
1.2.2有机化合物组成、结构、反应的研究 专 题 一 学习目标 01 掌握有机化合物组成的研究方法(重点) 02 了解有机物结构的研究方法 03 了解有机化学反应的研究 04 学会如何测定有机物的结构(难点) 有机化合物的研究步骤 分离、提纯 确定实验式 确定分子式 确定分子结构 元素分析 波谱分析 反应原理 实验式/最简式:有机物所含各元素原子个数的最简整数比 01 有机物组成的研究 元素分析 PART ONE 一、元素分析的原理 1.定性分析: 指用化学方法鉴定有机物的元素组成。 例如 有机物完全燃烧,生成物使无水CuSO4变蓝、澄清石灰水变浑浊,则该有机物中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。 2.定量分析: 指确定分子中各元素的质量分数,从而确定最简式 思考探究 若已知以下的一组物理量,能否推到出有机物的最简式 1.有机物的质量,燃烧产物的质量 2.各元素的质量 3.各元素的质量比 4.各元素的质量分数 定性分析的常用方法 如:完全燃烧后,C生成 、H生成 、 S生成 、N生成 。 CO2 H2O SO2 N2 (不能确定O元素是否存在) 1.燃烧法 定性分析的常用方法 2.钠熔法 可定性分析有机物中是否存在氮、氯、溴、硫等元素。 溴→溴化钠 硫→硫化钠 氯→氯化钠 氮→氰化钠 有机样品与金属钠混合熔融 定性分析的常用方法 3.铜丝燃烧法 将一根纯铜丝加热至红热,蘸上试样,放在火焰上灼烧,若存在卤素,火焰则为绿色。 可定性分析有机物中是否存在卤素。 定量分析的常用方法 1.李比希元素分析法(测定C、H) 2.现代元素分析仪(精准度高,分析快) 1.李比希元素分析法(测定C、H) 取一定量仅含C、H、O的有机物 加CuO 氧化 CO2 H2O 测得前后的质量差 用无水CaCl2 吸收 用KOH浓溶液吸收 计算C、H原子质量分数 剩余得为O原子的质量分数 测得前后的质量差 具体有机物各元素质量分数的方法 C、H元素的测定 N元素的测定 卤素元素的测定 O元素的测定 氧化铜高温氧化 测量产生CO2、H2O的质量 CO2气流中 加热氧化铜 测量产生N2的体积 加NaOH溶液 加AgNO3溶液 加稀硝酸酸化 测量产生卤化银的质量 用1-其他元素的质量分数 为0则不含氧元素,不为0则为氧的质量分数 例1.燃烧黄酒中有机化合物A 物质2.30g,生成2.24L(标况)CO2和2.7g H2O。求该有机物的实验式。 则实验式为:C2H6O 若要确定它的分子式,还需要什么条件? 相对分子质量 N(C):N(H):N(O)=0.1:0.3:0.05=2:6:1 n(CO2)= 2.24L÷22.4L·mol-1 = 0.1mol n(H2O)= 2.7g÷18g·mol-1=0.15mol n(C)= 0.1mol n(H)=0.3mol n(O)=(2.3g-0.1×12-0.3×1)÷16= 0.05mol 二、确定有机物的分子式 元素定量分析 实验式 各组成原子的最简整数比 分子式 其中最精确、快捷的方法 相对分子质量 质谱法 质谱仪 确定有机物相对分子质量的常用方法如下: ①标准密度法:根据标准状况下气体的密度,求算该气体的相对分子质量:Mr=22.4×ρ。 ②相对密度法:根据气体A相对于气体B的相对密度为D,求算该气体的相对分子质量:MA=D×MB。 ③混合物的平均相对分子质量:M =????总????总。 ④利用各类有机物的分子通式及相应的化学反应方程式 ? 方法引导 28 (1)标准状况下0.56g某气态烃的体积为448ml; (2)某有机物在相同状况下对空气的相对密度为4; (3)某有机物的蒸气密度是相同状况下氢气密度的14倍; 29×4=116 14×2=28 学以致用 例2.实验测的某碳氢化合物A中含碳80%,含氢20%,又测得该化合物对氢气的相对密度为15,求该化合物的分子式。 ①直接法: 有机物的密度/相对密度→摩尔质量→1mol有机物中各原子的物质的量→分子式 《导与练》第16页 2.有机物分子式的确定 例2.实验测的某碳氢化合物A中含碳80%,含氢20%,又测得该化合物对氢气的相对密度为15,求该化合物的分子式。 ②最简式法: 各元素的质量分数→最 ... ...
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