研究有機(jī)化合物一般步驟和方法2 詳細(xì)版課件

1、二、元素分析與相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定1、元素分析：思考：某有機(jī)物在氧氣中充分燃燒生成CO2和H2O，由此判斷該有機(jī)物中一定含有 元素，可能含有 元素。（1）、元素的定性分析： 用化學(xué)方法鑒定有機(jī)物分子的元素組成，這就是元素的定性分析。如將一定量的有機(jī)物燃燒，分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，然后通過(guò)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行鑒定，分析出有機(jī)物的元素組成。C ; ; ; 。二、元素分析與相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定1、元素分析：（）、元素的定量分析： 對(duì)有機(jī)物燃燒產(chǎn)物作定量測(cè)定，通過(guò)無(wú)機(jī)物的質(zhì)量推算出組成該有機(jī)物元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（或質(zhì)量），然后計(jì)算出該有機(jī)物分子所含元素原子最簡(jiǎn)單的整數(shù)比，即確定其實(shí)驗(yàn)式（又稱(chēng)為最簡(jiǎn)式）分析出有機(jī)物的元素

2、組成。：實(shí)驗(yàn)測(cè)得某碳?xì)浠衔顰中，含碳80%、含氫20%求該化合物的實(shí)驗(yàn)式。CH35.8g某有機(jī)物完全燃燒，生成CO2 13.2g , H2O 5.4g .求該化合物的實(shí)驗(yàn)式。含碳3.6g(0.3mol)含氫0.6g(0.6mol)含氧1.6g(0.1mol)C3H6O原理它是用高能電子流等轟擊樣品分子，使該分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子。這些不同離子具有不同的質(zhì)量，質(zhì)量不同的離子在磁場(chǎng)作用下達(dá)到檢測(cè)器的時(shí)間有差異，其結(jié)果被記錄為質(zhì)譜圖。 【思考與交流】1、質(zhì)荷比是什么？2、如何確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量？2、相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定質(zhì)譜法（由于分子離子的質(zhì)荷比越大，達(dá)到檢測(cè)器需要的時(shí)間

3、最長(zhǎng)，因此譜圖中的質(zhì)荷比最大的就是未知物的相對(duì)分子質(zhì)量）例22002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。其方法是讓極少量的（10-9g）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C2H6離子化后可得到C2H6、C2H5、C2H4，然后測(cè)定其質(zhì)荷比。設(shè)H的質(zhì)荷比為，某有機(jī)物樣品的質(zhì)荷比如右圖所示（假設(shè)離子均帶一個(gè)單位正電荷，信號(hào)強(qiáng)度與該離子的多少有關(guān)），則該有機(jī)物可能是A 甲醇 B 甲烷 C 丙烷 D 乙烯B練習(xí)2某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)確定：測(cè)定實(shí)驗(yàn)式：某含C、H、O三種元素的有機(jī)物，經(jīng)燃燒分析實(shí)驗(yàn)測(cè)定其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是64.86%，氫

4、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是13.51%, 則其實(shí)驗(yàn)式是（ ）。 確定分子式：下圖是該有機(jī)物的質(zhì)譜圖，則其相對(duì)分子質(zhì)量為（ ），分子式為（ ）。C4H10O74C4H10O三、分子結(jié)構(gòu)的鑒定當(dāng)化合物的分子式確定后，如何鑒定其分子結(jié)構(gòu)呢？鑒定方法化學(xué)方法物理方法以官能團(tuán)的特征反應(yīng)為基礎(chǔ)，鑒定出官能團(tuán)，還要制備它的衍生物以進(jìn)一步確認(rèn)該未知物與鑒定有機(jī)物結(jié)構(gòu)有關(guān)的物理方法有質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振譜等。 由于有機(jī)物中組成化學(xué)鍵、官能團(tuán)的原子處于不斷振動(dòng)狀態(tài)，且振動(dòng)頻率與紅外光的振動(dòng)頻譜相當(dāng)。所以，當(dāng)用紅外線照射有機(jī)物分子時(shí)，分子中的化學(xué)鍵、官能團(tuán)可發(fā)生震動(dòng)吸收，不同的化學(xué)鍵、官能團(tuán)吸收頻率不同，在紅外光譜圖中將處于

5、不同位置。因此，我們就可以根據(jù)紅外光譜圖，推知有機(jī)物含有哪些化學(xué)鍵、官能團(tuán)，以確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。三、分子結(jié)構(gòu)的鑒定1、紅外光譜 例：某有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量為46，實(shí)驗(yàn)式為C2H6O，其紅外光譜圖如下，由此推知該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式為： 。三、分子結(jié)構(gòu)的鑒定1、紅外光譜 氫原子核具有磁性，用電磁波照射氫原子核，它能通過(guò)共振吸收電磁波能量，發(fā)生躍遷，用核磁共振儀記錄有關(guān)信號(hào)得到的譜圖。2、核磁共振氫譜 2、核磁共振氫譜（2） 核磁共振氫譜中有多少個(gè)峰，有機(jī)物分子中就有多少種處在不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子；峰的面積比就是對(duì)應(yīng)的處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子的數(shù)目比。（1） 不同化學(xué)環(huán)境的氫原子（等效氫原子）因產(chǎn)生

6、共振時(shí)吸收的頻率不同，被核磁共振儀記錄下來(lái)的吸收峰的面積不同。所以，可以從核磁共振譜圖上推知?dú)湓拥念?lèi)型及數(shù)目。練習(xí)22002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)表彰了兩項(xiàng)成果，其中一項(xiàng)是瑞士科學(xué)家?guī)鞝柼鼐S特里希發(fā)明了“利用核磁共振技術(shù)測(cè)定溶液中生物大分子三維結(jié)構(gòu)的方法”。在化學(xué)上經(jīng)常使用的是氫核磁共振譜，它是根據(jù)不同化學(xué)環(huán)境的氫原子在氫核磁共振譜中給出的信號(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)物分子在核磁共振氫譜中只給出一種信號(hào)的是A HCHO B CH3OH C HCOOH D CH3COOCH3A練習(xí)3 分子式為C3H6O2的二元混合物，如果在核磁共振氫譜上觀察到氫原子給出的峰有兩種情況。第一種情況

7、峰給出的強(qiáng)度為11；第二種情況峰給出的強(qiáng)度為321。由此推斷混合物的組成可能是（寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式） 。CH3COOCH3和CH3CH2COOH（1）質(zhì)譜在確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的作用是 。(2)紅外光譜在確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的作用是 。(3)核磁共振氫譜在確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的作用是 。小結(jié)：推知有機(jī)物分子含有的化學(xué)鍵和官能團(tuán) 推知有機(jī)物分子有幾種不同類(lèi)型的氫原子及各自的數(shù)目 測(cè)定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量利用實(shí)驗(yàn)式和相對(duì)分子質(zhì)量常見(jiàn)有哪些方法求相對(duì)分子質(zhì)量？3、確定分子式的方法商余法：烴的式量除以12，得到的商及余數(shù)可確定利用燃燒通式已知某有機(jī)物燃燒生成CO2和H2O,寫(xiě)出其燃燒通式?利用其它反應(yīng)的方程式

8、特殊方法：部分有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式中H已達(dá)飽和，則該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式就是分子式。（如：CH4、CH3Cl、C2H6O等）部分特殊組成的實(shí)驗(yàn)式如：CH3 當(dāng)n=2時(shí)即達(dá)飽和，在不知相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)也可求得利用1mol分子中各原子的物質(zhì)的量利用各類(lèi)有機(jī)物的分子通式和相對(duì)分子質(zhì)量確定列式計(jì)算下列有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量：(1)某有機(jī)物的蒸氣密度是相同狀況下氫氣密度的14倍；(2)某有機(jī)物在相同狀況下對(duì)空氣的相對(duì)密度為2；(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56g某氣態(tài)烴的體積為44.8ml;(4)3.2g某飽和一元醇與足量金屬鈉反應(yīng)得到1.12L(標(biāo)況)氫氣。試歸納求有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的方法?？偨Y(jié)：求有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的方法1、利用有機(jī)物蒸氣的相對(duì)密度2、利用標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣態(tài)烴的密度3、利用各類(lèi)有機(jī)物的分子通式及相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式4、質(zhì)譜法能