化学:1.4《研究有机物的一般步骤与方法》课件(2)(新人教版选修5)
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人教版高中化学选修5课件 1.4《研究有机化合物的一般步骤和方法》(共19张PPT)
吸收峰的面积与氢原子数成正比。
2、作用: 通过核磁共振氢谱可知道有机物里含有氢 原子种类以及不同种类氢原子的数目之比。
核磁共振 氢 谱信息
A.吸收峰数目=氢原子类型
B.不同吸收峰的面积 不同氢原子
之比(强度之比)
的个数之比
思考:CH3-_O-CH3 、CH3CH2-OH各有几种吸收峰? 不同氢原子数目为多少?
( B)
练1:某有机物的结构确定: ①测定实验式:某含 C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测 定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是 13.51%, 则其实验式是( C4H10O ) .
②确定分子式:下 图是该有机物的质 谱图,则其相对分
子质量( 74 )
分子式( C4H10O)。
对称CH3
对称CH2
C—O—C
[练2].下图是分子式为C3H6O2的有机物的红外光谱 谱图,推测其结构。
O
CH3—C—O—CH3
不对称CH3
C=O
C—O—C
2.核磁共振氢谱(HNMR) p22-23
1、原理:在不同环境中的氢原子因产生共振时吸收电
磁波的频率不同,在图谱上出现的位置也不同,
各类氢原子的这种差异被称作化学位移;而且,
【例1】 某含C、H、O三种元素的未知物A,经燃烧分析
实验测定该未知物碳的质量分数为52.16%,氢的 质量分数为13.14%,试求该未知物A的 实验式。
【思路点拨】 (1) 先确定该有机物中各组成元素原子的质量分数 (2) 再求各元素原子的个数比
实验式:C2H6O
若要确定它的分子式,还需要什么条件?
三、分子结构的鉴定:
1.红外光谱 p22第一段
原理:
1.4:研究有机化合物的一般步骤和方法-人教版高中化学选修5有机化学基础全套课件
元素分析:李比希法→现代元素分析法
元素分析仪
元素分析:
[例1]某含C、H、O三种元素的未知物A,经燃 烧分析实验测定该未知物中碳的质量分数为 52.16%,氢的质量分数为13.14%。(P20) (1)试求该未知物A的实验式(分子中各原子 的最简单的整数比)。C2H6O (2)若要确定它的分子式,还需要什么条件?
含杂工 蒸馏 业乙醇
无水乙醇 工业乙醇 加CaO 蒸馏 (99.5%以上) (95.6%)
2、重结晶
利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度 不同而将其杂质除去的方法.(常用于固体混合物)
关键:选择适当的溶剂 溶剂的条件:
(1)杂质在溶剂中的溶解度很小或很大;
(2)被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温 度的影响较大。
B.CaO,蒸馏
C.洗气 D.饱和Na2CO3溶液,分液 E.蒸馏 F.溶解,过滤 G.萃取
一、分离、提纯
利用吸附剂对不同有机物吸附作用 4、色谱法: 的不同,分离、提纯有机物的方法叫色谱法。
1906年,茨卫特在一根玻璃 管的细端塞上一小团绵花,在 管中充填碳酸钙粉末,让溶有 绿色植物叶子色素的石油醚溶 液自上而下地通过。结果植物 色素便被碳酸钙吸附,分成三 段不同颜色:绿色、黄色、黄 绿色。再将碳酸钙吸附柱取出, 并用乙醇洗脱,即得色素的溶 液:叶绿素、叶黄素、胡萝卜 素。
实践活动
用粉笔分离植物叶子中的色素
取5g新鲜的菠菜叶(或其他绿色植 物的叶子),用剪刀剪碎后放入研钵中, 加入10mL无水乙醇或丙酮研磨成浆状, 过滤除去渣子,将滤液放入50 mL烧杯 中,再在烧杯中心垂直放置一根白粉 笔。约10 min后观察并记录实验现象。
目录
第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法
人教版高中化学选修5第一章 第四节《研究有机化合物的一般步骤和方法》(第2课时)课件 (共32张PPT)
实验式和分子式有何区别? 实验式和分子式的区别; 实验式:表示化合物分子中所含元素的原子数目最 简整数比的式子。 分子式:表示化合物所含元素的原子种类及数目的式 子,表示物质的真实组成。
元素分析与相对分子质量的测定
三、元素分析与相对分子质量的测定
确定有机化合物的分子式的方法:
[方法一] 由物质中各原子(元素)的质量分数 → 各原子的个数比(实验式)→由相对分子质量 和实验式 → 有机物分子式
元素分析与相对分子质量的测定
例3.2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了 对有机物分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极少 量的(10-9g)化合物通过质谱仪的离子化室使样品分 子大量离子化,少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离 子化后可得到C2H6+、C2H5+、C2H4+……,然后测定其质 荷比。设H+的质荷比为β,某有机物样品的质荷比如 右图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与 该离子的多少有关),则该有机物可能是( B) A.甲醇 B.甲烷 C.丙烷 D.乙烯
元素分析与相对分子质量的测定
三、元素分析与相对分子质量的确定 思考:确定相对分子质量的方法有哪些?
(1)M = m/n (2)M1 = DM2 (D为相对密度) (3)M = 22.4 L/mol · ρg/L=22.4ρ g/mol (4)质谱法 (标况下气体)
元素分析与相对分子质量的测定
2.质谱法 ——相对分子质量的确定
将准确称量的样品置于一燃烧管中,再 将其彻底燃烧成二氧化碳和水,用纯的氧气 流把它们分别赶入烧碱石棉剂(附在石棉上 粉碎的氢氧化钠)及高氯酸镁的吸收管内, 前者将排出的二氧化碳变为碳酸钠,后者吸 收水变为含有结晶水的高氯酸镁,这两个吸 收管增重量分别表示生成的二氧化碳和水的 重量,由此即可计算样品中的碳和氢的含量 。如果碳与氢的百分含量相加达不到100%, 而又检测不出其他元素,则差数就是氧的百 分含量。本法的特点是碳氢分析在同一样品 中进行,且对仪器装置稍加改装后,即能连 续检测其他元素。
元素分析与相对分子质量的测定
三、元素分析与相对分子质量的测定
确定有机化合物的分子式的方法:
[方法一] 由物质中各原子(元素)的质量分数 → 各原子的个数比(实验式)→由相对分子质量 和实验式 → 有机物分子式
元素分析与相对分子质量的测定
例3.2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了 对有机物分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极少 量的(10-9g)化合物通过质谱仪的离子化室使样品分 子大量离子化,少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离 子化后可得到C2H6+、C2H5+、C2H4+……,然后测定其质 荷比。设H+的质荷比为β,某有机物样品的质荷比如 右图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与 该离子的多少有关),则该有机物可能是( B) A.甲醇 B.甲烷 C.丙烷 D.乙烯
元素分析与相对分子质量的测定
三、元素分析与相对分子质量的确定 思考:确定相对分子质量的方法有哪些?
(1)M = m/n (2)M1 = DM2 (D为相对密度) (3)M = 22.4 L/mol · ρg/L=22.4ρ g/mol (4)质谱法 (标况下气体)
元素分析与相对分子质量的测定
2.质谱法 ——相对分子质量的确定
将准确称量的样品置于一燃烧管中,再 将其彻底燃烧成二氧化碳和水,用纯的氧气 流把它们分别赶入烧碱石棉剂(附在石棉上 粉碎的氢氧化钠)及高氯酸镁的吸收管内, 前者将排出的二氧化碳变为碳酸钠,后者吸 收水变为含有结晶水的高氯酸镁,这两个吸 收管增重量分别表示生成的二氧化碳和水的 重量,由此即可计算样品中的碳和氢的含量 。如果碳与氢的百分含量相加达不到100%, 而又检测不出其他元素,则差数就是氧的百 分含量。本法的特点是碳氢分析在同一样品 中进行,且对仪器装置稍加改装后,即能连 续检测其他元素。
化学:1.4《研究有机化合物的一般步骤和方法》课件(新人教版选修5)
即研究有机化合物要经过以下几个步骤: 即研究有机化合物要经过以下几个步骤 粗 产 品 分离 提纯 除 杂 质 每一个操作步骤 是怎样完成的呢? 是怎样完成的呢 实验式或最简式 定性 分析 确定 组成 元素 质 量 分 析 定量分析 测 定 分 子 量 结 构 分 析 结构 式
分子式
一、分离提纯 1、蒸馏:利用混合物中各种成分的沸点不同而使其分离 、蒸馏: 的方法。 的方法。 常用于分离提纯液态有机物; 常用于分离提纯液态有机物; 条件:有机物热稳定性较强、含少量杂质、与杂质沸点 条件:有机物热稳定性较强、含少量杂质、与杂质沸点 相差较大(一般大于30℃ 相差较大(一般大于 ℃) 课本P.17实验 工业乙醇的蒸馏 实验1-1工业乙醇的蒸馏 课本 实验
100%
31
乙醇
相对丰度(R 以图中最强的离子峰(基峰 高为100%, 相对丰度 A)——以图中最强的离子峰 基峰 高为 以图中最强的离子峰 基峰)高为 %, 其它峰的峰高则用相对于基峰的百分数表示。 其它峰的峰高则用相对于基峰的百分数表示。 29 60% + CH3CH2 27 +45 CH CH=OH
[练习 某工厂废液经测定得知主要含有乙醇,其中还溶有丙酮、 练习3]某工厂废液经测定得知主要含有乙醇 其中还溶有丙酮、 练习 某工厂废液经测定得知主要含有乙醇, 乙酸和乙酸乙酯。根据各物质的性质(如下表), ),确定通过下 乙酸和乙酸乙酯。根据各物质的性质(如下表),确定通过下 列步骤回收乙醇和乙酸。 列步骤回收乙醇和乙酸。 物质丙酮乙酸乙酯乙醇乙酸沸点( 物质丙酮乙酸乙酯乙醇乙酸沸点(℃)56.2 77.06 78 117.9 向废液中加入烧碱溶液,调整溶液的pH= ①向废液中加入烧碱溶液,调整溶液的 =10 ②将混和液放入蒸馏器中缓缓加热 收集温度在70~ ℃ ③收集温度在 ~85℃时的馏出物 ④排出蒸馏器中的残液。冷却后向其中加浓硫酸(过量),然 排出蒸馏器中的残液。冷却后向其中加浓硫酸(过量),然 ), 后再放入耐酸蒸馏器进行蒸馏, 后再放入耐酸蒸馏器进行蒸馏,回收馏出物 请回答下列问题: 请回答下列问题: (1)加入烧使溶液的 =10的目的是 使乙酸转变成钠盐 ; )加入烧使溶液的pH= 的目的是 乙醇 (2)在70~85℃时的馏出物的主要成份是 ) ~ ℃ ; 加入过量浓硫酸的目的是( (3)在步骤④中,加入过量浓硫酸的目的是(用化学方程式 )在步骤④ 2CH3COONa+H2SO4=2CH3COOH+Na2SO4 表示) 表示)______________________________________ (4)当最后蒸馏的温度控制在 ~125℃一段时间后,残留 )当最后蒸馏的温度控制在85~ ℃一段时间后, 液中溶质的主要成份是 Na2SO4 H2SO4 。
化学:1.4研究有机物的一般步骤及方法课件(2)(新人教版选修5)
冷 凝 管
瓶
热水 冷水
尾 接 管锥
形 瓶
蒸馏操作中的注意事项
仪器组装的顺序:“先下后上,由左至右”;
不得直接加热蒸馏烧瓶。其盛装的液体,最 多不超过容积的2/3;不得将全部溶液蒸干;
冷凝水水流方向:从下口进水,上口出水
温度计水银球位置应与蒸馏烧瓶支管口齐平, 以测量馏出蒸气的温度;
加入素烧瓷片的目的。
较小,冷却后易于形成晶体。)
3、萃取:
原理:利用混合物中一种溶质在互不相溶的 两种溶剂中的溶解性不同,用一种溶剂把溶 质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来 的方法。
主要仪器:分液漏斗、烧杯、铁架台
操作过程:
振
荡
静
分
置
液
3、萃取
萃取剂的选择:
①与原溶剂互不相溶 ②被萃取的物质在萃取剂中的溶解度要大得多 常见的有机萃取剂: 乙醚、石油醚、二氯甲烷、四氯化碳……
定量分析的原理:将一定量的有机物燃烧,使其分解为 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。
从而获得有机物的实验式
分析方法
李比希法 燃烧法 现代元素分析仪
例1、某含C、H、O三种元素的未知物A, 经燃烧分析实验测定该未知物中碳的质量分 数为52.16%,氢的质量分数为13.14%。 (P20)
第一章 认识有机化合物
第4节第二研章究有分机子化结合构物与的性一质般
步骤和方法(1)
有机物的分离与提纯
1、常用的分离、提纯物质的方法有哪些?
过滤、蒸馏 、重结晶、萃取
2、下列物质中的杂质(括号中是杂质)分别
可以用什么方法除去。
(1)NaCl(泥沙) (2)酒精(水)
1.4研究有机物的步骤与方法 课件 人教选修5
2、重结晶
定义:重结晶是使固体物质从溶液中以晶体状态析出的 过程,是提纯、分离固体物质的重要方法之一。 溶剂的选择: (1)杂质在溶剂中的溶解度很小或很大,易于除去; (2)被提纯的有机物在此溶液中的溶解度,受温度影 响较大。 实验仪器 具体应用 1、重结晶苯甲酸:高温溶解、趁热过滤、低温结晶
2、KNO3与NaCl分离
测 定 分 子 量
结 构 分 析
结构 式
实验式或最简式
分子式
学习任务2:理解有机物的分离、提纯常用方法 一、分离、提纯物质的“四原则”和“三必须” 四原则
(1)不增—不引入新杂质; (2)不减—不减少提纯物质的量; (3)易分离—被提纯物与杂质易分离 (4)易复原—被提纯物易复原
三必须
除杂试剂必须过量、过量试剂必须除尽、除杂必须最佳
A
HCHO
B
CH3OH
C
HCOOH
D
CH3COOCH3
练习3、分子式为C3H6O2的二元混合物,如果在核磁共振氢 谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。第一种情况峰给 出的强度为 1︰1 ;第二种情况峰给出的强度为 3︰2︰1 。 由此推断混合物的组成可能是(写结构简式) 。
3、分子结构的鉴定 1、红外光谱(IR) ①原理 ②用途:通过红外光谱可以推知有机物含有哪些化学 键、官能团 例1、下图是一种分子式为C3H6O2的有机物的红外光谱 谱图,则该有机物的结构简式为:
不对称 CH3 C=O C—O—C
2、核磁共振氢谱
原理: 不同化学环境的氢原子(等效氢原子)因产生 共振时吸收的频率不同,被核磁共振仪记录下 来的吸收峰的面积不同。所以,可以从核磁共 振谱图上推知氢原子的类型及数目。 用途:通过核磁共振氢谱可知道有机物里有多少 种氢原子,不同氢原子的数目之比是多少。
人教版高中化学选修五(课件)1.4 研究有机物的一般步骤和方法(2)
设分子式为 (CH3)n 则 15n=30
∴ n=2 分子式为 C2H6
例、5.8 g某有机物完全燃烧,生成CO2 13.2 g , H2O
5.4 g 。含有哪些元素? 求其实验式。 解: n(CO2) =13.2/44=0.3mol m(C)=3.6g n(H2O)= 5.4/18=0.3mol
解:
n(C )
n(H)= 5.20% × 194.1 / 1 =10
n(O) = 16.5% × 194.1 /16=2
n(N ) = 28.9% × 194.1 /14 = 4
∴分子式为: C8H10O2N4
四、波谱分析——确定分子结构式
确定有机物结构式的一般步骤是: 1、根据分子式写出可能的同分异构体。 2、利用该物质的性质推测可能含有的官能团, 最后确定正确的结构。
例:未知物A的分子式为C2H6O,其结构可能是 什么?
H H H-C-C-O-H 或 H H
H H H-C-O-C-H H H
分子结构确定的具体方法 1.化学方法: 利用特征反应鉴定出官能团,再进一步确 认分子结构
2.物理方法:
①红外光谱 作用:获得分子中含有何种化学键或官能团 的信息
氢原子种类不同(所 处的化学环境不同)
蒸馏操作应注意的问题:
1、在蒸馏烧瓶中放入少量沸石,防止液体
暴沸;
2、温度计水银球的位置应与支管口相平;
3、蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积
的2/3,也不能少于1/3;
4、冷凝管中冷却水下进上出;
5、使用前要检查装置的气密性!
(二)重结晶 1、定义:将晶体用溶剂(蒸馏水)溶解,经过 滤、蒸发冷却等步骤,再次析出晶体,得到更 加纯净的晶体的方法。 2、要求: ①杂质在溶剂中溶解度很小或大,易除去。 ②被提纯的物质的溶解度受温度影响较大, 升温时溶解度增大,降温时溶解度减小。
高中化学 1.4 研究有机化合物的一般步骤和方法2 新人教版选修5
实验:取干燥的试样──蔗糖0.2 g和 干燥氧化铜粉末1 g,在研钵中混匀, 装入干燥的硬质试管中。如图1-1所示, 试管口稍微向下倾斜,导气管插入盛 有饱和石灰水的试管中。用酒精灯加 热试样,观察现象。
结论:若导出气体使石灰水变浑浊,说 明有二氧化碳生成,表明试样中有碳元 素;试管口壁出现水滴(让学生思考: 如何证明其为水滴?),则表明试样中 有氢元素。
ppt课件
二、元素分析和相对分子质量的测定
1、元素分析 确定实验式(最简式) 定性分析: 鉴定有机物由哪些元素组成 定量分析: 分子内各元素原子的质量分数
2、相对分子质量的测定 质谱法 确定分子式
1、元素分析
例如:实验探究: 蔗糖分子中碳、氢元素的检验
C12H22O11+24CuO
12CO2+11H2O+24Cu
乙醇的红外光谱图
ppt课件
例1、下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红 外光谱谱图,则该有机物的结构简式为:
O
CH3—C—CH2—O—CH3
不对称CH3
O CH3—C—O—CH2—CH3
O CH3—CH2—C—O—CH3
C=O
ppt课件
C—O—C
练习:有一有机物的相对分子质量为74, 确定分子结构,请写出该分子的结构简式
练习、某有机物的结构确定: ①测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机 物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是 64.86%,氢的质量分数是13.51%, 则其实验 式是( C4H10O )。 ②确定分子式: 下图是该有机物的 质谱图,则其相对 分子质量为( 74 ), 分子式为(C4H10O)。
各特征质量的碎片离子所
对应的谱图。谱图也显示
不同的峰,对于不同质量
结论:若导出气体使石灰水变浑浊,说 明有二氧化碳生成,表明试样中有碳元 素;试管口壁出现水滴(让学生思考: 如何证明其为水滴?),则表明试样中 有氢元素。
ppt课件
二、元素分析和相对分子质量的测定
1、元素分析 确定实验式(最简式) 定性分析: 鉴定有机物由哪些元素组成 定量分析: 分子内各元素原子的质量分数
2、相对分子质量的测定 质谱法 确定分子式
1、元素分析
例如:实验探究: 蔗糖分子中碳、氢元素的检验
C12H22O11+24CuO
12CO2+11H2O+24Cu
乙醇的红外光谱图
ppt课件
例1、下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红 外光谱谱图,则该有机物的结构简式为:
O
CH3—C—CH2—O—CH3
不对称CH3
O CH3—C—O—CH2—CH3
O CH3—CH2—C—O—CH3
C=O
ppt课件
C—O—C
练习:有一有机物的相对分子质量为74, 确定分子结构,请写出该分子的结构简式
练习、某有机物的结构确定: ①测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机 物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是 64.86%,氢的质量分数是13.51%, 则其实验 式是( C4H10O )。 ②确定分子式: 下图是该有机物的 质谱图,则其相对 分子质量为( 74 ), 分子式为(C4H10O)。
各特征质量的碎片离子所
对应的谱图。谱图也显示
不同的峰,对于不同质量
化学:1.4《研究有机化合物的一般步骤和方法(2)》课件(新人教版选修5)
实验最简式量
C2H6O的分子结构怎样呢? 三、分子结构的鉴定:
可用以下方法对分子结构进行鉴定
1、红外光谱:阅读P.21 2、核磁共振氢谱:阅读P.22 3、X-射线晶体衍射技术
1、红外光谱 :
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 红外线照射有机物分子时,分子中的化学 键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 上将处于不同的位置,从而可获得分子中 含有何种化学键或官能团的信息。
由上述图谱可知 : 未知物A的结构应为CH3CH2OH
研究有机化合物要经过以下几个步骤:
粗
分离 定性
产
提纯 分析
品
结晶
除 杂
萃取 质
确定 组成 元素
蒸馏 能否用化学方法?
实验式或最简式
定量分析
红
质 量 分 析
测 定质 分谱 子法
结
外 光
构谱
分
核 磁
析共
量
振 谱
分子式 结构 式
练习: P.21 学与问
相对丰度 乙醇的质谱图CH2=OH+
100%
31 乙醇
相对丰度(RA)——以图中最强的离子峰(基峰)高为100%, 其它峰的峰高则用相对于基峰的百分数表示。
60%
CH3CH2+
29 27
15
CH3CH=OH+45
20%
CH3CH2OH+ 46
0
20
30
50 m/e
(C2H6O) 相对分子质量 =C2H6O
第一章 认识有机化合物
第四节 研究有机化合 物的一般步骤和方法(2)
C2H6O的分子结构怎样呢? 三、分子结构的鉴定:
可用以下方法对分子结构进行鉴定
1、红外光谱:阅读P.21 2、核磁共振氢谱:阅读P.22 3、X-射线晶体衍射技术
1、红外光谱 :
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 红外线照射有机物分子时,分子中的化学 键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 上将处于不同的位置,从而可获得分子中 含有何种化学键或官能团的信息。
由上述图谱可知 : 未知物A的结构应为CH3CH2OH
研究有机化合物要经过以下几个步骤:
粗
分离 定性
产
提纯 分析
品
结晶
除 杂
萃取 质
确定 组成 元素
蒸馏 能否用化学方法?
实验式或最简式
定量分析
红
质 量 分 析
测 定质 分谱 子法
结
外 光
构谱
分
核 磁
析共
量
振 谱
分子式 结构 式
练习: P.21 学与问
相对丰度 乙醇的质谱图CH2=OH+
100%
31 乙醇
相对丰度(RA)——以图中最强的离子峰(基峰)高为100%, 其它峰的峰高则用相对于基峰的百分数表示。
60%
CH3CH2+
29 27
15
CH3CH=OH+45
20%
CH3CH2OH+ 46
0
20
30
50 m/e
(C2H6O) 相对分子质量 =C2H6O
第一章 认识有机化合物
第四节 研究有机化合 物的一般步骤和方法(2)
高中化学 第一章 认识有机化合物 1.4.2 研究有机化合
“李比希元素分析法”的原理:
取定量含C、 加氧化铜
H(O)的有
机物
氧化
用无水 H2O CaCl2吸收
得前后 质量差
用KOH浓 CO2 溶液吸收
得前后 质量差
得出实验式
计算O含量
计算C、H含量
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(又称为最简式)。
蒸馏、重结晶、萃取
元素定量分析 确定实验式
李比希元素分析 现代元素分析仪
测定相对分子质量 确定分子式
质谱
波谱分析 确定结构式
红外光谱 பைடு நூலகம்磁共振氢谱
1、某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳 的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%, 则其实验式是 __C_4_H_10_O_____。
n(C):n(H):n(O)=
64.86% 12
= 4:10:1
: 13.51% 1
: 21.63% 16
①下图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为__7_4__,分 子式为 _C_4_H_1_0O__
相 对 丰 度
质荷比
﹪
②确定结构式:下图是有机物的红外光谱图,则有机物的结构 式:C_H_3_—__C_H_2_—__O_—__C_H_2—__C_H3
元素分析仪
李比希对有机化合物结构的研究有什么贡献?
李比希法:定量测定有机物中碳 和氢元素含量的一种分析方法。
将准确称量的样品置于一燃烧管中,再 将其彻底燃烧成二氧化碳和水,用纯的氧气 流把它们分别赶入烧碱石棉剂(附在石棉上 粉碎的氢氧化钠)及高氯酸镁的吸收管内, 前者将排出的二氧化碳变为碳酸钠,后者吸 收水变为含有结晶水的高氯酸镁,这两个吸 收管增加的重量分别表示生成的二氧化碳和 水的重量,由此即可计算样品中的碳和氢的 含量。如果碳与氢的百分含量相加达不到 100%,而又检测不出其他元素,则差数就是 氧的百分含量。本法的特点是碳氢分析在同 德国化学家李比希(1803~1873)一样品中进行,且对仪器装置稍加改装后, 即能连续检测其他元素。
人教版高中化学选修五课件1.4.2《研究有机物的一般步骤与方法》(新)
构简式)。
CH3COOCH3 CH3CH2COOH
HCOOCH2CH3
研究有机物的一般步骤
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
现代物理实验 方法 确定结构式
练习4、一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳 碳双键和C=O的存在,核磁共振氢谱列如下图:
O ①写出该有机物的分子式: C4H6O ②写出该有机物的可能的结构简式: CH2=CH-C-CH3
现代元素分析仪
例1、某含C、H、O三种元素的未知物A, 经燃烧分析实验测定该未知物中碳的质量分 数为52.16%,氢的质量分数为13.14%。 (P20) (1)试求该未知物A的实验式 (2)若要确定它的分子式,还需要什么条 件?
未知物的相对分子质量
2、相对分子质量的测定---质谱法 原理: ⑴、质荷比是什么?
高中化学课件
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第一章 认识有机化合物
第二章 分子结构与性质
第4节 研究有机化合物的一 般步骤和方法(2)
二、元素分析与相对分子质量的测定
1、元素分析: 定性分析——有机物的组成元素分析; 定量分析——分子内各元素原子的质量分数
定量分析的原理:将一定量的有机物燃烧,使其分解为 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。 从而获得有机物的实验式 分析方法 李比希法 燃烧法
D 乙烯
分子式都是C2H6O,能否推测出它的结构?
H H H—C—O—C—H H H
分子式 三、分子结构的鉴定
H H H—C—C—O—H H H
结构式 (确定有机物的官能团)
三、分子结构的鉴定
1、红外光谱
原理:课本P22
高中化学 1.4 研究有机化合物的一般步骤和方法课件2 新人教版选修5
第三十页,共41页。
试推测该有机物的可能结构:________。
第三十一页,共41页。
解析:(1)实验式
CO2―推―出→mC=1.8
g,H2O―推―出→mH=0.4
g
则mO=3.0 g-1.8 g-0.4 g=0.8 g nC∶nH∶nO=3∶8∶1
C3H8O
相对分子质量:Mr(A)=30×2=60 Mr[(C3H8O)n]=60 n=1,故分子式为:C3H8O
第十页,共41页。
4.根据有机物的分子通式和化学反应的有关数据求分子通 式中的 n,得出有机物的分子式。
确定有机物分子式的基本方法可归纳为下表:
第十一页,共41页。
基课础堂训练练习
第十二页,共41页。
1.下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是
() A.HCHO C.HCOOH
B.CH3OH D.CH3COOCH3
B.3 组 D.4 组
第十七页,共41页。
5.下列化合物分子,在核磁共振氢谱图中能给出三种信号 峰的是( )
第十八页,共41页。
解析:有机物中含有几种不同类型的氢原子,在核磁共振氢 谱上就能出现几种信号峰,现题给有机物在核磁共振氢谱中有三 种信号峰,这表明有机物分子中含有 3 种不同类型的氢原子。
第三十五页,共41页。
12.为测定某有机化合物 A 的结构,进行如下实验: (一)分子式的确定: (1)将有机物 A 置于氧气流中充分燃烧,实验测得: 生成 5.4 g H2O 和 8.8 g CO2,消耗氧气 6.72 L(标准状况下), 则该物质中各元素的原子个数比是________。 (2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图① 所示质谱图,则其相对分子质量为________,该物质的分子式是 ________。 (3)根据价键理论,预测 A 的可能结构并写出结构简式 ________。
试推测该有机物的可能结构:________。
第三十一页,共41页。
解析:(1)实验式
CO2―推―出→mC=1.8
g,H2O―推―出→mH=0.4
g
则mO=3.0 g-1.8 g-0.4 g=0.8 g nC∶nH∶nO=3∶8∶1
C3H8O
相对分子质量:Mr(A)=30×2=60 Mr[(C3H8O)n]=60 n=1,故分子式为:C3H8O
第十页,共41页。
4.根据有机物的分子通式和化学反应的有关数据求分子通 式中的 n,得出有机物的分子式。
确定有机物分子式的基本方法可归纳为下表:
第十一页,共41页。
基课础堂训练练习
第十二页,共41页。
1.下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是
() A.HCHO C.HCOOH
B.CH3OH D.CH3COOCH3
B.3 组 D.4 组
第十七页,共41页。
5.下列化合物分子,在核磁共振氢谱图中能给出三种信号 峰的是( )
第十八页,共41页。
解析:有机物中含有几种不同类型的氢原子,在核磁共振氢 谱上就能出现几种信号峰,现题给有机物在核磁共振氢谱中有三 种信号峰,这表明有机物分子中含有 3 种不同类型的氢原子。
第三十五页,共41页。
12.为测定某有机化合物 A 的结构,进行如下实验: (一)分子式的确定: (1)将有机物 A 置于氧气流中充分燃烧,实验测得: 生成 5.4 g H2O 和 8.8 g CO2,消耗氧气 6.72 L(标准状况下), 则该物质中各元素的原子个数比是________。 (2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图① 所示质谱图,则其相对分子质量为________,该物质的分子式是 ________。 (3)根据价键理论,预测 A 的可能结构并写出结构简式 ________。
高中化学 1.4 研究有机化合物的一般步骤和方法课件 新人教版选修5
分离、提 纯的方法
目的
主要仪器
实例
分液
分离、提纯互不相 溶的液体混合物
分液漏斗
分离硝基苯与 水
蒸馏
分离、提纯沸点相 蒸馏烧瓶、冷 分离乙醛与乙 差较大的混合溶液 凝管、接收器 醇
第二十三页,共49页。
分离、提纯气体混
洗气
洗气装置
合物
除去甲烷中的乙烯
分离不溶性的固体 过滤
和液体
过滤器
分离硬脂酸与氯化钠
是什么?将答案填在横线上。
(1)H2O(NaCl、MgCl2)____________________________;
(2)CH3OH(H2O)__________________________________;
(注:CH3OH为甲醇,沸点为64.7 ℃)
(3)
(NaCl)__________________________;
高中化学·选修(xuǎnxiū)5·人教版
第四节 研究有机化合物的一般步骤(bùzhòu)和 方法
第一页,共49页。
[目标导航] 1.初步了解测定有机化合物元素含量、相对分子 质量(zhìliàng)的一般方法,并能根据其确定有机化合物的分 子式。2.初步学会分离、提纯有机物的常规方法。3.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。4.了 解研究有机物的基本步骤。
第二十九页,共49页。
解析 根据苯和溴反应制备溴苯的条件知铁屑起催化作用, 然后对产物进行分离和提纯。 (1)苯和溴在催化剂作用下反应,产生的HBr具有挥发性,看 到有白雾产生。由于该反应放热,而液溴具有挥发性,故挥 发出的气体(qìtǐ)是Br2和HBr,用NaOH溶液吸收。 (2)(3)反应完毕后,反应容器中的主要成分是溴苯,还有未反 应的苯和Br2及生成的HBr,加入NaOH除去HBr和未反应的 Br2。再水洗,用CaCl2进一步进行干燥,最后根据苯和溴苯 的沸点不同进行蒸馏分离。
人教版高中化学选修五课件1.4.2《研究有机物化合物的一般步骤和方法》课件
2、作用: 通过核磁共振氢谱可知道有机物里含有 氢原子种类以及不同种类氢原子的数目之比。
核磁共振 氢谱信息
A.吸收峰数目=氢原子类型
B.不同吸收峰的面 == 不同氢原子
积之比(强度之比)
的个数之比
HNMR 图确定下列两种 结构的氢谱图分别是哪种?
H
H
H—C—O—C—H
H
H
1种氢原子
吸收峰数目1种
HH
③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1∶2∶3。 试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是___4_6____. (2)有机物A的实验式是__C_2_H_6O___. (3)A的分子式为___C_2H_6_O__. (4) A的结构简式为_C_H_3_C_H_2O_H_.
是( D )
A.只测定它的C、H比 B.只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2 C.只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量
的比值 D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成
CO2和H2O的质量
2.在化学上经常使用的是氢核磁共振谱,它
是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振
谱中给出的信号不同来确定有机物分子中的
你能确定ห้องสมุดไป่ตู้的分子式吗 ?
N(C):N(H):N(O):N(N)
=4.125 : 5.2 : 1.03 : 2.06
=4 : 5 : 1 : 2
实验式:C4H5ON2 n=2
分子式:(C4H5ON2)n
C8H10O2N4
2.相对分子质量的测定——质谱法(MS) 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。
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•选择溶剂的要求: 重结晶操作中的使用的仪器:烧杯、三脚架、石棉网、 •杂质在溶剂中溶解度很大或很小(前一种情况杂质将留在 玻璃棒、酒精灯、漏斗、铁架台
母液中不析出,后一种情况是使杂质在热过滤时被除去)
实验:粗苯甲酸的重结晶并完成教材中的学与问 •目标组分在此溶剂中的溶解度,受温度的影响较大 较小,冷却后易于形成晶体。)
•
温度计
蒸 馏 烧 瓶
热水 冷水
冷 凝 管
尾 接 管锥 形 瓶
蒸馏操作中的注意事项 仪器组装的顺序:“先下后上,由左至右”; 不得直接加热蒸馏烧瓶。其盛装的液体,最 多不超过容积的2/3;不得将全部溶液蒸干; 冷凝水水流方向:从下口进水,上口出水 温度计水银球位置应与蒸馏烧瓶支管口齐平, 以测量馏出蒸气的温度; 加入素烧瓷片的目的。
练习2 下列每组中各有三对物质,它 们都能用分液漏斗分离的是 A 乙酸乙酯和水,酒精和水,植物油 和水 B 四氯化碳和水,溴苯和水,硝基苯 √ 和水 C 甘油和水,乙酸和水,乙酸和乙醇 D 汽油和水,苯和水,己烷和水 √
练习3 可以用分液漏斗分离的一组液 体混和物是 A 溴和四氯化碳 B 苯和溴苯 C 汽油和苯 D 硝基苯和水 √
HCOOCH2CH3
研究有机物的一般步骤
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
现代物理实验 方法 确定结构式
练习4、一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳 碳双键和C=O的存在,核磁共振氢谱列如下图:
O ①写出该有机物的分子式: C4H6O ②写出该有机物的可能的结构简式: CH2=CH-C-CH3
•(该有机物在热溶液中的溶解度较大,在冷溶液中溶解度
原理:利用混合物中一种溶质在互不相溶的
3、萃取:
两种溶剂中的溶解性不同,用一种溶剂把溶 质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来 的方法。 主要仪器:分液漏斗、烧杯、铁架台
操作过程:
振 荡
静 置
分 液
3、萃取
萃取剂的选择:
①与原溶剂互不相溶 ②被萃取的物质在萃取剂中的溶解度要大得多 常见的有机萃取剂: 乙醚、石油醚、二氯甲烷、四氯化碳……
CH3CH2COOCH3
由图谱获取的是碎片信息,可根据分子组成通 式大致判断有机物的类别,再按碳四价的原则 对官能团、基团进行合理的拼接。
不对称CH3
C—O—C C=O
2、核磁共振氢谱(HNMR) (读P22图1-19
1-20)
原理:不同化学环境的氢原子(等效氢原子)因产生共 振时吸收的频率不同,被核磁共振仪记录下来的 吸收峰的面积不同。 用途:由峰的组数可推测等效氢的种类
萃取
(4) KNO3 (NaCl)
重结晶
3、分离、提纯物质的总的原则是什么? 不增、不减、易分离、易复原
1、蒸馏:
(1)蒸馏的原理 是分离提纯液态有机物的常用方法。利用混合 物的沸点不同,除去难挥发或不挥发的杂质。
(2)有机物蒸馏提纯的条件
•
有机物热稳定性较强; 与杂质的沸点相差较大(一般约大于30℃)
使用前要检查装置的气密性!
含杂质的工业酒精的蒸馏: 1、杂质:水、甲醇等 2、通过蒸馏可获得95.6℅的乙醇和4.4℅水的共沸混合物( 沸点78.15℃)若要得到更纯净的乙醇如何操作呢?
二、重结晶
原理:利用固体混合物中目标组分在某种溶剂中的溶解 度随温度变化有明显差异,将有机物溶解在热的溶剂中制 成饱和溶液,冷却后,由于溶解度减小,溶质又重新成 晶体析出。由于产品与杂质在溶剂中的溶解度不同,可 以通过过滤将杂质除去,从而达到分离提纯的目的。
挺感动的。我问:“那你怎么就挖到了梅里雪山呢。”山神说你以后就明白了,说这话的时候他的眼睛望着天空,看他这样是不愿意再多
说什么了。我也没有问,心里总有一种感觉问多了对我没什么好处。进入地道里,地道里各个通道错综复杂,我跟在他身后,如果是我在 前面,就算给我一张地图,我都不一定能看懂。我们边走,山神一边跟我说九尾和应龙的事,我整理了一下,大致是这样:上古时期,九 尾和应龙各自掌管不同的体系,就是九尾掌管妖精鬼怪,应龙则是掌管神兽。他们井水不犯河水,从未有过交集,可人类出现后,情况就 大不一样了,人类开始建立社会体系,九尾和寻传一族主张渗透到人类当中,在人类中发展实力,从而影响人类的发展,在每一个朝代中 势力都是非常庞大的,比如在殷商时期,他们看到了商朝气数已尽,商朝逐渐衰落,于是他们一边派出了九尾狐中的一员去诱惑商纣王就 是妲己,一边派出了寻传一族的人员去辅助西周就是后来的姜子牙。每一代都是如此,他们在看到那个朝代老化,不适应发展的时候就会 找到一个更加强大的群体去取代他们,他们审时度势,丝毫不会犹豫。对于红尘往事乐此不疲。他们是一个严密的组织,有严格的纪律, 必要时可以牺牲任何东西达到他们的目的。对于这方面我很奇怪,他们已经是法力强大的妖了,想要什么没有,为什么要掺和到人类中来 呢,除非他们另有所图或者这是他们的业余爱好,当我更倾向于前者。但是应龙不同,他们主张远离人类,不会参与人类的任何发展,归 隐山林,潜心修炼,度过千劫。刚开始应龙没有任何反应,但盘古一族出现后,不知道为什么应龙联合了所有上古神兽包括渡劫者封印了 九尾,镇压了寻传,然后在三十年前应龙和渡劫者就消失了。直觉告诉我,事情没那么简单。我们这几天就一直在地道中前行我问了他很 多问题,但好像大多都得不到回应,比如我问他山神有母亲吗,山神是怎么出生的,山神有小时候吗之类的,那个时候山神要
现代元素分析仪
例1、某含C、H、O三种元素的未知物A, 经燃烧分析实验测定该未知物中碳的质量分 数为52.16%,氢的质量分数为13.14%。 (P20) (1)试求该未知物A的实验式 (2)若要确定它的分子式,还需要什么条 件?
未知物的相对分子质量
2、相对分子质量的测定---质谱法 原理: ⑴、质荷比是什么?
由峰的强度(包括峰的面积或积分曲线的高度)
判断等效氢的相对数目
[练习3] 分子式为C3H6O2的二元混合物,如果在核磁
共振氢谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。第一
种情况峰给出的强度为1︰1;第二种情况峰给出的强
度为3︰2︰1。由此推断混合物的组成可能是(写结
构简式)
。
CH3COOCH3 CH3CH2COOH
萃取分类:
1)液—液萃取:是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。 2)固—液萃取:是用有机溶剂从固体物质中 溶解出有机物的过程 。(专用仪器设备)
4、色谱法:阅读P.19
利用吸附剂对不同有机物吸附作用的不同,分 离、提纯有机物的方法。
例如:用粉笔分离色素……
分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值
⑵、质谱图的作用:
※谱图中的质荷比最大的就是未知物的 相对分子质量 ※最右边的分子离子峰的质荷比就是相 对分子质量。
练习1
下图是例1中有机物A的质谱图,则其相对分 子质量为(46),分子式为(C2H6O)。
则该有机物可能是 A 甲醇 B 甲烷 C 丙烷
√
D 乙烯
分子式都是C2H6O,能否推测出它的结构?
H H H—C—O—C H H—C—C—O—H H H
结构式 (确定有机物的官能团)
三、分子结构的鉴定
1、红外光谱
原理:课本P22
用途:推知有机物含有哪些化学键
红外光谱图中不包括C-C键
绝大多数的化学键、官能团、化合物的红外光谱图已 建成数据库,通过对比就可直接获得有机物的结构。 读P22红外光谱图,推测例1未知物A的官能团
第一章 认识有机化合物
第4节
第二章 分子结构与性质
研究有机化合物的一般 步骤和方法(1)
有机物的分离与提纯
1、常用的分离、提纯物质的方法有哪些?
过滤、蒸馏 、重结晶、萃取
2、下列物质中的杂质(括号中是杂质)分别 可以用什么方法除去。 (1)NaCl(泥沙) (2)酒精(水)
过滤 蒸馏
(3)溴(水)
适当记忆一些有机物质相对与水的密度大小,对于解 决萃取分液的实验题是很有帮助的
洗涤沉淀或晶体的方法:用胶头滴管 往晶体上加蒸馏水直至晶体被浸没, 待水完全流出后,重复两至三次,直 至晶体被洗净。
检验洗涤效果:取最后一次的洗出液, 再选择适当的试剂进行检验。
一、蒸馏
1、蒸馏法适用于分离、提纯何类有机物? 对该类有机物与杂质的沸点区别有何要求? 2、实验室进行蒸馏实验时,用到的仪器主 要有哪些?
•;
/ 润滑脂
lpt26hkn
•服,山神说:“拿去,以后缺什么就说啊”。我去到温泉边,准备换的时候看到衣服里面还有换洗的内衣和内裤,真是男友力爆棚啊,穿 上还挺合适,可是他就这样变出了内衣内裤穿着还挺合适,真是怎么想怎么别扭。这么想老脸都红了,真是不好意思呢。我们休息了几天, 就准备出发,我们怕九尾们发现就从山神专用通道,所谓专用通道,只是地下隧道而已,山神说:“怕以后遭遇不测,所以派了道行很浅 的小妖挖的,里面的岩壁都是玉石镶嵌,这样所有妖都不能使用法力,因为山神使用法力,可能会被九尾发现,所以这条通道派上了用 场。”在玉石镶嵌的地道里,山神虽不至于法力全无,但却会被减弱,因此他提前准备好了食物和水,看着他背着挺大一包东西,其实还
判断甲酸甲酯、乙酸在红外光谱图有几个振动吸收? 3、4
[练习2]有机物的分子式为C4H10O,确定其属于醇或醚 分子结构,请写出该分子的结构简式 CH CH OCH CH
3 2 2
3
对称CH3 对称CH2
C—O—C
[ 例 2] 下图是一种分子式为 C4H8O2 的有机物的红外光 谱谱图,则该有机物属于酯或羧酸的结构简式为: CH3COOCH2CH3
3、思考实验1-1的实验步骤,有哪些需要注 意的事项?
第一章 认识有机化合物
第二章 分子结构与性质