第四節研究有機化合物的一般步驟和方法 第2課時

2022-05-02 06:36:02 字數 2851 閱讀 6871

【學習目標】

1.通過對典型事例分析,初步學會測定有機物元素含量、相對分子質量的一般方法,並能據其確定有機物的分子式

2.並能根據實驗確定有機物的結構。

【自主學習】

1.鑑定有機物中有哪些元素

(1)若將有機物完全燃燒,生成物只有h2o和co2,則該有機物中一定含有的元素是可能含有的元素是

(2)判斷是否含氧元素,可先求出產物h2o和co2中兩元素的質量和,再與有機物的質量比較,若兩者相等,則說明原有機物中氧元素,否則有機物中氧元素。

2.有機物中元素定量分析原理(李比希法)

(1)用cuo做氧化劑將僅含c、h、o三種元素的有機物氧化,產生的用cacl2吸收用koh濃溶液吸收。

(2)根據吸收前後吸收劑的質量變化即可算出反應生成的和的質量,從而確定有機物中和的質量,剩餘則為的質量。

(3)最後計算確定有機物分子中各元素的質量分數。

3.實驗式:表示化合物分子中所含元素原子的式子。

【練習1】某含c、h、o三種元素的未知物a,經燃燒分析實驗測定該未知物中碳的質量分數為52.16%,氫的質量分數為13.14%。試求該未知物a的實驗式(分子中各原子的最簡單的整數比)

【學習**】

【**1】有機物分子式的確定

1.有機物相對分子質量的確定方法

(1)根據標準狀況下氣體的密度ρ,計算該氣體的相對分子質量m

(2)依據氣體的相對密度d,計算氣體的相對分子質量m

(3)質譜法可以測定有機物的在質譜圖中最大的質荷比就是有機物的

2.有機物的分子式的確定方法

(1)實驗測得某碳氫化合物a中,含碳80%、含氫20%,該化合物的實驗式又測得該化合物的相對分子質量是30,該化合物的分子式

(2)燃燒某有機物a 1.50g,生成1.12l(標準狀況)co2和0.05mol h2o 。該有機物的蒸氣對空氣的相對密度是1.04,求該有機物的分子式

(3)實驗表明,許多咖啡或可樂飲料中含有興奮性物質咖啡因。經實驗測定,咖啡因分子中各元素的質量分數是:碳49.

5%,氫5.20%,氧16.5%,氮28.

9%,其摩爾質量為194.1g/mol,求它的分子式。

【歸納總結】確定有機物的分子式的方法:

(1) 根據各元素的質量分數求出分子組成中各元素的原子個數比,再根據有機物摩爾質量求分子式。

(2) 根據有機物各元素的質量分數和有機物的摩爾質量直接求出1mol有機物中各元素原子的物質的量。

練習2: 2023年諾貝爾化學獎獲得者的貢獻之一是發明了對有機物分子進行結構分析的質譜法。其方法是讓極少量的(10-9g)化合物通過質譜儀的離子化室使樣品分子大量離子化,少量分子碎裂成更小的離子。

如c2h6離子化後可得到c2h6+、c2h5+、c2h4+……,然後測定其質荷比。設h+的質荷比為β,某有機物樣品的質荷比如右圖所示(假設離子均帶乙個單位正電荷,訊號強度與該離子的多少有關),則該有機物可能是

a. 甲醇 b. 甲烷 c. 丙烷 d. 乙烯

練習3:某含c、h、o三種元素的有機物,經燃燒分析實驗測定其碳的質量分數是64.86%,氫的質量分數是13.

51%,且該有機物的質譜圖如下,則其相對分子質量為分子式為   。

【**2】有機物結構式的確定

閱讀下列材料,回答問題:

紅外光譜中不同頻率的吸收峰反映的是有機物分子中不同的化學鍵或官能團的吸收頻率,因此從紅外光譜可以獲得有機物分子中含有何種化學鍵或官能團的資訊。核磁共振氫譜中有多少個峰,有機物分子中多少種處在不同化學環境中的氫原子;峰的面積比就是對應的處於不同化學環境的氫原子的數目比。

(1)紅外光譜在確定有機物分子結構中的作用是

(2)核磁共振氫譜在確定有機物分子結構中的作用是

練習4:右圖是某有機物核磁共振氫譜圖,但該物質可能是 ( )

a.ch3cooch2ch3 b.ch3ch=chch3

c.ch3ch2ch3 d.ch3chohch3

【歸納總結】確定有機化合物結構一般過程歸納如下:

【隨堂檢測】

1.能夠快速、微量、精確的測定相對分子質量的物理方法是

a.質譜 b.紅外光譜 c.紫外光譜 d.核磁共振譜

2.利用紅外光譜對有機化合物分子進行測試並記錄,可初步判斷該有機物分子擁有的( )

a.同分異構體數 b.原子個數 c.基團種類 d.化學鍵種類

3.驗證某有機物屬於烴,應完成的實驗內容屬是( )

a.只測定它的c、h比

b.只要證明它完全燃燒後產物只有h2o和co2

c.只測定其燃燒產物中h2o與co2的物質的量的比值

d.測定該試樣的質量及試樣完全燃燒後生成co2和h2o的質量

4.通過核磁共振氫譜可以推知(ch3)2chch2ch2oh有( )種化學環境的氫原子

a.6b.5c.4d.3

5.乙個有機物的分子量為70,紅外光譜表徵到碳碳雙鍵和c=o的存在,核磁共振氫譜列如下圖:

①寫出該有機物的分子式:

②寫出該有機物的可能的結構簡式:

6.有a、b兩種烴,它們的組成相同,都約含85.7%的碳,烴a對氫氣的相對密度是28;烴b式量比空氣的平均式量稍小,且實驗式與a相同,烴a、b都能使溴的四氯化碳溶液褪色,根據以上實驗事實回答問題。

(1)推斷a、b兩烴的化學式。

ab(2)a、b中填a、b的結構簡式)存在同分異構體,同分異構體的名稱是有多少寫多少)

7.某僅碳、氫、氧三種元素組成的有機化合物,經測定其相對分子質量為46。取該有機化合物樣品4.

6g ,在純氧中完全燃燒,將產物先後通過濃硫酸和鹼石灰,兩者分別增重8.8g和5.4g。

(1)試求該有機化合物的分子式。

(2)若該有機化合物的1h核磁共振譜圖如下圖所示,請寫出該有機化合物的結構簡式。

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