高一化学结构的研究

一、有机化合物组成的研究矿一中高一化学备课组专题一第二单元

科学家怎样研究有机物确定有机物化学式的一般步骤：确定组成的元素分子式结构式定性定性定量定量你知道吗？

在日常生活中，我们经常见到有机物燃烧。有机物燃烧的产物能给我们提供哪些有机物组成方面的信息？〔一〕有机物组成元素的判断一般来说，有机物完全燃烧后，各元素对应的产物为C→CO2，H→H2O，Cl→HCl某有机物完全燃烧后，假设产物只有CO2和H2O，其组成元素肯定有C、H可能有O。欲判断该有机物中是否含氧元素：设有机物燃烧后CO2中碳元素的质量为m(C)，H2O中氢元素质量为m(H)。假设m(有机物)＞m(C)＋m(H)→有机物中含有氧元素m(有机物)＝m(C)＋m(H)→有机物中不含氧元素〔二〕有机物相对分子质量确实定1.标态密度法：根据标准状况下气体的密度，求算该气体的相对分子质量：M＝22.4×ρ

2.相对密度法：根据气体A相对于气体B的相对密度，求算该气体的相对分子质量：MA＝D×MB

3.混合物的平均相对分子质量：

＝〔三〕有机物分子式确实定1.直接法〔物质的量法〕

直接求算出1mol有机物中各元素原子的物质的量，即可确定分子式。

标况密度（或相对密度）相对分子质量分子式1mol有机物中元素原子各多少摩例1、实验测得某碳氢化合物A中含碳80%，含氢20%，又测得该化合物对氢气的相对密度为15。求该化合物的分子式。

〔三〕有机物分子式确实定2.最简式法：最简式又称实验式，指有机物中所含元素原子个数的最简整数比。与分子式在数值上相差n倍

根据有机物中各元素的质量分数〔或元素的质量比〕，求出该有机物的最简式，再根据其相对分子质量求n的值，即可确定分子式。标况密度〔或相对密度〕相对分子质量分子式有机物中各元素原子的质量分数或质量比最简式最简式的式量例1、实验测得某碳氢化合物A中含碳80%，含氢20%，又测得该化合物对氢气的相对密度为15。求该化合物的分子式。

练习1、吗啡是严格查禁的毒品。吗啡的组成中，碳元素的质量分数为71.58%，氢元素的质量分数为6.67%，氮元素的质量分数为4.91%，其余为氧元素。吗啡的相对分子质量不超过300，那么吗啡的相对分子质量为______，吗啡的分子式为___________。285C17H19O3N练习2、取8g某有机物A〔相对分子质量为32〕在氧气中完全燃烧，生成物中只有11gCO2和9gH2O，那么A中一定含有______元素，其分子式是______；误服A会使人中毒失明甚至死亡，其化学名称为______，写出此物质在空气中燃烧的化学方程式________________________。练习4、A、B两种烃的最简式相同。7.8gA完全燃烧后的产物通入足量澄清石灰水中，得到枯燥的沉淀60g。A不能使酸性KMnO4溶液褪色，B却可以使之褪色。在标准状况下0.5molB完全燃烧生成了22.4LCO2，A、B在相同善下蒸气密度比为3︰1。求A、B的分子式和结构简式。练习3、2.3g某有机物完全燃烧后生成0.1molCO2和2.7gH2O，测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6，求该化合物的分子式。二、有机化合物结构的研究德国化学家李比希〔1803～1873〕1832年和维勒合作提出“基团论〞：有机化合物由“基〞组成，这类稳定的“基〞是有机化合物的根底。1838年李比希还提出了“基〞的定义拓展视野红外光谱的应用原理

在有机物分子中，组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态，其振动频率与红外光的振动频率相当。所以，当用红外线照射有机物时，分子中的化学健或官能团可发生振动吸收，不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同位置，从而可以获得分子中含有何种化学键盘或官能团的信息。核磁共振氢谱〔1H-NMR〕的应用原理

氢原子核具有磁性，如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。用核磁共振仪可以记录到有关信号，处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收的频率不同，在谱图上出现的位置也不同，且吸收峰的面积与氢原子数成正比。因此，从核磁共振氢谱图上可以推知该有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目。例2、某有机物由C、H、O三种元素组成，它的红外吸收光谱说明有羟基O－H键和烃基上C－H键的红外吸收峰，且烃基与羟基上氢原子个数比为2︰1，它们的相对分子质量为62，试写出该有机物的结构简式。练习5、分子式为C3H6O2的有机物，假设在1H-NMR谱上观察到氢原子峰的强度为3:3，那么结构简式可能为_____________,假设给出峰的强度为3:2:1，那么可能为__________________。

CH3COOCH3CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、CH3COCH2OH拓展视野诺贝尔化学奖与物质结构分析斯德格尔摩时间10月9日，北京时间10月9日，瑞典皇家科学院决定将2002年度诺贝尔化学奖授予美国科学家约翰.B.芬、日本科学家KoichiTanaka和瑞士科学家库尔特.伍斯里奇。瑞典皇家科学院称赞约翰.B.芬和KoichiTanaka的研究工作“开展了生物宏观形态的鉴别和结构分析方法〞。瑞典皇家科学院对库尔特.伍斯里奇的褒奖辞中那么称“他在测定生物大分子在溶液中的三维结构中，引入了核磁共振光谱学〞。资料卡手性分子拓展视野诺贝尔化学奖与逆合成分析理论科里(EliasJamesCorey)，美国有机化学家，生于1928年7月12日，科里从20世纪50年代后期开始从事有机合成的研究工作，30多年来他和他的同事们共同合成了几百个重要天然化合物。这些天然化合物的结构都比较复杂，合成难度很大。1967年他提出了具有严格逻辑性的“逆合成分析原理〞，以及合成过程中的有关原那么和方法。他建议采取逆行的方式，从目标物开始，往回推导，每回推一步都可能有好几种断裂键的方式，仔细分析并比较优劣，挑其可行而优者，然後继续往回推导至简单而易得的原料为止。按照这样的方式，一个有机合成化学家就不需要漫无边际的冥想，而不知从何着手了，因为他的起点其实就是他的终点。科里还开创了运用计算机技术进行有机合成设计。这实际上是使他的“逆合成分析原理〞及有关原那么、方法数字化。由于科里提出有机合成的“逆合成分析方法〞并成功地合成50多种药剂和百余种天然化合物，对有机合成有重大奉献，而获得1990年诺贝尔化学奖。三、有机化学反响的研究1818OOCH3—C—OH+H—O—C2H5CH3—C—O—C2H5+H2O浓H2SO4问题解决酯化反响的反响机理H2SO41818OOCH3—C—O—C2H5+H2O

CH3—C—O—H+C2H5OH酯的水解反响机理拓展视野诺贝尔化学奖与同位素示踪法海维西(GeorgeHevesy)，匈牙利化学家，1885年8月1日生于布达佩斯。海维西曾就读于柏林大学和弗赖堡大学。1911年在曼彻斯特大学E·卢瑟福教授的指导下研究镭的化学别离，为他日后研究放射性同位素作示踪物打下了根底。海维西主要从事稀土化学、放射化学和X射线分析方面的研究。他与F，帕内特合作，在示踪研究上取得成功。1920年，海维西与科斯特合作，按照玻尔的建议在锆矿石中发现了铪。1926年海维西任弗赖堡大学教授，开始计算化学元素的相对丰度。1934年在制备一种磷的放射性同位素之后，进行磷在身体内的示踪，以研究各生理过程，这项研究揭示了身体成分的动态。1943年，海维西任斯德哥尔摩有机化学研究所教授。同年，他研究同位素示踪技术，推进了对生命过程的化学本质的理解而获得了诺贝尔化学奖。1945年后海维西人瑞典国籍。海维西发表的主要专著是《放射性同位素探索》。海维西于1966年7月5日在德国去世，享年81岁。拓展视野诺贝尔化学奖与不对称合成2001年度诺贝尔化学奖授予给三位科学家，他们分别是美国科学家诺尔斯、日本科学家野依良治及美国科学家夏普雷斯。得奖理由：在手性催氢化反响研究方面做出卓越奉献；s://suncity001申博创赢会wrf39xuz境，怎么可能产生共鸣。今日他说的一席话，确实让慕容凌娢受益匪浅，甚至有些庆幸，总算有一个和自己想法类似的人了。“多谢公子教诲，白绫受益匪浅。〞慕容凌娢起身作揖。“姑娘不必如此多礼。〞他将琴还给慕容凌娢，起身道，“时候不早了，我也该走了。〞“哦……〞白绫也跟着起身，总感觉应该再说些什么。按照常理，是不是应该送人到门口然后再说一声“公子常来玩啊～〞。可是这样也太无聊了，慕容凌娢立刻否决了这个想法。最后，她一抱拳，颇有大义凌然的样子，“那好吧，咱们青山不该，绿水长流，有缘再见。〞有气势，不肉麻，无套路，并且别出心裁，虽然依旧是很老的梗，不过再老也不会比这个时代老了。慕容凌娢很佩服自己的机智。“哦对了，我叫张祁渊。有缘再见了。〞他回眸一笑，使人如沐春风一般。“恩，咱们有缘再见。〞慕容凌娢在心中默念了两遍他的名字，顺便告诫自己不要在这个时候犯脸盲症。该记住的决不能模糊，要是下次在大街上遇见了，认不出对方，那就太为难了。……清晨，百蝶推开了自己房间的门，刚想出去走散散步，就看到慕容凌娢一副阴郁的表情站在门外。“慕容凌娢你怎么在这儿？〞百蝶大惊小怪的嚷嚷，“看看你这黑眼圈，怎么这么明显，昨天晚上休息的不算晚吧？怎么会成这个样子！〞“呵呵，没那么夸张啦，像我们这种习惯了熬夜的学生党，一天保证五个小时睡眠已经很奢侈了。〞慕容凌娢揉了揉眼睛，“我就是想问问你这里有没有《高山流水》的琴谱。〞“你要那东西干嘛？〞“就是因为记不起来谱子了，所以想重新看看。〞慕容凌娢简单的解释道。“别告诉我你就是因为这点小事一晚上都没睡的。〞“不然我也不会在这里等你了。〞“我说你是不是受什么刺激了？〞百蝶奇怪的打量着慕容凌娢，“这首曲子醉影楼的很多歌伎都会弹，而且弹得都很好。你就算会了，也轮不到你来弹啊。〞“你就让我试试嘛，就算没什么成果，也不会有什么损失啊。〞慕容凌娢哀求百蝶。“我好似确实没有什么损失……那就给你好了。〞百蝶不想被慕容凌娢继续纠缠下去