专题1第二单元科学家怎样研究有机物.pptVIP

专题一 认识有机化合物 第二单元 科学家怎样研究有机物,二、有机化合物结构的研究,德国化学家李比希（18031873）,1832年和维勒合作提出“基团论”：有机化合物由“基”组成，这类稳定的“基”是有机化合物的基础。 1838年李比希还提出了“基”的定义 P8,1、原子间主要通过共价键结合,2、基团（官能团）,二、有机化合物结构的研究,OH羟基、,CHO醛基、,COOH羧基、,NH2氨基、,R烃基、,CH3甲基、,CH2CH3乙基等,C6H5苯基、,NO2硝基、,3、结构分析法,（1）1H核磁共振谱（1H-NMR）,作用：,测定有机物分子中等效氢原子的类型和数目,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的频率不同，在核磁共振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。,P8【观察与思考】,分析：,吸收峰数目=氢原子种类,吸收峰面积之比=不同类型氢原子数目之比,（重点掌握谱图的识别）,乙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,/ppm,/ppm,等效氢原子的判断,CH4,CH3CH3,1种,1种,CH3CH2CH3,2种,CH3CH2CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,2种,2种,CH3CH2CH2CH2CH3, 3,3种,4种,【练习】课本P14-5,【练习】听P4-5,CH3CH2CH2OH,1-丙醇,2-丙醇,（2）红外光谱法,作用：,获得分子中含有何种化学键或官能团信息,原理： 在有机物分子中，组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态，其振动频率与红外光的振动频率相当。所以，当用红外线照射有机物时，分子中的化学健或官能团可发生振动吸收，不同的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。,乙醇的红外光谱图 显示分子中有三种基团（图中显示O-H 、 C-H 、O-C键的吸收峰）,图111 乙醇的红外光谱图,【课堂练习】听P3例2、变式,（3）质谱法,作用：测定有机化合物的相对分子质量。,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。,（不能测结构）,（4）紫外光谱法,质谱法,谱图的简单识别 （此处只要求能知道质谱图的样子）,资料卡,手性分子,资料卡：手性分子,手性分子结构图,手性碳原子,连结四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。,氨基酸都是手性分子,课堂练习,1、下列化合物中含有手性碳原子的是( ) A、CCl2F2 B、CH3CH2OH C、 D、,C,2、指出手性碳原子：,三、有机化学反应的研究,1.研究内容：首先研究已知有机物的结构、性质、用途等方面，进而研究能与哪些物质反应，经历了哪些具体反应过程，需要什么样的反应条件，受到哪些内外因素的影响。,3.机理研究 （1）甲烷与氯气反应机理 （2）机理的研究方法同位素示踪法,2.研究目的：利用已知有机物和已有条件合成我们想要的新的有机物,甲烷与氯气取代的机理,+,+,+,化合物分子在光或热等条件下，共价键发生均裂，形成具有很强反应活性的单电子原子或基团，它们可与其他反应物分子作用，生成新的游离基，引发链式反应。,同位素示踪法研究化学反应过程,将乙酸乙酯与H218O混合后，加入稀硫酸作催化剂，乙酸乙酯在加热条件下将发生水解反应下面是该反应的化学方程式： 根据产物中18O的分布情况，你能判断出乙酸乙酯在反应过程中有哪些共价键发生了断裂？ 同位素示踪法研究化学反应是运用了同位素的那些性质？ 放射性,+ H218O,+ CH3-CH2-OH,1、用CH3COOH与H18OC2H5在酸性催化下发生酯化反应，18O存在于那种产物中？,2 、 的可逆反应平衡后，充入18O2 ，问过一段时间重新建立新平衡后， 18O存在那些物质中？,18O存在于酯中,18O存在于所有物质中（SO2、SO3、O2中）,【课堂练习】,问题解决,酯化反应的反应机理,酯的水解反应机理,确定有机物结构式的方法,解题思路,特征反应,推知官能团的种类,反应机理,推知官能团的位置,计算解析,推知官能团的数目,产物结构,推知碳架结构,化学性质、核磁共振氢谱、红外光谱,确定有机物的结构,归纳小结,科学家怎样研究有机物,有机物的分离与提纯,有机物组成的研究,有机物结构的研究,有机化学反应的研究,甲烷与氯气取代的机理,同位素示踪法,不对称合成,本单元作业,1m mol C2H2跟n mol H2在密闭容器中反应，当该可逆反应达到平衡时，生成p mol C2H4。将反应后的混合气体完全燃烧，生成CO2和H2O，所需要氧气的物质的是 （ ） A（3m+n）mol B C(3m+n+2p)mol D,2在密闭容器中某气态烃和氧气按一定比例混和，点火爆炸后恢复到原温度（20），压强减小至原来的一半，若加NaOH的溶液则气体全部被吸收，则此烃为 （ ） A.C3H8 B.C2H4 C.C2H6 D.C6H6,3. 在一密闭容器中充入一种气态烃和足量的氧气，用电火花点燃完全燃烧后，容器内气体体积保持不变，若气体体积均在120和相同的压强下测定的，这种气态烃可能是（ ） A. CH4 B. C2H6 C. C2H4 D. C3H6,4.当燃烧8.96升由CH4 、CO、C2H6 组成的混和气体时,除生成水外,还生成13.44升CO2 气体(气体体积均在标准状况下测定).则原混和气体中含C2H6的物质的量是（ ） A.0.2 mol B.0.4 mol C.0.6 mol D.0.8 mol,6.某一元醇C3H8O中氧为18O，它与乙酸反应生成的酯的相对分子质量为（ ） A.100 B.102 C .104 D.106 7.由乙烯和乙醇蒸气组成的混和气体中，若碳元素的质量百分含量为60%，则氧元素的质量百分含量为 A15.6% B26.7% C30% D无法确定 8.下列最简式中，不用相对分子质量就可以确定分子式的是： （ ） A、CH3 B.CH2 C.CH D.C2H5,9. 2.3g有机物A完全燃烧后，生成0.1molCO2和2.7gH2O，测得该化合物蒸气对空气的相对密度是1.6，该化合物的分子式为 。 10.燃烧30.6g医用胶的单体样品，实验测得：生成70.4g二氧化碳、19.8g水、2.24L氮气(换算为标准状况)，请通过计算确定其实验式。若由质谱分析法测定出该样品的相对分子质量为153.0，请确定其分子式,11.（8分）有0.2mol有机物和0.4mol的氧气在密闭容器中燃烧后产物为CO2、CO和气态水，产物通过浓H2SO4后，浓H2SO4增重10.8g，再通过灼热的CuO充分反应后， CuO减轻了3.2g，最后该气体再通过碱石灰完全吸收，质量增加17.6g， (1)、如何确定各产物的量？ (2)、反应后，氧气有无剩余？为什么? (3)、如何判断有机物中是否含有氧元素？ (4)、根据以上分析结果，如何求得分子式？,13.（6分）化合物A、B的分子式都C