《科学家怎样研究有机物 》课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰
15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东
当有机物分子中的一个碳原子所连四个 原子或原子团均不相同时，此碳原子就 是“手性碳原子”
手性分子的两 种异构体呈镜 像对称，像人 的左右手一样
手性分子具有特殊的光 学性质，光通过它们时
会发生旋转，旋光性
丙氨酸分子
CH3-CH-COOH CH3 手性碳原子
手性分子丙氨酸的结构模型
L-丙氨酸可使偏振光向右旋转，D-丙氨酸 则可使偏振光向左旋转。镜像，不仅仅是 你熟悉的一个生活现象。
新课标科苏学教家版选怎修样五研有究机有化机学物基础
专题１认识有机化合物
人类对有机物的研究经历的三个阶段: 1.从天然的动植物中提取分离出一些纯净物; 2.研究有机化合物的结成、结构、性质和应用； 3.根据需要对有机化合物分子进行设计和合成。
科学家如何研究有机化合物?
有机物 （不纯）
分离 有 机 物 提纯 （纯净）
用于测手性化合物旋光性的偏振计及其原理
练习：
具有手性碳原子的物质往往具有旋光 性，存在对映异构体，下列化合物中存
在对映异构体的是 ( A )
A．CH3CHCH2CH3 B ．CH3CH3 Cl
C．甲烷 D．CH3COOH
三、有机化学反应的研究
1、化学方程式与反应机理
化学方程式是一个反应的总结果，研究反 应方程式就要从微观角度着手，即探讨 反应机理 (又称反应历程)，以甲烷的一 氯取代为例：
3)质谱
测定相对分子质量多， 质谱法是最精确、最快捷的方法。
质谱法是用高能电子束轰击有机物分子， 使之分离成带电的“碎片"，这些不同离 子具有不同的质量，质量不同的离子在磁 场作用下达到检测器的时间有差异，其结 果被记录为质谱图。
质谱仪
手性分子 在化学物质的“海洋”中，存在分子组成 和原子连接方式完全相同的两种分子，由 于分子中的原子在空间排列不同，而互为 同分异构体。它们犹如一个人的左右手， 其中一只手只有在镜像中才能与另一只手 完全重叠。
2.某一元醇C2H6O中氧为18O，它与乙酸反 应生成的酯的相对分子质量为：
（C ） A.86 B.88 C.90 D.92
3. 分子式为C3H6O2两种化合物，在核磁共振氢 谱上观察到氢原子给出的峰。第一种化合物给
出的强度为1︰1的两个峰；第二种化合物给出
的强度为3︰2︰1三个峰。由此推断这两种化合
18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。
H
H
H—C—O—C—H
H
H
HH H—C—C—O—H
HH
分子式为C2H6O的两种有机物的1H核磁共振图谱
问题探究：下列有机物中有几种H原子以
及个数之比？
CH3
CH3-CH-CH3
CH3-C-CH3
CH3
CH3
２种；９：１
１种
CH3-CH2-OH ３种；３：２：１
CH3-CH2-CH-CH3 CH3
CO2和3.6克H2O，该有机物的分子式
二、有机化合物结构的研究
1、 李比希和维勒合作提出“基团论”
。
不同的基团有不同的结构和性质
羟基-OH 羧基-COOH 烃基-R
醛基-CHO 氨基-NH2
例题：
有机化合物中不含有 的基团是 ( D )
O H C OH
A.醛基 B.羧基 C.羟基 D.烃基
2、现代化学测定有机物结构的方法
物的组成分别是（写结构简式）
。
C3H6O2可能的结构为 氢谱峰值类型
⑴CH3CH2COOH
3:2:1
⑵CH3COOCH3
1:1
⑶HCOOCH2CH3
1:2:3
⑵, (1)或(3)
4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳 6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁 9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基
• 核磁共振(NMR) • 红外光谱(IR) • 质谱法等
1)核磁共振氢谱(1H-NMR)的应用原理
用核磁共振仪可以记 录处于不同化学环境 中的氢原子有关信号 ，并在谱图上出现,我 们称之为特征峰。因 此，由核磁共振氢谱 图上的特征峰可以推 知该有机物分子有几 种不同类型的 光照 2Cl·
CH4 + Cl·
·CH3 + Cl2 Cl·
·CH3 + HCl CH3Cl +
2、反应机理的研究方法——同位素示踪法 酯化反应的反应机理
酯的水解反应机理乙酸乙酯的水解 海维西(GeorgeHevesy)，匈牙 利化学家。1943年，海维西研 究的同位素示踪技术，推进了 对生命过程的化学本质的理解 而获得了诺贝尔化学奖。
小结：研究有机化合物的一般步骤和方法
步骤
方法
分离、提纯
蒸馏 重结晶 萃取
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 确定结构式
元素分析 质谱法
组 成
相 质对 量分
子
红外光谱
结
核磁共振氢谱 构
巩固练习：
1.化合物A、B的分子式都C2H4Br2。 A的 结构简式为CH2Br-CH2Br ,则A的1H— NMR谱上有几个峰?B的1H—NMR谱上 有2个峰，强度比为3:1,则B的结构简式?
53、希望是厄运的忠实的姐妹。 54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。 55、领导的速度决定团队的效率。 56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。 57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。 58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。 59、不要说你不会做！你是个人你就会做！ 60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。 61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。 62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。 63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。 64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。 65、再冷的石头，坐上三年也会暖。 66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？ 67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！ 68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。 69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。 70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 71、胜利，是属于最坚韧的人。 72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。 73、只要路是对的，就不怕路远。 74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。 24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。 25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。 26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。 27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。 28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。 29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。 30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。 31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。 32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。 33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。 34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。 35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。
４种；３：２：１：６
核磁共振仪:
拓展视野
诺贝尔化学奖与物质结构分析(2002年)
引入了核磁共振光谱学观察到了DNA、蛋白 质等大分子的真面目。
美国 芬恩
日本 田中耕一
瑞士 维特里希
2)红外光谱（IR）
原理: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，所 以，当用红外线照射有机物分子时，分 子中的化学键、官能团可发生震动吸收 ，不同的化学键、官能团吸收频率不同 ，在红外光谱图中将处于不同位置。因 此，我们就可以根据红外光谱图，推知 有机物含有哪些红化外学光键谱、仪官能团，以确 定有机物的结构。
确定分子式
结构式 （有哪些官能团）
有机物的性质
组成研究 分子式的确定
1）直接法（物质的量法） 2）最简式法：
将12g有机物完全燃烧，生成的CO2、H2O通 过浓硫酸、碱石灰，浓硫酸增重14.4g，碱
石灰增重26.4g，该有机物的分子式
为 C3H8O
。
碳氢比不可能超过CnH2n+2
3.2克某有机物在纯氧中燃烧，生成4.4克
15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东
当有机物分子中的一个碳原子所连四个 原子或原子团均不相同时，此碳原子就 是“手性碳原子”
手性分子的两 种异构体呈镜 像对称，像人 的左右手一样
手性分子具有特殊的光 学性质，光通过它们时
会发生旋转，旋光性
丙氨酸分子
CH3-CH-COOH CH3 手性碳原子
手性分子丙氨酸的结构模型
L-丙氨酸可使偏振光向右旋转，D-丙氨酸 则可使偏振光向左旋转。镜像，不仅仅是 你熟悉的一个生活现象。
新课标科苏学教家版选怎修样五研有究机有化机学物基础
专题１认识有机化合物
人类对有机物的研究经历的三个阶段: 1.从天然的动植物中提取分离出一些纯净物; 2.研究有机化合物的结成、结构、性质和应用； 3.根据需要对有机化合物分子进行设计和合成。
科学家如何研究有机化合物?
有机物 （不纯）
分离 有 机 物 提纯 （纯净）
用于测手性化合物旋光性的偏振计及其原理
练习：
具有手性碳原子的物质往往具有旋光 性，存在对映异构体，下列化合物中存
在对映异构体的是 ( A )
A．CH3CHCH2CH3 B ．CH3CH3 Cl
C．甲烷 D．CH3COOH
三、有机化学反应的研究
1、化学方程式与反应机理
化学方程式是一个反应的总结果，研究反 应方程式就要从微观角度着手，即探讨 反应机理 (又称反应历程)，以甲烷的一 氯取代为例：
3)质谱
测定相对分子质量多， 质谱法是最精确、最快捷的方法。
质谱法是用高能电子束轰击有机物分子， 使之分离成带电的“碎片"，这些不同离 子具有不同的质量，质量不同的离子在磁 场作用下达到检测器的时间有差异，其结 果被记录为质谱图。
质谱仪
手性分子 在化学物质的“海洋”中，存在分子组成 和原子连接方式完全相同的两种分子，由 于分子中的原子在空间排列不同，而互为 同分异构体。它们犹如一个人的左右手， 其中一只手只有在镜像中才能与另一只手 完全重叠。
2.某一元醇C2H6O中氧为18O，它与乙酸反 应生成的酯的相对分子质量为：
（C ） A.86 B.88 C.90 D.92
3. 分子式为C3H6O2两种化合物，在核磁共振氢 谱上观察到氢原子给出的峰。第一种化合物给
出的强度为1︰1的两个峰；第二种化合物给出
的强度为3︰2︰1三个峰。由此推断这两种化合
18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。
H
H
H—C—O—C—H
H
H
HH H—C—C—O—H
HH
分子式为C2H6O的两种有机物的1H核磁共振图谱
问题探究：下列有机物中有几种H原子以
及个数之比？
CH3
CH3-CH-CH3
CH3-C-CH3
CH3
CH3
２种；９：１
１种
CH3-CH2-OH ３种；３：２：１
CH3-CH2-CH-CH3 CH3
CO2和3.6克H2O，该有机物的分子式
二、有机化合物结构的研究
1、 李比希和维勒合作提出“基团论”
。
不同的基团有不同的结构和性质
羟基-OH 羧基-COOH 烃基-R
醛基-CHO 氨基-NH2
例题：
有机化合物中不含有 的基团是 ( D )
O H C OH
A.醛基 B.羧基 C.羟基 D.烃基
2、现代化学测定有机物结构的方法
物的组成分别是（写结构简式）
。
C3H6O2可能的结构为 氢谱峰值类型
⑴CH3CH2COOH
3:2:1
⑵CH3COOCH3
1:1
⑶HCOOCH2CH3
1:2:3
⑵, (1)或(3)
4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳 6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁 9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基
• 核磁共振(NMR) • 红外光谱(IR) • 质谱法等
1)核磁共振氢谱(1H-NMR)的应用原理
用核磁共振仪可以记 录处于不同化学环境 中的氢原子有关信号 ，并在谱图上出现,我 们称之为特征峰。因 此，由核磁共振氢谱 图上的特征峰可以推 知该有机物分子有几 种不同类型的 光照 2Cl·
CH4 + Cl·
·CH3 + Cl2 Cl·
·CH3 + HCl CH3Cl +
2、反应机理的研究方法——同位素示踪法 酯化反应的反应机理
酯的水解反应机理乙酸乙酯的水解 海维西(GeorgeHevesy)，匈牙 利化学家。1943年，海维西研 究的同位素示踪技术，推进了 对生命过程的化学本质的理解 而获得了诺贝尔化学奖。
小结：研究有机化合物的一般步骤和方法
步骤
方法
分离、提纯
蒸馏 重结晶 萃取
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 确定结构式
元素分析 质谱法
组 成
相 质对 量分
子
红外光谱
结
核磁共振氢谱 构
巩固练习：
1.化合物A、B的分子式都C2H4Br2。 A的 结构简式为CH2Br-CH2Br ,则A的1H— NMR谱上有几个峰?B的1H—NMR谱上 有2个峰，强度比为3:1,则B的结构简式?
53、希望是厄运的忠实的姐妹。 54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。 55、领导的速度决定团队的效率。 56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。 57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。 58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。 59、不要说你不会做！你是个人你就会做！ 60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。 61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。 62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。 63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。 64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。 65、再冷的石头，坐上三年也会暖。 66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？ 67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！ 68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。 69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。 70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 71、胜利，是属于最坚韧的人。 72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。 73、只要路是对的，就不怕路远。 74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。 24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。 25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。 26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。 27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。 28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。 29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。 30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。 31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。 32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。 33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。 34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。 35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。
４种；３：２：１：６
核磁共振仪:
拓展视野
诺贝尔化学奖与物质结构分析(2002年)
引入了核磁共振光谱学观察到了DNA、蛋白 质等大分子的真面目。
美国 芬恩
日本 田中耕一
瑞士 维特里希
2)红外光谱（IR）
原理: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，所 以，当用红外线照射有机物分子时，分 子中的化学键、官能团可发生震动吸收 ，不同的化学键、官能团吸收频率不同 ，在红外光谱图中将处于不同位置。因 此，我们就可以根据红外光谱图，推知 有机物含有哪些红化外学光键谱、仪官能团，以确 定有机物的结构。
确定分子式
结构式 （有哪些官能团）
有机物的性质
组成研究 分子式的确定
1）直接法（物质的量法） 2）最简式法：
将12g有机物完全燃烧，生成的CO2、H2O通 过浓硫酸、碱石灰，浓硫酸增重14.4g，碱
石灰增重26.4g，该有机物的分子式
为 C3H8O
。
碳氢比不可能超过CnH2n+2
3.2克某有机物在纯氧中燃烧，生成4.4克