《科学家怎样研究有机物》：课件一(30张PPT)(苏教版选修5)综述

科学家怎么研究有机物 PPT 苏教版

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8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。
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9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人，人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。
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16、成功的秘诀在于永不改变既定的目标。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。幸福不会遗漏任何人，迟早有一天它会找到你。
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17、一个人只要强烈地坚持不懈地追求，他就能达到目的。你在希望中享受到的乐趣，比将来实际享受的乐趣要大得多。
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18、无论是对事还是对人，我们只需要做好自己的本分，不与过多人建立亲密的关系，也不要因为关系亲密便掏心掏肺，切莫交浅言深，应适可而止。
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17、没有一件事情可以一下子把你打垮，也不会有一件事情可以让你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一个慢慢累积的过程。
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18、努力也许不等于成功，可是那段追逐梦想的努力，会让你找到一个更好的自己，一个沉默努力充实安静的自己。
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19、你相信梦想，梦想才会相信你。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。
专题一认识有机化合物
第二单元科学家怎样研究有机物
一、有机化合物组成的研究：
确定有机物化学式的一般步骤：确定组成元素来自定性定量分子式
定性定量
结构式
在日常生活中，我们经常见到有机物燃烧。有机物燃烧的产物能给我们提供哪些有机物组成方面的信息？
你知道吗？
（一）有机物组成元素的判断:
一般来说，有机物完全燃烧后，各元素对应的产物为C→CO2，H→H2O，Cl →HCl, N N2 。

科学家怎样研究有机物 PPT5 苏教版

乙醇的质谱图
【思考与交流】 1、质荷比是什么？
H＋的质荷比为β，则有机物样品的质荷比也就越大（假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子多少有关）
2、如何确定有机物的相对分子质量？
谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量。
[例2]．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
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）
。
C3H6O2可能的结构为 ⑴CH3CH2COOH ⑵ CH3COOCH3 ⑶ HCOOCH2CH3
氢谱峰值类型 3:2:1 1:1 1:2:3
⑴⑵或⑵⑶
拓展视野
历史上许多科学家因在物质结构分析方面的突出贡献而获得诺贝尔化学奖。 2002年诺贝尔化学奖授予了美国科学家芬恩(J．B．Fenn)、日本科学家田中耕一(Koichi Tanaka)和瑞士科学家维特里希(K．Wuthrich)，以表彰他们发明对生物大分子进行识别和结构分析方法所作出的巨大成就。
“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确定有机物
分子中的不同的氢原子。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

高中化学12科学家怎样研究有机物课件苏教版选修5

答案：C
8. 已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法错误的是( )
A. 由红外光谱可知，该有机物中至少含有三种不同的化学键
B. 由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为1∶2∶3
C. 仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D. 若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为 CH3—O—CH3
，则红外光谱中应该有________个振
动吸收；核磁共振氢谱中应该有________个峰。
(2) 若为
，则红外光谱中应该有
____________ 个振动吸收；核磁共振氢谱中应该有
____________个峰。
解析：鉴定有机物分子结构可用红外光谱法或核磁共振氢谱法。
解析：同位素就是质子数相同、中子数不同的原子的互称，同位素示踪法研究化学反应正是利用同位素的化学性质相似，可发生相同的化学反应，再利用其物理性质不同，检验出元素的去向。
答案：B
谢谢观赏！
2020/11/5
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1 课前预习作业 2 课堂对点训练 3 课后提升训练
1. 能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理
方法是( )
A. 质谱法
B．红外光谱法
C. 紫外光谱法 D．核磁共振氢谱法
解析：运用质谱法可以简单、快速地测量有机化合物
的相对分子质量。
答案：A
2. [2014·金华质量调研]核磁共振氢谱是测定有机分子
为 a，则碳的质量分数是( )
1－a A. 7
B．34a
C. 67(1－a)
D． 1123(1－a)
解析：乙酸的化学式为 C2H4O2，而单烯烃的通式为 CnH2n，从化学式可以发现两者分子中 C 与 H 之间的原子个数比都为 1∶2，质量比为 6∶1，则碳、氢的质量分数一共为 1－a，其中碳的质量分数占67(1－a)。

科学家怎样研究有机物.ppt

相对分子质量
最简式 / 实验式 CH4O
2.有机物相对分子质量的确定
① 定义法： M=m/n
② 标况密度法：M＝22.4×ρ
③ 相对密度法：MA＝D×MB
(适用于气体)
m 总 ④ 混合物的平均相对分子质量：M ＝ n总
⑤ 仪器分析法（如质谱仪）
C、H、O、N、X · · · 2.基团理论
链的终止
Cl· +Cl· → Cl2 Cl· ＋ CH3· → CH3 Cl CH3·+ CH3· → CH3CH3 · CCl3 + Cl· → CCl4
二、研究反应历程的方法
——同位素示踪法 1. 酯化反应的反应机理
O CH3—C—OH+H—O—C2H5
18 浓H2SO4
O CH3—C—O—C2H5 + H2O
原理：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。当红外线照射有机物时，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。
二、手性分子
例如：CHFClBr
一、定性研究
确定有机物的组成元素二、定量研究
确定有机物的分子式/化学式
一、定性研究 (确定有机物的组成元素)
1.燃烧法 2.氧化铜氧化法 3.钠融法 4.铜丝燃烧法 5.元素分析仪 1.燃烧法 ( 氧气氧化法) 德国化学家李比希｝ 2.氧化铜氧化法 O2 点燃 CxHyOz+ → CO2+ H2O
可以测出有机物中有几种不同环境的H原子及其比例。
原理：氢原子核具有磁性，用电磁波照射氢原子核，

苏教版高中化学选修5课件-科学家怎样研究有机物

思考：CH3CH2OH 和
在浓硫酸作用下反应
一段时间后，能够检测出 18O 的物质有哪些？
提示：根据酯的水解反应可知，酸和醇的酯化反应的机理是酸脱羟基、醇脱氢，所以能够检测出 18O 的物质有
和 H128O。
探究点一有机物分子式的确定 1．确定有机物分子式的一般思路
李比希法是较早的一种元素定量分析法，可确定有机物的最简式，其原理可表示为
李比希还建立了对含氮、硫、卤素等有机物的元素定量分析法，这些方法为现代元素定量分析奠定了基础。
(3)平均值法根据有机混合物中的平均碳原子数或氢原子数确定混合物的组成。常用十字交叉法使计算简化。平均值的特征：C 小≤ C
(2)1831 年，德国化学家李比希提出了“基团理论”。常见的基团有：羟基( —OH )，醛基( —CHO )，羧基 ( —COOH )，氨基( —NH2 )，烃基( —R )等，它们有不同的结构和性质特点。 2．测定有机化合物结构的分析方法 (1)核磁共振法在 1H 核磁共振谱中： ①特征峰的个数就是有机物中不同化学环境的氢原子的种类；
(4)求混合物的平均相对分子质量：
M
＝m总。 n总
(5)运用质谱法来测定有机化合物的相对分子质量。
4．确定分子式的方法 (1)单位物质的量法根据有机物的摩尔质量(相对分子质量)和有机物中各元素的质量分数，推算出 1 mol 有机物中各元素原子的物质的量，从而确定分子中各原子的个数，最后确定有机物的分子式。
≤C 大，H 小≤ H ≤H 大。 (4)商余通式法(适用于烃类分子式的求法) 根据烷烃(CnH2n＋2)、烯烃和环烷烃(CnH2n)、炔烃和二烯烃
(CnH2n－2)、苯的同系物(CnH2n－6)的通式可以看出，这些烃类物质的分子中都有一个共同的部分 CnH2n，这一部分的式量为 14n，因此用烃的相对分子质量除以 14 就可以确定分子所含碳原子数即 n 值，再根据余数就可以求出烃的分子式。一般规律如下：

《科学家怎样研究有机物》课件

科学家怎样研究有机物
研究有机物的步骤：
粗产品
分离提纯
定性分析
除杂质
确定组成元素
每一个操作步骤是怎样完成的呢?
实验式或最简式
定量分析
质测量定分分析子
量
结构分析
分子式
结构式
一、有机物的分离与提纯
• 物质的分离与提纯方法有：过滤、蒸发、结晶、萃取、分液、蒸馏、层析等
• 物质分离提纯的原则：不增、不减、易分、复原
CHO H CBrCl
CHBrCl
归纳小结
科有机物的分离与提纯结合方式—共价键
学家
有机物组成的研究
怎有机物结构的研究
样
基团理论
现代结构研究法
核磁共振氢谱
红外光谱质谱法
研
究有
手性分子—手性碳—对映结构
机有机化学反应的研究
物
四、有机化学反应的研究
有机物的组成中含氧。
有机物的定性分析和定量分析
• 1831年，李比希提出了测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法。其基本原理是什么？
• 什么是钠融法？ • 铜丝燃烧法可以确定有机物是否含有卤素。 • 现代元素分析法：元素分析仪的工作原理 • 课堂练习：1、实验测得某碳氢化合物A中含碳80%，
含氢20%，求该化合物的实验式（最简式）。又测得该化合物的相对分子质量为30，求该化合物的分子式。
课堂练习
2. 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1：1，由此可以得出的结论是： A、该有机物中C、H、O的原子个数比为1：2：3 B、分子中C、H的原子个数比为1：2 C、有机物中必定含有氧 D、有机物中必定不含有氧

高二化学苏教版选修5 专题1第二单元科学家怎样研究有机物课件(58张)

根据结构特点确定结构简式
[解析 ] 该化合物中含有 C、 H、 O 原子个数分别为 C： 74×0.648÷ 12≈4； H： 74× 0.135÷ 1≈10； O： 74× (1－ 0.648－0.135)÷ 16≈1。判断该有机物的分子式为 C4H10O。根据分子中含有三个甲基，判断该有机物的结构简式为
二、有机物结构式的推导 1.由分子式确定有机物结构式的一般步骤其结构式的确定过程可表示如下：有机物的写出符合分子式的各根据性质 ― ― → ― ― → 确定分子式种同分异构体同分异构体中官能团的种类定性、定确定有机物 ― ― → 量实验结构式
选择合适实验方案
― ― →
2.有机物结构式的确定方法 (1)根据价键规律确定某些有机物根据价键规律只存在一种结构，则直接根据分子式确定其结构式，如 C2H6，只能是 CH3CH3。 (2)通过定性实验确定实验→有机物表现的性质及相关结论→官能团→确定结构式。例如：能使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物分子中可能含有，不能使溴的四氯化碳溶液褪色却能使高锰酸钾酸性溶液褪色的可能是苯的同系物等。
2.测定有机化合物结构的分析方法
(1)核磁共振法在1H核磁共振谱中：
①特征峰的个数就是有机物中不同化学环境的氢原子的种类
数； ②特征峰的面积之比就是不同化学环境的氢原子的个数比。例如：乙醚(CH3CH2OCH2CH3)分子中有10个氢原子，在1H 3∶ 2 。 2 个峰，峰的面积之比为_______ 核磁共振谱中会出现__
由此可以判断，酯在水解过程中断开的是酯中的①键，水中的 —18OH 连接在①键上。
3． CH3CH2OH 和
在浓硫酸作用下反应一