选修5课件第1章第4节研究有机化合物的1般步骤和方法第2课时有机物化学式的测定和结构的确定.ppt

第 2 课时,有机物化学式的测定和结构的确定,一、元素分析与相对分子质量的测定,1元素分析,实验式,(1)元素定量分析的原理：是将一定量的有机物_， 分解为简单的_，并作_测定，通过无机物的 质量推算出组成该有机物元素原子的_，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,_。,C2H6O,46,如：乙醇的实验式是_，相对分子质量是_。,燃烧,无机物,定量,质量分数,(2)有机物的元素定量分析最早是由德国人李比希提出的。 他用 CuO 作氧化剂将仅含 C、H、O 元素的有机物氧化，产生 的 H2O 用_吸收，CO2 用_浓溶液吸收。 分别称出吸收前后吸收剂的质量，即可算出_在,分子中的含量，剩余的就是_的含量。,无水 CaCl2,(3)元素分析只能确定组成分子的各原子_， 即确定_，若想确定分子式，还需知道或测定未知物,的_。,KOH,碳、氢原子,实验式,相对分子质量,氧原子,最简单的整数比,2相对分子质量的测定质谱法 质谱是近代发展起来的快速、微量、精确测定_ 的方法。它用高能的电子流等轰击样品分子，使该分子 _变成带正电荷的_和_。,相对分子质量,失去电子,分子离子,碎片离子,二、分子结构的确定,1红外光谱,振动频率,红外光的振动频率,在有机物分子中，组成化学键或官能团的原子处于不断 _的状态，其_与_ 相当。所以，当用_照射有机物分子时，分子中的化 学键或官能团可发生_，不同的化学键或官能团 _不同，在红外光谱图上将处于不同的位置。,振动,振动吸收,吸收频率,红外线,2核磁共振氢谱,处在不同化学环境中的_因产生共振时吸收电磁 波的_不同，在谱图上出现的位置也不同，各类氢原子 的这种差异被称为化学位移 ；而且 _ 与 _成正比。因此，从核磁共振氢谱图上可以推 知该有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目。,氢原子,频率,吸收峰的面积,氢原子数,科目一考试 / 2016年科目一模拟考试题,科目二考试 2016年科目二考试技巧、考试内容、考试视频,元素分析与相对分子质量的测定,1元素分析(燃烧法) (1)元素定量分析的原理,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。,(2)常见元素的分析法,碳、氢元素质量分数的测定,最常用的是燃烧分析法。将样品置于氧气流中燃烧，燃烧 后生成二氧化碳和水分别用碱液或吸水剂吸收，称重后即可分 别计算出样品中碳、氢元素的质量分数。当然，碳、氢元素的 含量也可以利用仪器分析方法测定。,卤素质量分数的测定,将样品与 AgNO3 溶液及浓硝酸混合加热，此时卤素原子转 变为卤素离子，并与 AgNO3 溶液作用产生卤化银沉淀。根据沉 淀的量，即可计算出样品中卤素的质量分数。,2相对分子质量的测定,测定有机物的相对分子质量的方法很多，质谱法是最精确、,快捷的方法。,质谱法是近代发展起来的快速、微量、精确测定相对分子 质量的方法。它用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去 电子变成带电荷的分子离子和碎片离子。分子离子、碎片离子 各自具有不同的相对质量，它们在磁场作用下到达检测器的时 间因质量的不同而先后有别，其结果被记录为质谱图，在质谱 图中最大的分子离子的质荷比就是有机物的相对分子质量。,分子结构的确定,1红外光谱 (1)原理,组成化学键或官能团的原子振动频率和红外光的振动频率 相当。当用红外线照射有机物分子时，不同化学键或官能团吸 收频率不同，在红外光谱图上将处于不同位置，从而可以获得 分子中含有何种化学键或官能团的信息。,(2)用途,通过红外光谱可以推知有机物分子中含有哪些化学键、官 能团。例如：C2H6O，从未知物 A 的红外光谱图上发现有 OH 键、CH 键和 CO 键的振动吸收，可以判断 A 是乙醇而并 非二甲醚，因为二甲醚没有 OH 键。,2核磁共振氢谱 (1)原理,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电磁 波的频率不同，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。,(2)用途,从核磁共振氢谱图上可以推知该有机物分子中有几种不同,类型的氢原子及它们的数目。,有机物分子式的确定,【例 1】吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。吗啡分子中 C、 H、N、O 的质量分数分别为 71.58%、6.67%、4.91%和 16.84%， 已知其相对分子质量不超过 300。求：,(1)吗啡的相对分子质量。 (2)吗啡的分子式。,17,大于 300，如果其分子中含有 2 个氮原子，则其相对分子质量 必超过 300，故可得吗啡的相对分子质量为 285。 (2)因此，吗啡分子中 C、H、O 原子的个数：,C 原子个数为：285,71.58% 12,H 原子个数为：285,6.67% 1,19,O 原子个数为：285,16.84% 16,3,则吗啡的分子式为 C17H19NO3。,【答案】(1)假设吗啡分子中只有 1 个氮原子，则吗啡的相 对分子质量为 14/4.91%285。由于已知吗啡的相对分子质量不,1(2009 年海南化学改编)某含苯环的化合物 A，其相对分 子质量为 104，碳的质量分数为 92.3%，求 A 的分子式。 解：碳元素的相对分子质量总和92.3%10496，因 104 968，不可能含其他原子，氢元素的相对原子质量总和为 8。 分子中含碳原子的数目为：96128，所以分子式为 C8H8。,答：A 的分子式为 C8H8。,有机物结构的确定 【例 2】利用核磁共振技术测定有机物分