分子式的确定PPT课件

7.下列有机物在H’-NMR上只给出一组峰的是( A )
A、HCHO C、HCOOH
B、CH3OH 第18D页、/共2C0页H3COOCH3
问题探究：1.下列有机物中有几种H原子
以及个数之比？
CH3
CH3-CHCH3CH3
CH3-C-CH3 CH3
２种；９∶１
１种
CH3-CH2３O种H；３∶２∶１
若要确定它的分子式，还需要什么条件？
相对分子质量
又测得该化合物的相对分子质量是30， 求该化合物的分子式。 答案：实验式是CH3，分子式是C2H6
第4页/共20页
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
第15页/共20页
结构分析：
核磁共振法 （H’—NMR） 作用：测定有机物中H 原子的种类 和数目
信 信号强度之比
号
个峰
数面
【笔记】吸收峰数目＝等效氢原子类型
积
不同吸收峰的面积之比（强度比）＝ 不同氢原子的个数之比
第16页/共20页
例5、分子式为C2H6O的两种有机化合物的1H核磁共振
谱，你能分辨出哪一幅是乙醇的1H-NMR谱图吗?
(标况下气体)
第6页/共20页
2.质谱法 相对分子质量的确定——质谱法
有机物 高能电子束轰击 带电的 碎片的质荷比 确定
分子
“碎片”
结构
质荷比：碎片的相对质量（m）和所带电荷（e-）的比值
【笔记】：1、质谱法作用：测定相对分子质量
2、质谱图中的质荷比最大值 就是未知物的相对分子质量
第7页/共20页
对称CH3 对称CH2
第14页/共20页
C—O—C
2.核磁共振氢谱
核磁共振中的核指的是氢原子核。氢原子核具 有磁性，如用电磁波照射氢原子核，它能通过共 振吸收电磁波能量，发生跃迁。用核磁共振仪可 以记录到有关信号，处于不同化学环境中的氢原 子因产生共振时吸收的频率不同，在谱图上出现 的位置也不同。且吸收峰的面积与氢原子数成正 比。可以推知该有机物分子有几种不同类型的氢 原子（等效氢）及它们的数目多少。
[方法二] 1 mol物质中各原子（元素）的质量除 以原子的摩尔质量→ 1 mol物质中的各种原子的 物质的量→知道一个分子中各种原子的个数 → 有机物分子式
第5页/共20页
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=22.4 g/mol
元素个数比最简式实验室分子式加氧化铜氧化用无水cacl吸收用koh浓溶液吸收得前后质量差得前后质量差计算ch含量计算o含量得出实验式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
/%
第8页/共20页
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
由于有机物中组成化学键、官能团的原子处于不 断振动状态，且振动频率与红外光的振动频谱相当。 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 些化学键、官能团，以确定有机物的结构。
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）。
第2页/共20页
例1：8g某有机物完全燃烧，生成CO211g ,H2O
9g 含有哪些元素?实验式？
CH4O
思考：能否直接确定该有机物的分子式?
实验式和分子式有何区别?
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。
若要确定分子式，还需什么数据？
第3页/共20页
例2、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。
HH
HH
H—C—O—C—H HH H
H—C—C—O— HH
分子式为C2H6O的两种有机物的1H核磁共振谱图
核磁共振氢谱
第17页/共20页
[练习] 6.下图是某有机物的1H核磁共振谱图，则该有机
物可能是 ( C )
A. CH3CH2OH C. CH3—O—CH3
B. CH3CH2CH2OH D. CH3CHO
第10页/共20页
1.红外光谱(IR)
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，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1.红外光谱(IR)
红外光谱法确定有机物结构的原理是：
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
德国化学家李比希
元素分析仪
第1页/共20页
“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
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
质谱仪
第9页/共20页
四、分子结构的鉴定（波普分析）
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）
②核磁共振氢谱
特征峰也不同
作用：测定有机物分子中等效氢原子的类型和数目
CH3-CH2-CH-CH3 CH3
４种；３∶２∶１∶６
第19页/共20页
感谢您的观看！
第20页/共20页
第12页/共20页
例4、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：
CH3CH2COOCH3或CH3COOCH2CH3
不对称CH3
C=O
第13页/共20页
C—核O磁—C共振仪
练习5：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
核磁共振仪
乙醇的质谱图
31
100
+ CH2=OH
相 80 +
对
CH3CH2
丰 60
度 40
29 27
20
+ CH3CH=OH
45
+ CH3CH2OH
46
0
20 30 40 50 质荷比
最大分子、离 子的质荷比越大， 达到检测器需要 的时间越长，因 此质谱图中的质 荷比最大的就是 未知物的相对分 子质量。