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课件网) 组织建设 第二节 研究有机化合物的一般步骤和方法 第3课时 第一章 认识有机化合物 分离、提纯 确定实验式 确定分子式 确定分子结构 蒸馏、萃取 重结晶等 元素定量分析 质谱法 质谱、红外光谱 核磁共振氢谱 X射线衍射等 研究有机化合物的基本步骤 一、确定分子式———质谱法（MS） 1.原理 2.质荷比：有机分子离子或碎片离子的相对质量与电荷的比值 质谱图：以质荷比为横坐标，以各类离子的相对丰度为纵坐标，根据记录结果所建立的坐标图 3.有机物的相对分子质量的确定 由于相对质量越大的分子离子的质荷比越大，达到检测器需要的时间越长 【教材P16】 相对分子质量＝质荷比最大值＝最右边的分子离子峰 4.分子式的确定 确定物质的实验式和相对分子质量之后，可以进一步确定其分子式 依据：分子式是实验式的整数倍，即“分子式＝(实验式)n” 【归纳小结1】1.相对分子质量的求算方法 ①质谱法：相对分子质量＝质荷比最大值＝最右边的分子离子峰 ②公式法：Mr ＝ 。 ③标态密度法：标准状况下气体的密度ρg/L，则Mr＝22.4×ρ ④相对密度法：气体A相对于气体B的相对密度D，则MA＝D×MB 1. 某混合气体在标准状况下的密度为0.821g/L, 该混合气体的平均相对分子质量为_____. 2. 某卤代烃的蒸气密度是相同状况下甲烷密度的11.75倍，该卤代烃的摩尔质量为: _____。 18.4 188g/mol 2.确定分子式的方法①实验式法：先由质量分数求出实验式，再根据相对分子质量确定分子式， 即“分子式＝(实验式)n②直接法：根据有机物的摩尔质量和各元素的质量分数，求出1 mol 该有机物中各元素原子的物质的量，从而确定出该有机物的分子式。③燃烧法：根据有机物燃烧时消耗O2的量及产物的量，求出有机物的实验式，再通过计算确定出有机物的分子式 ④化学方程式法：利用有机反应中反应物、生成物之间“量”的关系求分子式的方法。常利用有机物燃烧等方程式对分子式进行求解。常用的化学方程式有： CxHy＋(x＋y/4)O2→xCO2＋y/2H2O CxHyOz＋(x＋y/4－z/2)O2→xCO2＋y/2H2O ⑤商余法:用烃的相对分子质量除以12(C的相对原子质量)，商数为C个数，余数为H个数 ⑥余数法:用烃的相对分子质量除以14，看商数和余数 其中商数A为烃中的碳原子数，此法适用于具有特定通式的烃(如烷烃、烯烃、炔烃、苯和苯的同系物等)。 【课堂练习2】 符合分子式为C2H6O的可能的结构有以下两种： 质谱图中的碎片峰对我们确定有机化合物的分子结构有一定帮助，但未知物A究竟是二甲醚还是乙醇？这还需要我们根据其他证据作出进一步推断。 二、有机物分子结构的确定 1.红外光谱（IR）：确定化学键类型和官能团种类 （1）原理：不同官能团或化学键吸 收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置 （2）作用：获取分子中所含的官能团和化学键的信息 从未知物C2H6O的红外光谱图上发现右O—H键、C—H键和C—O键的振动吸收，可以判断未知物是乙醇而并非甲醚，因为甲醚没有O—H键。 2.核磁共振氢谱 (1)原理：处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图上出现的位置不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。 (2)作用：测定有机物分子中氢原子的类型和数目。 (3)分析： ①有几组峰，就有几种等效氢 ②峰面积之比 = 等效氢数目之比 核磁共振仪 三个峰 峰面积之比6:4:2 一个峰 3.X射线衍射 (1)原理：X射线是一种波长很短的电磁波，它和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图 (2)作用：可获得分子结构的有关数据，如键长、键角等，用于有机化合物晶体结构的测定 【归纳小结2】 1.有机物分子结构的确定(物理方法) 2.确定有机物分子式(结构式)的一般思路 分离、提纯 ↓ ... ...
