研究有机物的一般步骤和方法
研究有机化合物的一般步骤和方法用
研究有机化合物的一般步骤和方法用第一步是确定问题。
在研究有机化合物之前,需要明确研究的目标和问题。
这可能是合成其中一种化合物,研究其化学性质或探索其应用等。
第二步是实验设计。
基于确定的问题,研究者需要设计实验方案。
这包括选择适当的合成方法、合成试剂和条件,以及确定适当的分析方法。
第三步是合成。
根据实验设计,研究者将开始合成目标化合物。
有机合成可以采用多种方法,如传统的有机合成反应、催化反应等。
在合成中需要考虑合成路线的选择、反应条件的优化等。
第四步是分离和纯化。
合成后的产物中通常会存在未反应试剂和副产物等杂质。
因此,需要对产物进行分离和纯化。
分离可以采用物理方法,如萃取、析出、晶体化等。
纯化则可以采用重结晶、柱色谱、高效液相色谱等分离技术。
第五步是表征。
对于合成后的纯化产物,需要对其进行表征。
这包括确定物质的外观、熔点、沸点、密度等物理性质,以及测定其元素成分、功能团等化学性质。
第六步是谱图分析。
对于有机化合物的结构确定,谱图分析是非常重要的。
常用的谱图包括核磁共振谱(NMR)、红外光谱(IR)、质谱(MS)等。
这些谱图可以提供有机分子的结构信息。
最后一步是结构确定。
基于前面的实验结果和谱图分析,研究者可以准确确定化合物的结构。
这通常包括通过利用谱图数据的结构解析软件进行计算预测,与数据库对比进行验证等手段。
除了上述步骤和方法外,研究中还需要注意实验过程中的安全操作,确保实验的可重复性和结果的可靠性。
此外,如果合成的目标化合物具有潜在的应用价值,还需要进行相关的应用评价和实验验证。
总之,研究有机化合物的一般步骤和方法涉及到确定问题、实验设计、合成、分离和纯化、表征、谱图分析以及结构确定等多个方面。
通过系统的实验和分析,可以准确确定有机化合物的结构,并进一步开展相关的性质和应用研究。
研究有机物的一般步骤和方法
(2)蒸馏提纯的条件: B 、 与杂质的沸点相差较大(一
般约大于30℃)
(3)蒸馏的注意事项:
A、温度计的水银球插在蒸馏烧瓶支管口 处,加热温度不超过其成分的最高沸点。
B、蒸馏烧瓶中放少量沸石或碎瓷片,以 防止溶液暴沸
C、冷凝管中的水流方向:下口进上口出
3、萃取
固—液萃取 萃取 液—液萃取 萃取:用一种溶剂把溶
质从它与另一溶 剂所组成的溶液中提取出来的方法
萃取的原理:利用混合物中一种溶质在不同溶剂 里的溶解度的不同,加以分离.
萃取的条件:(1)萃取剂和原溶剂互不相溶且不发生化学反
应(2)溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶
剂中的溶解度(3)溶质与萃取剂易于分离
该离子的多少有关),则该有机物可能是
A 甲醇 B 甲烷 C 丙烷 D 乙烯
2 、(全国高考第19题)回答下面问题: (1) 分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用 什么方法? (2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶 液里的某物质时,静置分层后,如果不知道 哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的 判断方法。
任取一层少许液体,滴加蒸馏水,如果分层了, 说明取的是有机层,不分层说明取的是水层
有机物 (纯净)
?
首先要确定有机物 中含有哪些元素
确定 分子式
一个分子中各元素的原子各有几 个?
预备知识
——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。
二、元素分析与相对分子质量的测定
[练习1].2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是
(完整版)研究有机物的一般步骤和方法
3、归纳分离、提纯物质的总的原则是什么? 物质状态不变、不引入新杂质
(不是,因温度过低,杂质的溶解度也会降低, 部分杂质也会析出,达不到提纯的目的;温 度极低时,水也会结晶,不利于实验进行.)
不纯固体物质
溶于溶剂,制成饱和 溶液,趁热过滤
残渣 (不溶性杂质)
滤液
冷却,结晶, 过滤 ,洗涤
母液
(可溶性杂质和 部分被提纯物)
晶体 (产品)
学与问 为了得到更多的苯甲酸晶体,是不是结晶时 的温度越低越好?
利用有机物与杂质性质的差异而将它们分开。
1、蒸馏 (提纯、分离液体有机物) 2、重结晶 (提纯、分离固体有机物) 3、萃取 (将有机物从一种溶剂转移到
另一种溶剂中,再加以分离)
4、色谱法 (利用吸附剂对不同有机物吸附
作用不同,分离提纯有机物)
1)、蒸馏
(分离,提纯液态有机物):
(1)蒸馏的原理:利 温用度液,体使液混体合混物合中物各部组分分汽沸化点并的随差之别使,蒸控气制
萃取和分液
分液是把两种互不相溶、密度不同的液体分开的方 法。
主要仪器:分液漏斗、烧杯、铁架台、铁圈
操作过程: 查加 漏液
待液体分层后, 将分液漏
斗上的玻璃塞打开,从下端
振 荡
口放出下层溶液,从上端口 倒出上层溶液。
静
分
置
液
【思考与交流】
1、常用的分离、提纯物质的方法有哪些?
(过滤,蒸馏,萃取,分液,重结晶,渗析等)
杂质含量过高影响结晶的速度和提纯效果,往往需 要多次重结晶才能提纯。有时还会形成油状物难以析出 结晶,可采取萃取和水蒸气蒸馏的方法进行初步提纯。
(3)在苯甲酸重结晶的实验 1、加热溶解 2、趁热过滤 3、冷却结晶
研究有机物的一般步骤与方法
可以获得化学键和官能团的信息
CH3CH2OH的红外光谱
[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: CH3COOCH2CH3
不对称CH3
C=O
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 CH3CH2OCH2CH3
吸收峰的个数=氢原子类型数目。
吸收峰的面积比=各类型氢原子数目比。
[练习]2019年诺贝尔化学奖表彰了两项成果,其中一 项是瑞士科学家库尔特·维特里希发明了“利用核磁共 振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。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
对称CH3 对称CH2
C—O—C
2、核磁共振氢谱
对于CH3CH2OH、CH3—O—CH3这两种物质来说, 除了氧原子的位置、连接方式不同外,碳原子、
氢原子的连接方式也不同、所处的环境不同,即
等效碳、等效氢的种数不同。
分析、观察核磁共振 氢谱的谱图,交流如 何根据核磁共振氢谱 确定有机物的结构。 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 的个数面积不同。
其余为O,测得吗啡分子量小于300,则吗啡分子
式为:
C17H19NO3
确定相对分子质量的方法有 (1)M = m/n (2)M1 = DM2 (3)M = 22.4▪ρ
2.相对分子质量的确定——质谱法
测定相对分子质量的方法很多,质谱法是 最精确、最快捷的方法。
它是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。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。
高二选五 研究有机物的一般步骤和方法
80
+ CH3CH2
29 27
60
40 20 0 20 30 40
+ CH3CH2OH
质荷比:碎片的相对质量(m)和所带电荷(e-)的比值 质谱法作用:测定相对分子质量
(由于分子离子的质荷比越大,达到检测器需要的时间最长, 因此谱图中的最后到达或质荷比最大的就是未知物的相对分子 质量)
质谱仪
三、元素分析与相对分子质量的确定
100
31
+ CH2=OH + CH3CH=OH
45
相 对 丰 度
李比希氧化产物吸收法 分析方法
现代元素分析法
数据经处理后即可确定有机物的实验式(最简式)
三、元素分析与相对分子质量的确定
1.元素分析:李比希法→现代元素分析法
元素分析仪
化学史话 李比希对有机化合物结构的研究有什么贡献? 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。
冷凝管
尾接管 锥形瓶
入水口 蒸馏装置
使用前要检查装置的气密性!
蒸馏的注意事项
• 注意仪器组装的顺序:“先下后上,由左至右”; • 不得直接加热蒸馏烧瓶,需垫石棉网; • 蒸馏烧瓶盛装的液体,最多不超过容积的2/3; 不得将全部溶液蒸干;需使用沸石(碎瓷片); • 冷凝水水流方向(逆流,下进上出); • 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; • 收集到的馏出物叫馏分,它只是某一温度范围内 的蒸馏产物,仍然含有少量杂质。
第四节_研究有机化合物的一般步骤和方法20140212
(4)碳、氢原子守恒: xCO2 CxHy
y 2
H 2O xCO2
CxHyOz
y 2
H2O
【例 4】某有机物 A 3.0 g,完全燃烧后生成 3.6 g 水和 3.36 L CO2(标准状况),已知该有机物的蒸气对 氢气的相对密度为 30,①求该有机物的分子式;②若此有机物为醇类,写出其结构简式。
2.相对分子质量的测定——质谱法 原理:质谱图中的质..
三、分子结构的鉴定 1.红外光谱(无需记忆) 通过红外光谱可以推知有机物含有哪些化学键、官能团
【例 5】 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:
【例 1】 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 B C D 乙酸乙酯和水,酒精和水,植物油和水 四氯化碳和水,溴苯和水,硝基苯和水 甘油和水,乙酸和水,乙酸和乙醇 汽油和水,苯和水,己烷和水 可以用分液漏斗分离的一组液体混和物是 B 苯和溴苯 D 硝基苯和水
【例 2】 A C
溴和四氯化碳 汽油和苯
1
【总结】确定分子式的方法 确定分子式的思路方法 (1)最简式法:由各元素的质量分数→求各元素的原子个数比(实验式)→相对分子质量→求分子式。 (2)物质的量关系法:由题中已知条件求出 1mol 有机分子中含各元素原子的物质的量→求分子式。 (3)燃烧通式法
y
利用通式和相关条件求分子式。
y
CxHy+(x+4)O2→xCO2+2H2O CxHyOz+(x+ - )O2→xCO2+ H2O
第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法
研究有机化合物的一般步骤和方法
一、分离、提纯
1、蒸馏
2、结晶和重结晶【实验 1-2】 (1)冷却法:将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体,此法适合于溶解度随温度变化较大的溶液。 (2)蒸发法:此法适合于溶解度随温度变化不大的溶液,如粗盐的提纯。 (3)重结晶:将已知的晶体用蒸馏水溶解,经过滤、蒸发、冷却等步骤,再次析出晶体,得到更纯 净的晶体的过程。 3、萃取 (1)萃取:利用溶液在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,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,前者称为萃取剂,一般溶质在萃取剂里的溶解度更大些。 分液:利用互不相溶的液体的密度不同,用分液漏斗将它们一一分离出来。
研究有机化合物的一般步骤和方法
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取A 9.0 g,升温使其气化,测其密 (1)A的相对分子质量为_9_0__ 度是相同条件下H2的45倍 (2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧, (2)A的分子式为_C_3_H_6_O_3_ 并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石 灰,发现两者分别增重5.4 g 和13.2 g
(3)另取A 9.0 g,跟足量的NaHCO3粉末反 (3)用结构简式表示A中含有的 应,生成2.24 L CO2(标准状况),若与足 官能团:_—__C_O__O_H__、_—__O_H__ 量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)
(4)A的核磁共振氢谱如图:
(4)A中含有_4__种氢原子。
有CO2气体放出
(2)物理方法 ①红外光谱 分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收,不同化学键或官能团 吸收频率 不同,在红外光谱图上将处于不同的位置,从而可以获得分 子中含有何种化学键或官能团的信息。 ②核磁共振氢谱
个数 面积
练习
正误判断,正确的打“√”,错误的打“×” (1)有机物中碳、氢原子个数比为1∶4,则该有机物。
(2)熟记常见共线、共面的官能团
①与三键直接相连的原子共直线,如
、
;
②与双键和苯环直接相连的原子共平面,如
、
、
。
(3)单键的旋转思想 有机物分子中的单键,包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键,均可绕键 轴自由旋转。
题组二 分子空间结构与波谱分析 3.在有机化学中有一种“吉利分子”C8H8O8,“吉利分子”C8H8O8可由 X经如图所示转化关系合成。
(2)已知相对分子质量确定有机物分子式的简单方法——商余法 设烃的相对分子质量为M
M 12
新教材人教版高中化学选择性必修三 1.2 研究有机化合物的一般方法 知识点梳理
1.2 研究有机化合物的一般方法基本步骤:分离和提纯→元素定量分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式一、分离和提纯1、蒸馏:利用有机物与杂质沸点的差异(一般温度差大于30℃),将有机物以蒸汽的形式蒸出,然后冷凝得到产品(1)适用条件:①分离提纯互溶的液体混合物,也可用于分离液体和可溶性固体②被提纯的有机物的稳定性较强③有机物与杂质的沸点相差较大(一般大于30℃)(2)仪器:铁架台、酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶、冷凝管、尾接管、锥形瓶、石棉网(3)装置:(4)注意事项:①蒸馏烧瓶中所盛液体体积:1/3≤V≤2/3②蒸馏烧瓶加热时要垫上石棉网③蒸馏烧瓶中加入沸石,防止暴沸④温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处⑤冷水从下口进,上口出⑥检查装置气密性:用酒精灯对蒸馏烧瓶微热,伸入到水槽的牛角管有连续均匀的气泡冒出,且停止加热后,牛角管口形成一段水柱,说明不漏气⑦操作顺序:实验前:先通水,再加热;实验后:先停止加热,再停水2、萃取:(1)分类:①液液萃取:利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解性不同,将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
②固液萃取:用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。
例:用水浸取甜菜中的糖类;用酒精浸取黄豆中的豆油以提高产量(2)萃取剂:萃取用的溶剂称为萃取剂。
萃取剂的选择原则:①萃取剂与原溶剂互不相溶,且密度相差较大,易于静置分层②萃取剂与原溶剂、原溶质均不发生反应③被萃取物质在萃取剂中的的溶解度要比在原溶剂中的溶解度大得多常见与水互不相溶的有机溶剂:乙醚、石油醚、二氯甲烷、苯(密度小于水)、四氯化碳(密度大于水)3、分液:把两种互不相溶的液体分开的操作(1)仪器:分液漏斗(2)步骤:验漏→装液→振荡(排气)→静置分层→分液(上上,下下)(3)注意事项:①通过打开其上方的玻璃塞和下方的活塞可将两层液体分离②下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出③萃取和分液是两个不同的概念,分液可以单独进行,但萃取之后一定要进行分液④萃取或分液之前必须检查分液漏斗是否漏液。
1.4 研究有机化合物的一般步骤和方法
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 子和碎片离子具有不同的相 对质量,它们在磁场的作用 下,到达检测器的时间将因 质量的不同而有先后,其结 果被记录为质谱图。 (2)质荷比:分子离子与 碎片离子的相对质量与其电 荷的比值。 由上图可看出,质荷比 最大的数据是46,这就表示了未知物质A的相对分子质量。
答案
C
有机物 分子结构的确定
一、元素分析与相对分子质量的测定
1.元素分析
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→CO2,H→H2O,Cl→HCl。
定量分析:将一定量有机物燃烧后分解为简单有机物,
并测定各产物的量,从而推算出各组成元素的质量分数。 实验式:表示有机物分子所含元素的原子最简单的整数 比。
取剂与被萃取的物质要易于分离。
知识点1:混合物的分离、提纯的方法 例 1 将除去下列括号内的杂质通常采用的方法填在横 线上: (1)CH3COONa(NaCl):__________________。
(2) (Br2):____________________。
(3)C2H5OH(CH3COOH):________________。 解析 蒸馏是根据液体沸点的不同,重结晶是根据固体 溶解度的不同,而萃取是根据液态物质在不同溶剂中溶解度 的不同进行的分离操作。 答案 (1)重结晶 (2)萃取分液(常选用的是NaOH溶液) (3)加NaOH后蒸馏
4 .溶剂的用量不能太大,如果太大,析出时留在溶剂
中的物质会增加。应将不纯固体物质溶解于适当的热的溶剂 中制成接近饱和的溶液。
5.多次重结晶得到物质的纯度更高。
研究有机物一般步骤
研究有机物的一般步骤:
有机化合物的 混合物 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 确定结构式
分离除杂的基本原则? ——除杂不引杂;
原物不能少;
杂质转原物。
一、分离、提纯
1.蒸馏:
利用混合物中各种成分沸点不同而使其分离的方法。 如:水的蒸馏、石油的分馏
处理?
2.冷搅拌) 趁热过滤(两低、三接触) 重结晶 再过滤、干燥
02苯甲酸的重 结晶.flv
3.萃取、分液: 利用有机物中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。
(1)要求:萃取剂的选择
①萃取剂与溶剂互不相溶且不反应(一般为有机溶剂和水);
95.6%的乙醇和4.4%水的共沸混合物 78.15℃ ; 纯水 100 ℃
【无水乙醇】99.5%乙醇和0.5%水
含杂 蒸馏 工业 乙醇
无水乙醇 95.6%工 加CaO (99.5% 业乙醇 蒸馏 以上)
(3)注意事项:
①实验开始前要检查装置气密性;
②蒸馏烧瓶中放少量素烧瓷片(或沸石),防止液体暴沸;
未 知 化 合 物 的 质 谱 图
A
结论:A的相对分子质量为46
可推知未知物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
化学方法:确定有机物结构式的一般步骤
(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。
(1)质荷比是什么? 分子离子与碎片离子的相对质量与其 电荷的比值 (2)如何确定有机物的相对分子质量?
研究有机化合物的一般步骤和方法
研究有机化合物的一般步骤和方法1.化合物合成:有机化合物的合成是研究有机化合物的首要步骤。
化合物的合成通常基于已有的化合物合成路线,也可以根据需要进行新的合成路径的设计。
常用的有机合成方法包括:催化反应、导向合成、环化反应、加成反应、氧化还原反应等。
2. 结构鉴定:鉴定有机化合物的结构是研究有机化合物的重要环节。
常用的结构鉴定方法包括:核磁共振波谱(NMR)、红外光谱(FT-IR)、质谱(MS)、紫外可见光谱(UV-Vis)等。
这些技术可以提供有关分子中原子连接方式和官能团的信息。
3.形态表征:除了结构鉴定外,有机化合物的形态表征也是研究的重要内容。
常用的表征方法包括:X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等。
这些手段可以提供关于化合物的晶体结构、形貌和尺寸信息。
4. 性质研究:有机化合物的研究还包括对其性质的研究。
例如,热稳定性、溶解性、热导率、光学性质等。
这些性质的研究通常通过热重分析、差示扫描量热法(DSC)、循环伏安法(CV)、紫外可见光谱(UV-Vis)等方法来完成。
5.反应机理研究:了解有机化合物的反应机理对于研究其应用有重要意义。
反应机理研究通常通过实验和计算化学手段来实现。
实验方法包括动力学研究、反应中间体的生成和检测等。
计算化学方法包括分子轨道理论、密度泛函理论等。
综上所述,研究有机化合物的一般步骤和方法包括合成化合物、结构鉴定、形态表征、性质研究和反应机理研究。
这些方法的选用根据研究目的和化合物的特性而定,综合运用这些方法可以为有机化合物的研究提供全面的信息。
研究有机物的一般方法
研究有机物的一般方法
研究有机物的一般方法包括以下步骤:
1. 确定研究问题:确定想要研究的有机物以及所关注的属性或性质,例如结构、合成方法、反应性等。
2. 文献调研:通过查阅相关的文献资料,了解有关该有机物的已有研究成果和方法,并掌握相关的理论知识。
3. 合成有机物:根据研究目的合成所需的有机物。
合成方法可以通过文献或自主开发。
4. 表征有机物:对合成得到的有机物进行表征,例如采用质谱(mass spectrometry)、核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)等技术手段,确认有机物的结构和纯度。
5. 测试有机物性质:通过各种实验测试方法,评估有机物的特定性质,如热稳定性、光学性质、电化学性质等。
这些测试方法可以根据具体的研究目的选择,并可结合理论和计算模拟进行数据分析。
6. 探索反应性:通过进行不同条件下的化学反应,研究有机物的反应性质,例如对氧化、还原、取代、加成等反应进行研究,探索有机物的化学转化。
7. 数据分析与解释:整理实验数据,并进行数据分析和解释,比较实验结果与文献报道的数据,得出结论。
8. 论文撰写与发表:将研究结果整理成研究论文,包括引言、实验方法、结果、讨论和结论等部分,提交至相关学术期刊进行评审和发表。
以上是有机物研究的一般方法,具体方法的选择和操作步骤会根据研究目的和有机物的特性而有所不同。
研究有机化合物的一般步骤和方法
第四节研究有机化合物的一般步骤和方法一、物质的分离和提纯有什么区别?分别有哪些方法?1.物质的分离是把混合物的各种物质分开的过程,分开以后的各物质应该尽量减少损失,而且是比较纯净的。
(1)物理方法有:过滤、重结晶、升华、蒸发、蒸馏、分馏、液化、分液、萃取、渗析、溶解、盐析、汽化、洗气等。
(2)化学方法有:加热分解、氧化还原转化、生成沉淀、酸碱溶解或中和、络合、水解、化学方法洗气等。
2.物质的提纯将某物质中的杂质,采用物理或化学方法除掉的过程。
它和分离的主要区别在于除掉后的杂质可以不进行恢复。
(1)物质提纯的原则①不增:是指在提纯过程中不增加新物质②不减:指在提纯过程中不减少被提纯物③易分离:指被提纯物与杂质易分离④易复原:是指在提纯过程中被提纯物转变成了其他物质时,应容易将其恢复到原来的状态。
(2)提纯的方法①杂转纯:将要除去的杂质变为被提纯物,这是提纯物质的最佳方案。
如除去Na2CO3中混有的NaHCO3,可将混合物加热使NaHCO3全部转化为Na2CO3。
②杂变沉:加入一种试剂将要除去的杂质变成沉淀,最后用过滤的方法除去沉淀。
③化为气:加热或加入一种试剂使杂质变为气体逸出。
如食盐水中混有Na2CO3,可加盐酸使CO2-3变为CO2逸出。
④溶剂分:加入一种溶剂将杂质或被提纯物质萃取出来。
如用CCl4可将碘从水中萃取出来。
特别提醒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:①除杂试剂需过量;②过量试剂需除尽;③除去多种杂质时要考虑加入试剂的顺序。
二、物质分离和提纯的常用方法1.有机物组成元素的推断 一般来说,有机物完全燃烧后,各元素的对应产物为:C ―→CO 2,H ―→H 2O ,Cl ―→HCl 。
某有机物完全燃烧后若产物只有CO 2和H 2O ,其有机物组成元素可能为C 、H 或C 、H 、O 。
2.有机物分子式的确定 (1)燃烧通式法根据有机物完全燃烧反应的通式及反应物和生成物的质量或物质的量或体积关系,利用原子个数守恒来求出1 mol 有机物所含C 、H 、O 原子的物质的量,从而求出分子式。
研究有机化合物的一般步骤和方法
研究有机化合物的一般步骤和方法有机化合物广泛应用于化学、医学、食品、石油、塑料等领域。
其研究方法多种多样,但一般可以从以下几个方面入手。
1. 确定化合物的化学结构有机化合物的化学结构是研究有机化合物的基础。
其确定方法主要包括核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、质谱(MS)等。
在确定化合物结构时,需要进行碳谱(13C-NMR)、氢谱(1H-NMR)等核磁共振谱图的分析和解释,以及红外光谱图的分析和解释。
2. 确定有机化合物的物理性质有机化合物的物理性质是研究有机化合物的重要方面。
其包括熔点、沸点、密度、折射率等。
通过对这些物理性质进行测试和分析,可以进一步判断化合物的纯度和结构等信息。
3. 合成化合物通过合成化合物可以进一步研究化合物的结构和性质。
合成化合物的方法包括有机合成化学、无机合成化学、生物合成化学等。
其中,有机化学中最常用的方法是功能团转化法、碳-碳键形成法和碳-杂原子键形成法等。
4. 确定有机化合物的性质有机化合物的性质是研究有机化合物最直接的方法之一。
其包括化学反应性质、光学旋转力、溶解度、热力学性质等。
通过对化合物性质的分析和判断,可以进一步确定化合物结构和特性。
5. 制备有机化合物的晶体有机化合物的晶体结构是研究有机化合物的重要方面。
其晶体结构的确定方法有X射线单晶衍射、粉末X射线衍射、中子衍射、电子衍射等。
通过这些方法可以在分子水平上研究有机化合物的结构和性质。
6. 确定有机化合物的毒性和效价有机化合物的毒性和效价是研究有机化合物在医学和环境领域应用的重要指标。
通过对毒性和效价进行测试和分析,可以进一步提高有机化合物的应用效率和安全性。
:以上是研究有机化合物的一般步骤和方法。
在研究有机化合物时,需要综合运用各种方法,通过实验和数据分析来确定化合物的结构和性质。
研究有机化合物的一般步骤和方法yc
/%
质谱仪
核磁共振仪
例3、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
核磁共振仪
一、研究有机化合物的基本步骤 分离提纯→元素定量分析以确定实验式→测定相对分子质量以 确定分子式→波谱分析确定结构。 二、分离和提纯 1.蒸馏 2.重结晶 3.萃取 4.色谱法 三、元素分析与相对原子质量的测定 1.元素分析:李比希法→现代元素分析法 2.相对原子质量的测定—质谱法
思考:能否直接确定该有机物的分子式?
C2 H6 O
例2、某含C、H、O三种元素组成的未知有机物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%。 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
注. 求有机物相对分子质量的常用方法
(1)M = m / n (2)标况下有机蒸气的密度为ρg/L, M = 22.4L/mol ▪ρg/L (3)根据有机蒸气的相对密度D, D =M1 / M2 (4)质谱法(最精确、最快捷的方法)
4、质谱法—相对分子质量的测定: 质谱图中___________就是样品分子相对分子质量 5、红外光谱法:获得分子中含有何种__________ 或__________的信息。 6、核磁共振氢谱:测定有机物分子中等效氢原 子的__________和__________。
吸收峰数目=氢原子类型;
不同吸收峰的面积之比(强度之比)=
四、有机物分子结构的鉴定
1.化学方法:利用特征反应鉴定出官能团,再制备它的衍生物 进一步确认。 1.物理方法:质谱法、红外光谱(IR)、紫外光谱、核磁共振氢 谱(H-NMR)。 核磁共振仪
研究有机物的一般步骤和方法
碳原子未杂化的p轨道
1100
石墨
sp2
n n
考点二 1,3 ─丁二烯的结构式如图 上,则分子中大π键表示为
,所有原子都在同一个平面
。
4 4
考 点 二 环状化合物:中心原子C、N、O等
吡咯
sp2 N有3个σ键
6 5
2
吡啶
sp2 N有2个σ键
3. 大 π 键电子数的确定:
1
6 6
方法① 结构法或
电子式法
BH3
PCl3
N2H4
HCHO
无
无
无
有 sp2 1个π键
【2018年全国Ⅱ卷35】(4)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分
子的立体构型为__平_面__三__角____形,其中共价键的类型有_2____种
SO3 S的杂化方式为sp2 相邻S、O可提供未杂化 p 轨道SO3 有 σ键和π键,2种共价键
考 点 二 1. 大 π 键表示方法:
实验步骤: (1)加热溶解:往装有粗苯甲酸的烧杯中加入40mL蒸馏水,在石棉网上搅拌加热, 至粗甲苯溶解。全溶后在加入少量蒸馏水。 (2)趁热过滤:用玻璃漏斗趁热将溶液过滤到另一100mL烧杯中。(注意:一贴,二 低,三靠)
(3)冷却结晶:将滤液静置,使其缓慢冷却结晶。 (4)滤出晶体。 注:苯甲酸在水中的溶解度:0.344g(25℃),6.8g(95℃)
研究有机物的一般步骤和方法
实验式又称最简式,例如乙炔和苯的最简式都为CH;甲醛和乙酸最简式均为 CH2O。有些物质的实验式就是它的分子式,如甲醛CH2O和水H2O等。
已知化合物的最简式和分子量,就可以求出它的分子式。
一.分离、提纯有机化合物的常用方法 (1)蒸馏和重结晶
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即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
定量分析
除 杂 质
确定 组成 元素
质 测定 结 量 相对 构 分 分子 分 析 质量 析
每一个操作步骤 是怎样完成的呢?
实验式或最简式
分子式
结构式
常用的分离提纯的方法
过滤
蒸发
蒸馏
萃取
分离除杂的基本原则: 不增 不减 易分离
蒸 馏
95.6%乙醇
加吸 水剂 蒸馏
使用前要检查装置的气密性!
无水乙醇(99.5%以上)
2.重结晶
概念 利用被提纯物质与杂质(固体)在同一 溶剂中的溶解度不同而将其杂质除去的 方法。
关键 选择适当的溶剂
选择溶剂的条件
(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. 杂质在溶剂中的溶解度受温度的影响很小.
D. 为保证分液漏斗内的液体顺利流出,需将上面的塞子拿下
作 业
整理 笔记
易复原
一.有机物分离提纯常用的物理方法
蒸馏
重结晶
萃取
色谱法
1.蒸馏
概念 利用混合物中各种成分的沸点不同 而使其分离的方法。
对象 常用于分离提纯液态有机物
条件 (1)杂质含量少 (2)有机物热稳定性较强 (3)与杂质的沸点相差较大
含有杂质的工业乙醇的蒸馏
蒸 馏 烧
温度计 冷 凝尾 管接
瓶
管
含杂质的工业乙醇
苯甲酸的重结晶
加
粗
热
产
溶
品解Βιβλιοθήκη 是不是温度越低越好?趁
冷
提
热
却
纯
过
结
产
滤
晶
品
3.萃取
液-液萃取概念
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。
主要仪器 分液漏斗
萃取的操作过程 查漏--加液--震荡--静置--分液
振
静
分
荡
置
液
4.色谱法
概念
利用吸附剂对不同有机物吸附作用 不同,分离提纯有机物的方法。
例如 用粉笔分离色素
1.可以用分液漏斗分离的一组混合物是(
)
A. 溴和CCl4 B. 苯和溴苯 C. 酒精和水 D. 硝基苯和水
2.下列各项操作,错误的有(
)
A. 用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗,而后静置分液
B. 进行分液时,分液漏斗中的下层液体,从下端流出,上层则从上口倒出.
C.萃取、分液前需对分液漏斗检漏