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课件网) 1.2.3有机化合物实验式、分子式、分子结构的确定 有机化学基础 (1)寻找青蒿 (2)乙醚提取 (3)分离、提纯 屠呦呦竟然从一本医学古书《肘后备急方》———青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”,得到灵感。用低沸点、弱极性的乙醚对青蒿进行冷浸,经过多次提纯得到一种晶体,即青蒿素。 课堂探究 新课导入 黄花蒿 【思考】科学家们是如何得到青蒿素的分子结构的? 提取 课堂探究 新课导入 研究有机化合物的基本步骤: 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 李比希 元素分析法 质谱法 红外光谱法 核磁共振氢谱法 X-射线衍射 课堂探究 新知讲解 定量分析: 用化学方法鉴定有机物所含元素。 1、原理:将一定量的有机化合物燃烧,转化为简单的无机化合物(C-CO2,H-H2O)并通过测定无机物的质量,计算出该有机化合物分子内各元素原子的最简整数比,确定实验式(也称最简式) 定性分析: 鉴定分子内各元素原子的质量分数。 元素分析 2、元素分析方法: ①李比希元素分析法 ②现代元素分析仪 确定实验式 课堂探究 新知讲解 李比希燃烧法 图2 李比希简易装置图 原理: 一定量有机物 [C.H.(O)] CuO 氧化 H2O CO2 无水CaCl2吸收 浓KOH吸收 反应前后装置质量差 计算 C、H 元素 质量 用C.H.O元素原子个数比确定实验式 依据总质量减去C、H元素质量确定是否有O元素 适用于烃和烃的含氧衍生物 CuO的作用是将不完全燃烧产生的CO转化为CO2。 课堂探究 新知讲解 一定量 有机物 燃烧氧化 H2O CO2 碱液吸收 m2 干燥剂 吸收 m1 计算C、H含量 计算O含量 得出实验式 “李比希元素分析法”的原理: 简单的无机物 有机物 点燃 C→CO2 H→H2O N→N2 S→SO2 Cl→HCl 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 情况一 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) 情况二 对于烃和烃的含氧衍生物有以下情况: 课堂探究 新知讲解 【例1】某含C、H、O三种元素的未知物A,经燃烧分析实验测定A中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.1%,求A的实验式。 解: 分析计算氧的质量分数为: 1-52.2%-13.1% =34.7% 计算各元素原子个数比: N(C):N(H):N(O) = = 2:6:1 答:A的实验式为:C2H6O 课堂探究 新知讲解 直接测出有机物中各元素原子的质量分数 现代元素分析仪 “快而准” 现代化的元素分析仪 元素定量分析只能确定有机化合物分子中各组成原子的最简整数比,得到实验式。 要确定它的分子式,还必须知道其相对分子质量。 目前有许多测定相对分子质量的方法,质谱法是其中最精确而快捷的方法。 知道实验式,若要确定分子式,需要什么条件? 课堂探究 新知讲解 分子式:用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映出一个分子中原子的种类和数目。 【思考】请观察乙烯的分子式与实验式,归纳总结分子式与实验式的关系。 1.有机化合物分子式与实验式的关系: 2.有机化合物分子式相对分子质量与实验式式量的关系: 分子式=(实验式)n(n为倍数) 分子式相对分子质量=n×实验式相对分子质量 有机物 分子式 实验式 乙烯 组成 相对分子质量 组成 相对分子质量 C2H4 28 CH2 14 课堂探究 新知讲解 确定分子式 元素定量分析 实验式 各组成原子的最简整数比 其中最精确、快捷的方法 相对分子质量 质谱法 质谱仪 课堂探究 新知讲解 质谱仪工作原理示意图 相对分子质量的测定——— 质谱法 有机物分子 确定相对分子质量 离子的 高能电子束 带正电荷的离子 磁场作用下先后 质谱图 (快速、精确) 质谱图 质谱仪 轰击 到达检测仪 质荷比 课堂探究 新知讲解 31 100 80 60 40 ... ...