重庆市綦江区高中化学第1章认识有机化合物1.4研究有机化合物的一般步骤和方法基础性教案.docx

第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法课标要求1通过对典型实例的分析，初步了解测定有机化合物元素含量，相对分子质量的一般方法，并能根据其确定有机化合物的分子式。2知道通过化学实验和某些物理方法可以确定有机化合物的结构。课标解读1.明确李比希法分析碳氢元素的仪器装置。2质谱法测定有机化合物相对分子质量的应用。3红外光谱、核磁共振氢谱鉴定有机物结构的应用。教学流程设计研究有机化合物的基本步骤分离、提纯元素定量分析确定实验式测定相对分子质量确定分子式波谱分析确确定结构式常用重结晶法、蒸馏法、萃取分析法、最早李比希用元素分析法、 质谱法、红外光谱法、 核磁共振氢谱法1.蒸馏2重结晶(1)适用条件 重结晶是提纯固态有机物的常用方法。杂质在所选溶剂中溶解度很大或很小，易于除去。被提纯的有机物在所选溶剂中的溶解度受温度的影响较大；该有机物在热溶液中的溶解度较大，冷溶液中的溶解度较小，冷却后易于结晶析出。(2)实验装置与操作步骤加热溶解 趁热过滤冷却结晶3萃取(1)萃取原理液液萃取 利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。固液萃取用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。(2)仪器：分液漏斗、铁架台、烧杯。(3)操作要求加萃取剂后充分振荡，静置分层后，打开分液漏斗活塞，从下口将下层液体放出，并及时关闭活塞，上层液体从上口倒出。思考与交流：萃取剂的选择应符合什么条件？【提示】(1)溶质在萃取剂中的溶解性远大于原溶剂；(2)萃取剂与原溶剂互不相溶；(3)萃取剂与溶质不反应。1.元素分析(1)定性分析：用化学方法鉴定有机物分子的元素组成。如燃烧后，C生成CO2、H生成H2O、Cl生成HCl。(2)定量分析：将一定量的有机物燃烧转化为简单无机物，并定量测定各产物的质量，从而推算出各组成元素的质量分数，然后推算出有机物分子中所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式。2相对分子质量的测定质谱法(1)原理：用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变成带正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，它们在磁场的作用下到达检测器的时间将因质量的不同而先后有别，其结果被记录为质谱图。(2)质荷比：分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值。1.红外光谱法(1)作用：初步判断某有机物中含有何种化学键或官能团。(2)原理：不同的官能团或化学键吸收频率不同，在红外光谱图中处于不同的位置。2核磁共振氢谱(1)作用：测定有机物分子中氢原子的类型和数目。(2)原理：处于不同化学环境中的氢原子在谱图上出现的位置不同，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。分离、提纯的方法目的主要仪器实例重结晶分离有机物与杂质的溶解度受温度影响程度不同的混合物溶解装置、过滤器从粗苯甲酸中提取苯甲酸洗气分离、提纯气体混合物洗气装置除去甲烷中的乙烯过滤分离不溶性的固体和液体过滤器分离硬脂酸与氯化钠渗析除去胶体中的小分子、离子半透膜、烧杯除去淀粉中的氯化钠、葡萄糖盐析胶体的分离分离硬脂酸钠和甘油注意：依据被提纯物质的性质，选择适当的物理方法和化学方法可以解决有机物的分离提纯问题。在分离和提纯时要注意以下几点：除杂试剂需过量；过量试剂需除尽；除去多种杂质时要考虑加入试剂的顺序。2有机物分子式的确定(1)直接法直接求出1 mol气体中各元素原子的物质的量，即可推出分子式。如给出一定条件下的密度(或相对密度)及各元素的质量比，求算分子式的步骤为：密度(或相对密度)摩尔质量1 mol气体中各元素原子的物质的量分子式。(2)实验式法实验式是表示化合物分子中所含各元素的原子数目最简整数比的式子。由各元素的质量分数各元素的原子个数比(实验式)分子式(3)物质的量关系法由密度或其他条件摩尔质量1 mol分子中所含元素原子的物质的量分子式(4)通式法物质的性质等类别及组成通式n值分子式3有机物结构式的确定确定有机物结构式的一般步骤：(1)根据分子式写出它可能具有的同分异构体。(2)利用该物质的性质推测其可能含有的官能团，最后确定所写同分异构体中的一般结构。(3)可用红外光谱、核磁共振氢谱确定有机物中的官能团和各类氢原子的数目，确定结构式。课堂练习：1将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。下列图示现象正确的是()2. 现有四组混合物：乙酸乙酯和乙酸钠溶液乙醇和甘油溴化钠和单质溴的水溶液碘和四氯化碳的混合物，分离以上各混合物的正确方法依次是()A分液、萃取、蒸馏、萃取B萃取、蒸馏、分液、萃取C分液、蒸馏、萃取、蒸馏D蒸馏、萃取、分液、萃取3某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧，只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。下列说法中正确的是()A该化合物仅含碳、氢两种元素B该化合物中碳、氢原子个数比为14C无法确定该化合物是否含有氧元素D该化合物一定是C2H8O24核磁共振氢谱是指有机物分子中的氢原子核所处的化学环境(即其附近的基团)不同，表现出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振谱图中坐标的位置(化学位移，符号为)也就不同。则下列物质的氢谱图中有三个峰的是()ACH3CH2CH3BCH3CH2CH2OHC(CH3)2CHCH3 DCH3CH2CHO5(1)某含氧有机物，它的相对分子质量为46.0，碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%。NMR中只有一个特征峰，请写出其结构简式：_。(2)分子式为C3H6O2的甲、乙两种有机物，甲的结构简式为HOCH2CH2CHO，乙的结构简式为CH3COOCH3，则在NMR中，甲有_个特征峰，其强度之比为_； 乙有_个特征峰，其强度之比为_。 6已知某有机物A的红外光谱和核磁共振