質(zhì)譜法（MS）質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀第31頁(yè)/共59頁(yè)第三十二頁(yè)

19、，共59頁(yè)。1527314546m/e相對(duì)豐度乙醇100%060%20%50302029原理：用高能電子流轟擊樣品，使分子失去電子變成帶正電荷原理：用高能電子流轟擊樣品，使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子，在磁場(chǎng)的作用下，由于它們的質(zhì)量不的分子離子和碎片離子，在磁場(chǎng)的作用下，由于它們的質(zhì)量不同而使其到達(dá)檢測(cè)器的時(shí)間不同，其結(jié)果被記錄同而使其到達(dá)檢測(cè)器的時(shí)間不同，其結(jié)果被記錄(jl)(jl)為質(zhì)譜為質(zhì)譜圖圖( (反映不同質(zhì)量的離子的質(zhì)荷比反映不同質(zhì)量的離子的質(zhì)荷比) )。 乙醇乙醇(y chn)的質(zhì)譜的質(zhì)譜圖圖CH3CH2+CH2=OH+CH3CH=OH+CH3CH2OH+第32頁(yè)/

20、共59頁(yè)第三十三頁(yè)，共59頁(yè)。由于相對(duì)質(zhì)量越大的分子離子的質(zhì)荷比越大，由于相對(duì)質(zhì)量越大的分子離子的質(zhì)荷比越大，達(dá)到檢測(cè)器需要的時(shí)間達(dá)到檢測(cè)器需要的時(shí)間(shjin)越長(zhǎng)，因此譜圖越長(zhǎng)，因此譜圖中的質(zhì)荷比最大的數(shù)據(jù)就是未知物的相對(duì)分子質(zhì)中的質(zhì)荷比最大的數(shù)據(jù)就是未知物的相對(duì)分子質(zhì)量。量。質(zhì)荷比：碎片的相對(duì)質(zhì)量質(zhì)荷比：碎片的相對(duì)質(zhì)量(zhling)（m）和所帶）和所帶電荷（電荷（e）的比值。）的比值。第33頁(yè)/共59頁(yè)第三十四頁(yè)，共59頁(yè)。例：例：20022002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的貢獻(xiàn)之一是發(fā)明了對(duì)有年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的貢獻(xiàn)之一是發(fā)明了對(duì)有機(jī)物分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的質(zhì)譜法。其方法機(jī)物分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)分

21、析的質(zhì)譜法。其方法(fngf)(fngf)是讓極是讓極少量的（少量的（10109g9g）化合物通過(guò)質(zhì)譜儀的離子化室使樣品分）化合物通過(guò)質(zhì)譜儀的離子化室使樣品分子大量離子化，少量分子碎裂成更小的離子。如子大量離子化，少量分子碎裂成更小的離子。如C2H6C2H6離子離子化后可得到化后可得到C2H6C2H6、C2H5C2H5、C2H4C2H4，然后測(cè)定其質(zhì)，然后測(cè)定其質(zhì)荷比。某有機(jī)物樣品的質(zhì)荷比如下圖所示。則該有機(jī)物可荷比。某有機(jī)物樣品的質(zhì)荷比如下圖所示。則該有機(jī)物可能是（能是（ ）A、甲醇、甲醇(ji chn) B、甲烷、甲烷 C、丙烷、丙烷 D、乙烯、乙烯B第34頁(yè)/共59頁(yè)第三十五頁(yè)，共59頁(yè)

22、。第35頁(yè)/共59頁(yè)第三十六頁(yè)，共59頁(yè)。推測(cè)推測(cè)(tuc)化學(xué)化學(xué)鍵類(lèi)型鍵類(lèi)型判斷官能團(tuán)種判斷官能團(tuán)種類(lèi)及所處位置類(lèi)及所處位置確定有機(jī)化確定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式合物結(jié)構(gòu)式計(jì)算不飽和度計(jì)算不飽和度化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)或儀器化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)或儀器分析圖譜分析圖譜v測(cè)定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵步驟是測(cè)定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵步驟是判定有機(jī)物的不飽和度判定有機(jī)物的不飽和度及其及其典型化學(xué)性質(zhì)典型化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而確定進(jìn)而確定有機(jī)物所含的官能團(tuán)及其所處的位置。有機(jī)物所含的官能團(tuán)及其所處的位置。第36頁(yè)/共59頁(yè)第三十七頁(yè)，共59頁(yè)。1 1、有機(jī)化合物分子、有機(jī)化合物分子(fnz)(fnz)不飽和度的計(jì)算不飽和度的計(jì)算 不飽和度也稱(chēng)

23、缺氫指數(shù)不飽和度也稱(chēng)缺氫指數(shù) ，可以通過(guò)有機(jī)化，可以通過(guò)有機(jī)化合物的分子合物的分子(fnz)(fnz)式計(jì)算得出。式計(jì)算得出。 幾種官能團(tuán)的不飽和度幾種官能團(tuán)的不飽和度化學(xué)鍵化學(xué)鍵不飽和度不飽和度化學(xué)鍵化學(xué)鍵不飽和度不飽和度一個(gè)碳碳雙鍵一個(gè)碳碳雙鍵1一個(gè)碳碳三鍵一個(gè)碳碳三鍵2一個(gè)羰基一個(gè)羰基1一個(gè)苯環(huán)一個(gè)苯環(huán)4一個(gè)脂環(huán)一個(gè)脂環(huán)1一個(gè)氰基一個(gè)氰基2不飽和度計(jì)算公式：不飽和度計(jì)算公式：分子分子(fnz)的不飽和度的不飽和度=n(C)+1-n(H)2(若含鹵素(l s)原子，可視為H原子；氧硫原子不予考慮；氮原子則在氫原子中減去)第37頁(yè)/共59頁(yè)第三十八頁(yè)，共59頁(yè)。官能團(tuán)種類(lèi)官能團(tuán)種類(lèi)試劑試劑判

24、斷依據(jù)判斷依據(jù)碳碳雙鍵或三鍵碳碳雙鍵或三鍵溴的四氯化碳溶液溴的四氯化碳溶液紅棕色褪去紅棕色褪去酸性高錳酸鉀溶液酸性高錳酸鉀溶液紫色褪去紫色褪去鹵素原子鹵素原子NaOHNaOH溶液溶液 稀硝酸稀硝酸 硝酸銀溶液硝酸銀溶液有沉淀生成有沉淀生成醇羥基醇羥基鈉鈉有氫氣放出有氫氣放出酚羥基酚羥基三氯化鐵溶液三氯化鐵溶液顯色顯色濃溴水濃溴水有白色沉淀生成有白色沉淀生成醛基醛基銀氨溶液銀氨溶液有銀鏡生成有銀鏡生成新制氫氧化銅懸濁液新制氫氧化銅懸濁液有磚紅色沉淀生成有磚紅色沉淀生成羧基羧基碳酸氫鈉溶液碳酸氫鈉溶液有氣體放出有氣體放出硝基硝基硫酸亞鐵銨溶液、硫酸與氫氧硫酸亞鐵銨溶液、硫酸與氫氧化鉀的甲醇溶液化鉀

25、的甲醇溶液1分鐘內(nèi)溶液由淡分鐘內(nèi)溶液由淡綠色變紅棕色綠色變紅棕色氰基氰基稀堿水溶液，加熱稀堿水溶液，加熱有氨氣放出有氨氣放出第38頁(yè)/共59頁(yè)第三十九頁(yè)，共59頁(yè)。紅外光譜紅外光譜(gungp)(IR)：每種官能團(tuán)在紅外光譜每種官能團(tuán)在紅外光譜(gungp)(gungp)中都有一個(gè)特定的中都有一個(gè)特定的吸收區(qū)域，因此從一未知物的紅外光譜吸收區(qū)域，因此從一未知物的紅外光譜(gungp)(gungp)就就可以準(zhǔn)確判斷有機(jī)化合物含有哪些官能團(tuán)。紅外光譜可以準(zhǔn)確判斷有機(jī)化合物含有哪些官能團(tuán)。紅外光譜(gungp)(gungp)不僅可以用于定性鑒定，也可以定量算出不僅可以用于定性鑒定，也可以定量算出樣品

26、的濃度。樣品的濃度。核磁共振譜核磁共振譜(NMR)：核磁共振譜分為核磁共振譜分為氫譜氫譜和和碳譜碳譜兩類(lèi)，其中比較常用的是氫譜。氫譜能夠測(cè)定有機(jī)化合物分子中兩類(lèi)，其中比較常用的是氫譜。氫譜能夠測(cè)定有機(jī)化合物分子中氫原子氫原子在碳骨架上的在碳骨架上的位置和數(shù)目位置和數(shù)目，進(jìn)而推斷出有機(jī)化合物的碳骨架結(jié)構(gòu)。，進(jìn)而推斷出有機(jī)化合物的碳骨架結(jié)構(gòu)。光譜分析的作用 ：紫外光譜紫外光譜：紫外光譜可以確定分子中有無(wú)共軛雙鍵紫外光譜可以確定分子中有無(wú)共軛雙鍵第39頁(yè)/共59頁(yè)第四十頁(yè)，共59頁(yè)。紅外光譜紅外光譜(gungp)（IR）紅外光譜儀紅外光譜儀第40頁(yè)/共59頁(yè)第四十一頁(yè)，共59頁(yè)。用途：通過(guò)紅外光譜可

27、以推知有機(jī)物含有用途：通過(guò)紅外光譜可以推知有機(jī)物含有(hn yu)(hn yu)哪些化學(xué)鍵、官能團(tuán)哪些化學(xué)鍵、官能團(tuán)例、某有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為例、某有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為7474，試根據(jù)，試根據(jù)下列紅外光譜下列紅外光譜(gungp)(gungp)圖確定其分子結(jié)構(gòu)，圖確定其分子結(jié)構(gòu)，并寫(xiě)出該分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。并寫(xiě)出該分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。 第41頁(yè)/共59頁(yè)第四十二頁(yè)，共59頁(yè)。COC對(duì)稱(chēng)對(duì)稱(chēng)(duchn)CH3對(duì)稱(chēng)對(duì)稱(chēng)(duchn)CH2第42頁(yè)/共59頁(yè)第四十三頁(yè)，共59頁(yè)。核磁共振核磁共振(h c n zhn)氫譜氫譜（1H-NMR）核磁共振核磁共振(h c n zhn)儀儀用途：通過(guò)核磁共振用

28、途：通過(guò)核磁共振(h c n zhn)(h c n zhn)氫譜可知道有機(jī)氫譜可知道有機(jī)物里有多少種氫原子，不同氫原子的數(shù)目之比是多少。物里有多少種氫原子，不同氫原子的數(shù)目之比是多少。第43頁(yè)/共59頁(yè)第四十四頁(yè)，共59頁(yè)。吸收峰數(shù)目吸收峰數(shù)目(shm)氫原子類(lèi)型氫原子類(lèi)型不同吸收不同吸收(xshu)峰的面積之比峰的面積之比(強(qiáng)度之比強(qiáng)度之比)不同不同(b tn)氫原子的個(gè)數(shù)之比氫原子的個(gè)數(shù)之比CH3CH2OHCH3OCH3CH3CH2BrCH3CHOC2H6O第44頁(yè)/共59頁(yè)第四十五頁(yè)，共59頁(yè)。練習(xí)、練習(xí)、2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)表彰了兩項(xiàng)成果，年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)表彰了兩項(xiàng)成果，其中一項(xiàng)是瑞士

29、科學(xué)家?guī)鞝柼仄渲幸豁?xiàng)是瑞士科學(xué)家?guī)鞝柼鼐S特里希發(fā)明了維特里希發(fā)明了“利用核磁共振利用核磁共振(h c n zhn)技術(shù)測(cè)定溶技術(shù)測(cè)定溶液中生物大分子三維結(jié)構(gòu)的方法液中生物大分子三維結(jié)構(gòu)的方法”。在化學(xué)上經(jīng)。在化學(xué)上經(jīng)常使用的是氫核磁共振常使用的是氫核磁共振(h c n zhn)譜，譜，它是根據(jù)不同化學(xué)環(huán)境的氫原子在氫核磁共振它是根據(jù)不同化學(xué)環(huán)境的氫原子在氫核磁共振(h c n zhn)譜中給出的信號(hào)不同來(lái)確定譜中給出的信號(hào)不同來(lái)確定有機(jī)物分子中的不同的氫原子。下列有機(jī)物分子有機(jī)物分子中的不同的氫原子。下列有機(jī)物分子在核磁共振在核磁共振(h c n zhn)氫譜中只給出一氫譜中只給出一種信號(hào)的是

30、：種信號(hào)的是： A. HCHO B. CH3OH C. HCOOH D. CH3COOCH3第45頁(yè)/共59頁(yè)第四十六頁(yè)，共59頁(yè)。圖譜解題圖譜解題(ji t)建議：建議：1、首先應(yīng)掌握、首先應(yīng)掌握(zhngw)好三種譜圖的作用、好三種譜圖的作用、讀譜方法。讀譜方法。2、必須盡快、必須盡快(jnkui)熟悉有機(jī)物的類(lèi)別及其官能熟悉有機(jī)物的類(lèi)別及其官能團(tuán)。團(tuán)。3、根據(jù)圖譜獲取的信息，按碳四價(jià)的原則、根據(jù)圖譜獲取的信息，按碳四價(jià)的原則對(duì)官能團(tuán)、基團(tuán)進(jìn)行合理的拼接。對(duì)官能團(tuán)、基團(tuán)進(jìn)行合理的拼接。4、得出結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)）式后，再與譜圖提供信息對(duì)、得出結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)）式后，再與譜圖提供信息對(duì)照檢查，主要為分子量、官

31、能團(tuán)、基團(tuán)的類(lèi)別照檢查，主要為分子量、官能團(tuán)、基團(tuán)的類(lèi)別是否吻合。是否吻合。第46頁(yè)/共59頁(yè)第四十七頁(yè)，共59頁(yè)。第47頁(yè)/共59頁(yè)第四十八頁(yè)，共59頁(yè)。醫(yī)用膠醫(yī)用膠正在正在(zhngzi)縫合縫合外科手術(shù)常用外科手術(shù)常用(chn yn)化學(xué)化學(xué)合成材料合成材料醫(yī)用膠醫(yī)用膠常用作手術(shù)常用作手術(shù)(shush)縫合線(xiàn)，特縫合線(xiàn)，特點(diǎn)：粘合傷口速度快、免敷料包扎、點(diǎn)：粘合傷口速度快、免敷料包扎、抑菌性能強(qiáng)、傷口愈合后無(wú)明顯疤抑菌性能強(qiáng)、傷口愈合后無(wú)明顯疤痕等優(yōu)點(diǎn)痕等優(yōu)點(diǎn)小知識(shí)第48頁(yè)/共59頁(yè)第四十九頁(yè)，共59頁(yè)。1 1、測(cè)定、測(cè)定(cdng)(cdng)實(shí)驗(yàn)式實(shí)驗(yàn)式燃燒燃燒30.6g醫(yī)用膠的單體

32、樣品，實(shí)驗(yàn)醫(yī)用膠的單體樣品，實(shí)驗(yàn)(shyn)測(cè)得：生成測(cè)得：生成70.4gCO2、19.8gH2O、2.24LN2（換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），請(qǐng)（換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），請(qǐng)通過(guò)計(jì)算確定其實(shí)驗(yàn)通過(guò)計(jì)算確定其實(shí)驗(yàn)(shyn)式式n(CO2)=70.4g44gmol-1=1.6moLn(C)=1.6moLn(N2)=2.24L22.4Lmol-1=0.1moLn(N)=0.2moLn(O)=(30.6-1.6X12-1.1X2-0.1X2X4)g16gmoL-1=0.4moL實(shí)驗(yàn)式（最簡(jiǎn)式）：實(shí)驗(yàn)式（最簡(jiǎn)式）：C8H11O2Nn(H)=2.2moL19.8gn(H2O)=18gmol-1=1.1moL18gmol

33、-1=1.1moL第49頁(yè)/共59頁(yè)第五十頁(yè)，共59頁(yè)。 由質(zhì)譜分析法測(cè)定出該樣品的相對(duì)由質(zhì)譜分析法測(cè)定出該樣品的相對(duì)(xingdu)分子質(zhì)量為分子質(zhì)量為153.0，確定請(qǐng)分子式：，確定請(qǐng)分子式：設(shè)該化合物的分子式為設(shè)該化合物的分子式為(C8H11O2N)n則則n=153/M(C8H11O2N)=1該化合物的分子式為該化合物的分子式為C8H11O2N1)計(jì)算樣品的不飽和度，推測(cè)分子計(jì)算樣品的不飽和度，推測(cè)分子(fnz)中是否含有苯環(huán)，中是否含有苯環(huán)，碳碳雙鍵、碳碳叁鍵或碳氧雙鍵或氰基碳碳雙鍵、碳碳叁鍵或碳氧雙鍵或氰基=n(C)+1-n(H)-n(N)/2 =8+1-(11-1)/2 =4可能有

34、一個(gè)苯環(huán)、或者可能有一個(gè)苯環(huán)、或者是叁鍵、雙鍵等的結(jié)合是叁鍵、雙鍵等的結(jié)合2 2 、確定分子式、確定分子式第50頁(yè)/共59頁(yè)第五十一頁(yè)，共59頁(yè)。2)2)用化學(xué)方法用化學(xué)方法(fngf)(fngf)測(cè)定樣品分子中的官能團(tuán)測(cè)定樣品分子中的官能團(tuán)利用醫(yī)用膠的單體分別做如下實(shí)驗(yàn)：利用醫(yī)用膠的單體分別做如下實(shí)驗(yàn)： 加入酸性加入酸性KMnO4溶液溶液, 溶液紫色褪去溶液紫色褪去 加入加入(NH4 )2Fe(SO4)2溶液、硫酸溶液、硫酸(li sun)及及KOH的甲醇溶液的甲醇溶液,無(wú)明顯變化無(wú)明顯變化 加入稀堿水溶液并加熱加入稀堿水溶液并加熱,有氨氣放出有氨氣放出由以上現(xiàn)象可以得知該有機(jī)化合物可能具有

35、哪些官能團(tuán)由以上現(xiàn)象可以得知該有機(jī)化合物可能具有哪些官能團(tuán)?可能可能(knng)含有碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、碳氧雙鍵等含有碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、碳氧雙鍵等無(wú)硝基無(wú)硝基有氰基有氰基樣品的官能團(tuán)可以通過(guò)分析其紅外光譜圖而確定。通過(guò)譜圖分析樣品的官能團(tuán)可以通過(guò)分析其紅外光譜圖而確定。通過(guò)譜圖分析, ,可知該樣品分子含有可知該樣品分子含有-CN-CN、C=CC=C、C=O (C=O (酯羰基酯羰基) )等官能團(tuán)。等官能團(tuán)。第51頁(yè)/共59頁(yè)第五十二頁(yè)，共59頁(yè)。 樣品分子核磁氫譜圖和核磁碳譜圖提示：該有機(jī)化合樣品分子核磁氫譜圖和核磁碳譜圖提示：該有機(jī)化合物分子中含有如下結(jié)構(gòu)。請(qǐng)據(jù)此推測(cè)物分子中含有如下結(jié)構(gòu)。

36、請(qǐng)據(jù)此推測(cè)(tuc)樣品分子的官樣品分子的官能團(tuán)在碳鏈上的位置。能團(tuán)在碳鏈上的位置。4)綜上所述綜上所述,該有機(jī)該有機(jī)(yuj)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為3)推測(cè)樣品分子的碳骨架結(jié)構(gòu)推測(cè)樣品分子的碳骨架結(jié)構(gòu)(jigu)和官能團(tuán)在碳鏈上的位置。和官能團(tuán)在碳鏈上的位置。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH2=C-C-O-CH2-CH2-CH2-CH3=O-CNCH2=C- -O-CH2-CH2-CH2-CH3 -C-OR =O第52頁(yè)/共59頁(yè)第五十三頁(yè)，共59頁(yè)。練習(xí)、某有機(jī)物由練習(xí)、某有機(jī)物由C C、H H、O O三種元素組成，它的紅三種元素組成，它的紅外吸收光譜表明有羥基外吸收光譜表明有羥基(qingj)O(qingj)OH H鍵和烴基上鍵和烴基上C CH H鍵的紅外吸收峰，且烴基與羥基鍵的紅外吸收峰，且烴基與羥基(qingj)(qingj)上氫上氫原子個(gè)數(shù)比為原子個(gè)數(shù)比為2 21 1，它們的相對(duì)分子質(zhì)量為，它們的相對(duì)分子質(zhì)量為6262，試，試寫(xiě)出該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。寫(xiě)出該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。 HOCH2CH2OH第53頁(yè)/共59頁(yè)第五十四頁(yè)，共59頁(yè)。練習(xí)、分子式為練習(xí)、分子式為C3H6O2的有機(jī)物，若在的有機(jī)物，若在1H-NMR譜上觀(guān)察到氫原子峰的強(qiáng)度為譜上觀(guān)察到氫