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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 第2课时 有机物实验式、分子式、结构式的确定 学习目标 1、通过李比希定量分析法,熟练掌握有机化合物中C、H、O含量的测定方法,认识定量分析在科学研究中的重要价值。 2、通过了解现代仪器分析在有机化合物组成和结构分析中的应用,能依据质谱法判断有机物相对分子质量,能依据波谱分析数据推断简单有机化合物的分子结构。 3、知道红外光谱、核磁共振等现代仪器分析方法在有机物分子结构测定中的应用。 观看视频：青蒿素发现历程 青蒿素 分子结构 思考：从提取青蒿素到确定青蒿素的分子结构，科学家运用了哪些方法 经历了怎样的历程呢？ 【科学 技术 社会】青蒿素结构的测定 20世纪70年代初，我国屠呦呦等科学家使用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟疾有效成分青蒿素。科学家们通过元素分析和质谱法分析，确定了青蒿素的相对分子质量为282，分子式为C15H22O5。经红外光谱和核磁共振谱分析，确定青蒿素分子结构中含有酯基和甲基等结构片段。 通过化学反应证明其分子中含有过氧基团 （—O—O—）。1975年底，中国科学院的科学 家通过X射线衍射最终测定了青蒿素的分子结构。 观看视频：李比希燃烧法 一、确定实验式———元素分析法 表示有机化合物分子中所含元素的原子个数最简整数比的式子 1、元素分析： 定性分析 定量分析 化学方法测定 鉴定有机物的元素组成 测定有机物各元素的质量分数 2、原理： 将一定量的有机物燃烧 定量测定 转化为简单的无机物 推算有机物 各元素质量分数 计算有机物 各元素原子最简整数比 确定实验式 （最简式） 李比希元素分析仪示意图 李比希 仅含C、H、O元素的有机化合物 KOH浓溶液吸收 无水CaCl2吸收 CuO作 氧化剂 氧化 生成的CO2 生成的H2O Δm1 Δm2 有机物中C、H质量分数，剩余的就是O的质量分数 实 验 式 计算 3、方法： ①若m(有机物) = m(C) + m(H)，则说明该有机物中只含碳和氢两种元素； ②若m(有机物) > m(C) + m(H)且完全燃烧只生成CO2和H2O，则说明有机物中含有C、H、O三种元素，其中m(O) = m(有机物) - m(C) - m(H)。 李比希元素分析仪 现代元素分析仪 现代化的元素分析仪 李比希不仅建立了可以定量测定碳、氢 、氧元素的分析方法，还建立了含氮、硫、卤素等有机化合物的元素定量分析方法，为现代元素定量分析奠定了基础。现在，元素定量分析使用现代化的元素分析仪，分析的精确度和速率都达到了很高的水平。 :直接测出有机物各元素原子的质量分数 【青蒿素实验式的确定】含C、H、O三种元素的青蒿素，经燃烧分析实验测得其中碳的质量分数为63.8%，氢的质量分数为7.8%，试求青蒿素的实验式。 解：（1）计算青蒿素中氧元素的质量分数： w(O)＝100%－63.8%－7.8%＝28.4% （2）计算青蒿素分子内各元素原子的个数比： N(C):N(H):N(O)＝＝15:22:5 则：青蒿素的实验式为C15H22O5 思考：要确定青蒿素分子式至少还需知道哪个物理量呢？ 可根据实验式和有机化合物的组成特点直接确定分子式的情况。 最简式 分子式 CH3 C2H6 CH3O C2H6O2 CH4 CH4 CH3Cl CH3Cl CH4O CH4O C2H6O C2H6O 有的可以，有的不可以 思考与交流：知道实验式能直接确定分子式吗？ 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。 1、计算法 ②相对密度法：根据气体A相对于气体B(已知)的相对密度d MA＝d×MB ①标准状况密度法：已知标准状况下气体的密度ρ，求算摩尔质量 M＝ρ×22.4 L·mol－1 ④利用各类有机物的分子通式及相应的化学反应方程式 ③混合气体平均摩尔质量： 相对分子 ... ...
