《科学家怎样研究有机物》课件5

,第二单元科学家怎样研究有机物,1.有机化合物通常含有_元素和_元素，测定有机物中含有_、_元素质量分数最早由科学家_于1831年提出。2测定有机物中是否含有C和H，通常采用的试剂是_，测定有机物中是否存在氮、氯、溴、硫等元素，采用_法；确定是否存在卤素可采用_法。,有机化合物组成的研究,C,H,C,H,李比希,CuO,钠融,铜丝燃烧,1.有机化合物分子中原子主要通过_键结合在一起。2下列基团的化学式是：羟基_、醛基_、羧基_、氨基_、烃基_。3现代化学测定有机物结构的分析方法比较多，经常采用的是_和_等方法。4测定有机物的组成和结构的现代分析方法还有_和_法。,有机化合物结构的研究,共价,OH,CHO,COOH,NH2,R,核磁共振,红外光谱,质谱法,紫外光谱,有机化学反应的研究,自由基型,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,2同位素示踪法研究酯的水解反应(1)方法：将乙酸乙酯与_在H2SO4催化下加热水解，检测_的分布情况，判断酯水解时的断键情况。(2)反应机理由此可以判断，酯在水解过程中断开的是酯中的键，水中的18OH连接在键上。,18O,【慎思1】如何确定有机物中是否含有氧元素？【答案】一般有机物完全燃烧后的产物是CO2和H2O，在有机物燃烧火焰的上方罩上一个洁净、干燥的小烧杯，观察烧杯内壁上有细小的水珠出现，证明有机物中一定含有氢元素；将小烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明有机物中一定含碳元素。有机物是否还含有氧元素要进行定量分析。,如果有机物的质量碳元素的质量氢元素的质量，则说明有机物只含碳和氢两种元素。如果有机物的质量碳元素的质量氢元素的质量，且完全燃烧只生成二氧化碳和水，则说明有机物含有碳、氢、氧三种元素。氧元素的质量有机物的质量(碳元素的质量氢元素的质量)。,【慎思2】酯在水解时分子中的哪个共价键发生了断裂？,【慎思3】请说说同位素示踪法研究化学反应运用了同位素的哪些性质？【答案】同位素示踪法主要是利用的放射性核素及它们的化合物，与自然界存在的相应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是具有不同的核物理性质。因此，就可以用同位素作为一种标记，制成含有同位素的标记化合物(如标记食物、药物和代谢物质等)代替相应的非标记化合物。,1确定有机化合物的元素组成(1)钠融法用钠融法可定性确定有机物中是否存在氮、氯、溴、硫等元素。,有机化合物组成的确定,(2)铜丝燃烧法将一根纯铜丝加热至红热，蘸上试样，放在火焰上灼烧，如存在卤素，火焰为绿色。用铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤素。,2有机化合物组成元素质量分数的测定,【例1】电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成，下列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。,(1)产生的氧气按从左到右的流向，所选装置各导管的连接顺序是_。(2)C装置中浓H2SO4的作用是_。(3)D装置中MnO2的作用是_。(4)燃烧管中CuO的作用是_。,(5)若准确称取0.90g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧后，A管质量增加1.32g，B管质量增加0.54g，则该有机物的最简式为_。(6)要确定该有机物的分子式，还要知道_。,解析本题利用H2O2在MnO2催化下分解产生氧气，用浓硫酸除去其中的水蒸气后氧化有机物生成CO2和H2O，利用装置B测定H2O的质量，利用装置A测定CO2的质量，从而可求出有机物含有的C、H(或O)的质量，进而求出有机物的实验式。电炉中CuO的作用是为了尽可能保证有机物全部氧化生成CO2和H2O。,答案(1)gfehic(或d)d(或c)a(或b)b(或a)(2)吸收水分，得到干燥的氧气(3)催化剂，加快O2的生成速率(4)使有机物充分氧化生成CO2和H2O(5)CH2O(6)有机物的相对分子质量,【体验1】某有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为11，由此可以得出的结论是()。A该有机物中C、H、O的原子个数之比为123B分子中C、H的原子个数比为12C有机物中必定含OD有机物中必定不含O【答案】B,核磁共振氢谱与红外光谱,【例2】为了测定某有机物A的结构，做如下实验：将2.3g该有机物完全燃烧，生成0.1molCO2和2.7g水；用质谱仪测定其相对分子质量，得如图一所示的质谱图；用核磁共振仪处理该化合物，得到如图二所示图谱，图中三个峰的面积之比是123。,试回答下列问题：,(1)有机物A的相对分子质量是_。(2)有机物A的实验式是_。(3)能否根据A的实验式确定A的分子式_(填“能”或“不能”)，若能，则A的分子式是_，结构简式为_，若不能，请说明原因_。,答案(1)46(2)C2H6O(3)能C2H6OCH3CH2OH,【解析】审题关键：测定有机物分子结构的两种物理方法。,有机化学反应机理的研究方法,【例3】乙酸和乙醇的酯化反应，可用如下过程表示：,(2)若用CH3CH218OH进行该实验，18O可存在于_。A乙酸B乙醇C乙酸乙酯D水(3)请分别指出AF反应中属于取代反应的有_；属于加成反应的有_。,答案(1)A、C、D(2)B、C(3)A、BC、F,【体验3】1943年匈牙利化学家海维西提出同位素示踪法，并获得当年的诺贝尔化学奖。已知乙酸乙酯水解的反应机理为：,在发生这个反应的溶液中最终可以在哪些物质中含18O()。A乙酸乙酯和乙醇B水和乙醇C水和乙酸D乙酸乙酯和乙酸【答案】C,【探究案例】为了确定乙醇分子的结构简式是CH3OCH3还是CH3CH2OH，实验室利用如图所示的实验装置，测定乙醇与钠反应(H0)生成氢气的体积，并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目。,实验探究二有机物结构的实验确定方法,试回答下列问题：(1)指出实验装置中的错误_。(2)若实验中用含有少量水的乙醇代替相同质量的无水乙醇，相同条件下，测得的氢气体积将_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(3)请指出能使该实验安全、顺利进行的实验关键步骤_。,(4)如果