1.2.2有机化合物分子结构测定的一般方法课件（共29张PPT） 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

(课件网) 第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 第二节　研究有机化合物的一般方法 课题2　有机化合物分子结构测定的一般方法 内容索引 学习目标 活动方案 课堂反馈 学 习 目 标 1. 了解李比希法定量分析有机化合物组成元素的一般方法，并能进行有关计算。 2. 知道质谱、红外光谱、核磁共振氢谱、X射线衍射谱的应用。 3. 能综合实验和谱图分析有机化合物的结构。 活 动 方 案 1. 有机化合物组成元素的分析：可以将一定量的有机化合物燃烧，转化为简单的无机物，并进行定性检测或定量测定。 (1) 有机化合物X中含有C、H、O、S四种元素，将有机化合物X完全燃烧后，如何检验其中的C、H、S三种元素？ 【答案】 将燃烧产物依次通过无水硫酸铜、品红溶液、足量酸性KMnO4溶液和澄清石灰水，无水硫酸铜变成蓝色，说明含有H元素，品红溶液褪色，说明含有S元素，澄清石灰水变浑浊，说明含有C元素。 活动一：了解有机化合物组成元素的定性与定量分析方法 (2) 有机化合物Y中含有C元素和H元素，可能含有O元素。将a g Y完全燃烧后，测定到有b g CO2和c g H2O生成。如何通过定量的方法确定Y中是否含有O元素。 【答案】 将CO2中所含碳元素质量与H2O中所含氢元素质量相加，若等于a g，则Y只含有C元素和H元素；若小于a g，则还含有O元素。 2. 定量分析———确定原子个数比(李比希法)。 实验表明，许多咖啡和可乐饮料中含有兴奋性物质———咖啡因。现用下列装置来测定其实验式。 (1) 浓硫酸、CaCl2、NaOH的作用分别是什么？ 【答案】 浓硫酸吸水，干燥氧气；CaCl2吸收反应生成的水；NaOH吸收反应生成的CO2。 (2) 装CaCl2与NaOH的U形管的位置能互换吗？为什么？ 【答案】 不能，NaOH也会吸收水分。 (3) 若准确称取0.97 g咖啡因(只含C、H、O、N四种元素中的三种或四种)，经充分燃烧后，A管质量增加0.45 g，B管质量增加1.76 g，标准状况下收集到224 mL的氮气，求该有机物的实验式(最简式)。 【答案】 C4H5ON2 (4) 若要确定分子式还需要知道什么？ 【答案】 咖啡因的相对分子质量 1. 通过计算确定下列案例中有机化合物的相对分子质量(计算结果保留整数)。 (1) 实验测得某烯烃密度是氢气21倍。 【答案】 42 (2) 实验测得某烃在标准状况下的密度为1.96 g·L－1。 【答案】 44 活动二：了解测定有机化合物相对分子质量的方法 (1) 下图是某有机化合物的质谱图，该有机化合物的相对分子质量为多少？ 【答案】 92 (2) 若该有机化合物为烃，试确定该烃的分子式。 【答案】 C7H8 (3) 若该有机化合物为饱和三元醇，试确定该醇的分子式。 【答案】 C3H8O3 1. 通过化学实验的方法，确定下列有机化合物的种类。 (1) 如何确定某有机化合物是CH2===CHCH2CH2CH2CH3，还是 ？ 【答案】 向有机化合物中加入溴水，若褪色，则为CH2===CHCH2CH2CH2CH3，反之为 。 (2) 如何确定某有机化合物是CH3CH2OH，还是CH3OCH3 【答案】 向有机化合物中加入金属钠，若有气体产生，则为CH3CH2OH，反之为CH3OCH3。 活动三：认识测定有机化合物结构的方法 (3) 如何确定某有机化合物是CH3CH2CH2COOH，还是CH3COOCH2CH3 【答案】 向有机化合物中加入NaHCO3溶液(或石蕊试液)，若有气体产生(或溶液变红)，则为CH3CH2CH2COOH，反之为CH3COOCH2CH3。 2. 随着科技的发展，利用仪器可以快速测定有机化合物的结构。阅读下列材料，回答问题。 红外光谱(infrared spectrum)中不同频率的吸收峰反映的是有机化合物分子中不同的化学键或官能团的吸收频率，因此从红外光谱可以获得有机化合物分子中含有何种化学键或官能团的信息。 核磁共振氢谱(nuclear magnetic resonance spectrum)中有多少个峰，有机化合物分子中就有多少种处在不同化学环 ... ...