1.4-研究有机化合物的一般步骤和方法(第2课时-元素分析和分子结构的鉴定)【精品课件】

1、 组织建设第一节研究有机化合物的一般步骤和方法（第2课时 元素分析和分子结构的鉴定 ）第一章 认识有机化合物如:完全燃烧后，C生成 、H生成 、S生成 、 N生成 。（不能确定O元素是否存在）1、元素分析二、元素分析与相对分子质量的测定(1)定性分析化学方法确定有机物的元素组成CO2H2OSO2N2(2)定量分析确定有机物的实验式李比希元素分析仪示意图李比希H2O CO2可以直接测出有机物中各元素原子的质量分数元素定量分析现代元素分析仪例题：某含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测定该未知物碳的质量分数为52.16，氢的质量分数为13.14，试求该未知物A的实验式。(1) 先确定该有

2、机物中各组成元素原子的质量分数(2) 再求各元素原子的个数比【思路点拨】实验式：C2H6OC：52.16% O：34.70%H：13.14% 思考：若要确定它的分子式，还需要什么条件？ 2、相对分子质量的测定 质谱仪（1）质谱法用高能电子流轰击样品分子，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。分子离子和碎片离子各自具有不同的相对质量，它们在磁场的作用下到达检测器的时间因质量不同而先后有别，其结果被记录为质谱图。原理质荷比分子离子或碎片离子的相对质量与其电荷的比值。质荷比最大值就是该样品分子的相对分子质量。未知物A的质谱图依据质谱图： 未知物A的相对分子质量为46，根据M=nM (C2H

3、6O) 算出n=1，所以未知物A的分子式也是C2H6O 。 M = m / n根据有机蒸气的相对密度D D = M1 / M2 M = 22.4L/mol g/L（2）其他方法标况下有机蒸气的密度为g/L学与问：实验表明，许多咖啡和可乐饮料中含有兴奋性物质咖啡因。经实验测定，咖啡因分子中各元素的质量分数是: 碳49.5，氢5.20，氧16.5，氮28.9，其摩尔质量为194.1g/mol，你能确定它的分子式吗 ?=4.125 : 5.2 : 1.03 : 2.06N(C)：N(H)：N(O)：N(N)=4 : 5 : 1 : 2实验式：C4H5ON2 分子式：(C4H5ON2)n 分子式：C8

4、H10O2N4n= = 2 97194.1练习1：测得某碳氢化合物中，含碳80%、含氢20%，求该化合物的实验式。又测得该化合物的相对分子质量是30，求该化合物的分子式。实验式：CH3分子式：C2H6练习2：2.3g某有机物A完全燃烧后，生成0.1molCO2和2.7gH2O，测得该化合物的蒸汽与空气的相对密度是1.6，求该化合物的分子式。分子式：C2H6O 写出分子式为C2H6O的有机物的可能结构：二甲醚 乙醇思考：怎样确定有机物A是二甲醚，还是乙醇？三、分子结构的鉴定红外光谱仪用途：（1）红外光谱初步判断有机物中官能团和化学键的类型 原理：不同的官能团或化学键吸收频率不同，在红外光谱图中处

5、于不同的位置。有几种化学键，就有几个振动吸收。（碳碳单键的振动吸收可省去）未知物A的红外光谱 说明A为乙醇（2）核磁共振氢谱（HNMR）核磁共振仪用途：原理： 处在不同化学环境中的氢原子在谱图上出现的位置不同，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。测定有机物分子中氢原子的种类和数目比注意：不能确定H原子的总数氢原子类型吸收峰数目不同氢原子的个数之比峰面积之比等量关系：一个峰 未知物A的核磁共振氢谱三个峰 峰面积之比1:2:3 CH3CH2OH乙醇CH3OCH3二甲醚的核磁共振氢谱 核磁共振氢谱可快速确定有机物等效氢个数，是判断同分异构体、 确定有机物结构的一个重要依据！分离、提纯 步骤 方法蒸馏、

6、重结晶、萃取、色谱法确定分子式 质谱法确定结构式 红外光谱核磁共振氢谱确定实验式元素分析 小结：研究有机化合物的一般步骤和方法1、判断下列有机物在H-NMR谱中有几种H原子以及其个数之比？种；:4种；:2:CH3CH2CHOCH3CH2CH2OHCH3CHCH3CH3OH4种：1:2:2:13种：3:2:12、 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CH3CH2COOH3、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%，氢的质量分数是13.51%, 则其实验式_。 C4H10O1-64.86%-13.51% = 21.63%C：H：O个数比= 氧的质量分数： : := 4: 10 : 1下图是该有机物