研究有机化合物一般步骤和方法2 详细版课件

1、二、元素分析与相对分子质量的测定1、元素分析：思考：某有机物在氧气中充分燃烧生成CO2和H2O，由此判断该有机物中一定含有 元素，可能含有 元素。（1）、元素的定性分析： 用化学方法鉴定有机物分子的元素组成，这就是元素的定性分析。如将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，然后通过对产物进行鉴定，分析出有机物的元素组成。C ; ; ; 。二、元素分析与相对分子质量的测定1、元素分析：（）、元素的定量分析： 对有机物燃烧产物作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数（或质量），然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式（又称为最简式）分析出有机物的元素

2、组成。：实验测得某碳氢化合物A中，含碳80%、含氢20%求该化合物的实验式。CH35.8g某有机物完全燃烧，生成CO2 13.2g , H2O 5.4g .求该化合物的实验式。含碳3.6g(0.3mol)含氢0.6g(0.6mol)含氧1.6g(0.1mol)C3H6O原理它是用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。这些不同离子具有不同的质量，质量不同的离子在磁场作用下达到检测器的时间有差异，其结果被记录为质谱图。 【思考与交流】1、质荷比是什么？2、如何确定有机物的相对分子质量？2、相对分子质量的测定质谱法（由于分子离子的质荷比越大，达到检测器需要的时间

3、最长，因此谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量）例22002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机物分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极少量的（10-9g）化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化，少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化后可得到C2H6、C2H5、C2H4，然后测定其质荷比。设H的质荷比为，某有机物样品的质荷比如右图所示（假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关），则该有机物可能是A 甲醇 B 甲烷 C 丙烷 D 乙烯B练习2某有机物的结构确定：测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢

4、的质量分数是13.51%, 则其实验式是（ ）。 确定分子式：下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量为（ ），分子式为（ ）。C4H10O74C4H10O三、分子结构的鉴定当化合物的分子式确定后，如何鉴定其分子结构呢？鉴定方法化学方法物理方法以官能团的特征反应为基础，鉴定出官能团，还要制备它的衍生物以进一步确认该未知物与鉴定有机物结构有关的物理方法有质谱、红外光谱、核磁共振谱等。 由于有机物中组成化学键、官能团的原子处于不断振动状态，且振动频率与红外光的振动频谱相当。所以，当用红外线照射有机物分子时，分子中的化学键、官能团可发生震动吸收，不同的化学键、官能团吸收频率不同，在红外光谱图中将处于

5、不同位置。因此，我们就可以根据红外光谱图，推知有机物含有哪些化学键、官能团，以确定有机物的结构。三、分子结构的鉴定1、红外光谱 例：某有机物A的相对分子质量为46，实验式为C2H6O，其红外光谱图如下，由此推知该有机物的结构式为： 。三、分子结构的鉴定1、红外光谱 氢原子核具有磁性，用电磁波照射氢原子核，它能通过共振吸收电磁波能量，发生跃迁，用核磁共振仪记录有关信号得到的谱图。2、核磁共振氢谱 2、核磁共振氢谱（2） 核磁共振氢谱中有多少个峰，有机物分子中就有多少种处在不同化学环境中的氢原子；峰的面积比就是对应的处于不同化学环境的氢原子的数目比。（1） 不同化学环境的氢原子（等效氢原子）因产生

6、共振时吸收的频率不同，被核磁共振仪记录下来的吸收峰的面积不同。所以，可以从核磁共振谱图上推知氢原子的类型及数目。练习22002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果，其中一项是瑞士科学家库尔特维特里希发明了“利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上经常使用的是氢核磁共振谱，它是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中的不同的氢原子。下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是A HCHO B CH3OH C HCOOH D CH3COOCH3A练习3 分子式为C3H6O2的二元混合物，如果在核磁共振氢谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。第一种情况

7、峰给出的强度为11；第二种情况峰给出的强度为321。由此推断混合物的组成可能是（写结构简式） 。CH3COOCH3和CH3CH2COOH（1）质谱在确定有机物分子结构中的作用是 。(2)红外光谱在确定有机物分子结构中的作用是 。(3)核磁共振氢谱在确定有机物分子结构中的作用是 。小结：推知有机物分子含有的化学键和官能团 推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及各自的数目 测定有机物的相对分子质量利用实验式和相对分子质量常见有哪些方法求相对分子质量？3、确定分子式的方法商余法：烃的式量除以12，得到的商及余数可确定利用燃烧通式已知某有机物燃烧生成CO2和H2O,写出其燃烧通式?利用其它反应的方程式

8、特殊方法：部分有机物的实验式中H已达饱和，则该有机物的实验式就是分子式。（如：CH4、CH3Cl、C2H6O等）部分特殊组成的实验式如：CH3 当n=2时即达饱和，在不知相对分子质量时也可求得利用1mol分子中各原子的物质的量利用各类有机物的分子通式和相对分子质量确定列式计算下列有机物的相对分子质量：(1)某有机物的蒸气密度是相同状况下氢气密度的14倍；(2)某有机物在相同状况下对空气的相对密度为2；(3)标准状况下0.56g某气态烃的体积为44.8ml;(4)3.2g某饱和一元醇与足量金属钠反应得到1.12L(标况)氢气。试归纳求有机物相对分子质量的方法。总结：求有机物相对分子质量的方法1、利用有机物蒸气的相对密度2、利用标准状况下气态烃的密度3、利用各类有机物的分子通式及相应的化学反应方程式4、质谱法能