研究有机物的一般步骤和方法 学案 高二化学人教版（2019）选择性必修3

PAGEPAGE5研究有机化合物的一般步骤和方法【学习目标】1．学会分离、提纯有机物的常规方法。2．能根据有机物的性质特点选择合适的分离、提纯方法。3．了解研究有机化合物的一般步骤。4．知道现代物理方法在测定有机物的元素组成、相对分子质量和分子结构中的重要作用。【学习重点、难点】物质分离和提纯的方法目标一：有机物的分离和提纯【导读1】蒸馏⑴适用范围：常用于分离、提纯__________的有机物。⑵适用条件：⑴有机物的__________较强。⑵有机物与杂质的沸点相差______。⑶操作要点①温度计水银球应处于。水水②加素烧瓷片的目的是水水③冷却水应从冷凝管的______流入，______流出。实验装置如图所示：【导读2】重结晶⑴适用范围：常用于提纯______有机物。⑵适用条件：在所选的溶剂中：①杂质在此溶剂中的________很大或很小。②被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度的影响______。【导读3】萃取⑴萃取原理①液—液萃取：利用有机物在两种__________的溶剂中的________不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。②固—液萃取：用__________从固体物质中溶解出有机物的过程。⑵仪器：、、_。【导思】如何选择萃取剂？【导练1】欲用96%的工业酒精制取无水乙醇时，可选用的方法是()A．加入无水CuSO4，再过滤B．加入生石灰，再蒸馏C．加入浓硫酸，再加热，蒸出乙醇D．将96%的乙醇溶液直接加热蒸馏【导练2】现有三组混合液：①乙酸乙酯和乙酸钠溶液②乙醇和丁醇③溴化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是（）A．分液、萃取、蒸馏 B．萃取、蒸馏、分液C．分液、蒸馏、萃取 D．蒸馏、萃取、分液目标二：元素分析与相对分子质量的测定分子结构的鉴定【导读1】研究有机物的基本步骤分离、提纯→eq\x(\a\al(元素定量分析,确定,))→eq\x(\a\al(测定相对分子质量,确定,))→eq\x(\a\al(波谱分析确,定,))分离、提纯【导读2】元素分析与相对分子质量的测定⑴元素分析将一定量有机物燃烧后转化为简单无机物，并定量测定各产物的质量，从而推算出有机物分子中所含元素原子个数的______________，即________。⑵相对分子质量的测定——质谱法①质荷比：指分子离子、碎片离子的__________与其______的比值。②原理：质谱图中____________________就是样品分子的相对分子质量。【导读3】有机物分子结构的鉴定⑴红外光谱①作用：初步判断某有机物中含有何种________或________。②原理：不同的官能团或化学键________不同，在红外光谱图中处于不同的位置。⑵核磁共振氢谱①作用：测定有机物分子中氢原子的__________和__________。②原理：处于不同化学环境中的氢原子在谱图上出现的______不同，而且吸收峰的面积与__________成正比。③分析：吸收峰数目——氢原子种类，吸收峰面积比等于不同类型的氢原子数之比。【导练3】2002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。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【导练4】某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是()A．CH3CH2OCH3B．CH3CH(OH)CH3C．CH3CH2CH2CH2OHD．CH3COOH【导练5】核磁共振氢谱是指有机物分子中的氢原子核所处的化学环境(即其附近的基团)不同，表现出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振图中坐标的位置(化学位移，符号为δ)也就不同。现有一物质的核磁共振氢谱如下图所示。则可能是下列物质中的()【导练6】通过核磁共振氢谱可以推知（CH3)2CHCH2CH2OH有多少种化学环境的氢原子 （） A．6 B．5 C．4 D．3【导练7】二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法及物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是（） A．利用金属钠或者金属钾 B．利用质谱法 C．利用红外光谱法 D．利用核磁共振氢谱【阅读材料】一、石油1．石油的组成:石油主要含两种元素。石油主要是各种所组成的混合物。石油的大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。2．石油的炼制和加工分馏：指的是根据石油里各烃的沸点不同进行分离的方法。⑴常压分馏：得到的是汽油、煤油、柴油、重油等。⑵减压分馏：得到柴油、润滑油、渣油等。3．裂化：石油的裂化有热裂化和催化裂化。裂化的目的是为了提高轻质液体燃料（汽油、煤油、柴油等）的产量，特别是提高汽油的产量，催化裂化还可以得到高质量的汽油。裂化的产物主要是分子量比较小、沸点比较低，类似汽油的饱和和不饱和液态烃的混合物及气态烃的混合物。例如：C8H18→C4H10→C4H10→用石油产品和石油气（炼厂气、油田气、天然气）作原料来生产化工产品的工业简称石油化工。4．裂解：裂解就是深度裂化，是以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程。裂解气的主要成分是乙烯、丙烯、丁二烯等，还含有少量的甲烷、乙烷、氢气、硫化氢等。二、煤1．煤的种类和成分：煤可分为无烟煤、烟煤、和褐煤等。煤是由和所组成的复杂的混合物。2．煤的干馏及其产品⑴把煤隔绝空气加强热使它分解的过程叫作煤的干馏。⑵煤高温干馏（高于1000℃）获得焦炭、焦炉气、粗氨水、煤焦油。⑶焦炭主要用于冶金工业；⑷焦炉气的主要成分是氢气、甲烷、乙烯和一氧化碳，常用作气体燃料和化工原料，粗氨水用来制氮肥；煤焦油是生产芳香族化合物的主要原料。3．煤的气化是将其转化为可燃气体的过程，主要反应是碳与水反应生成水煤气等。煤的液化是。5．有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物，假设给你一种这样的有机混合物让你研究，一般要采取的几个步骤是（） A．分离、提纯→确定化学式→确定实验式→确定结构式 B．分离、提纯→确定实验式→确定化学式→确定结构式 C．分离、提纯→确定结构式→确定实验式→确定化学式 D．确定化学式→确定实验式→确定结构式→分离、提纯6．下列属于分离、提纯液态有机物的操作的是（） A．蒸馏 B．蒸发 C．重结晶 D．蒸发7．能够快速、微量、精确的测定相对分子质量的物理方法是（） A．质谱 B．红外光谱 C．紫外光谱 D．核磁共振谱8．通过核磁共振氢谱可以推知（CH3)2CHCH2CH2OH有多少种化学环境的氢原子 （） A．6 B．5 C．4 D．39．二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法及物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是（） A．利用金属钠或者金属钾 B．利用质谱法 C．利用红外光谱法 D．利用核磁共振氢谱10．某化合物有碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图有C－H键、O－H键、C－O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是（） A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH（OH)CH3 C．CH3CH2CH2OH D．CH3CH2CH2O答案一、1.沸点不同2．(1)热稳定性(2)较大3．(1)蒸馏烧瓶的支管口处(2)防止暴沸(3)下口上口二、1.固态2.(1)溶解度(2)