第二单元 科学家怎样研究有机物
【学习目标】
1、初步了解研究有机化合物的组成、结构及有机化学反应的方法和工具;
2、知道如何确定有机化合物的最简式、了解元素分析仪的工作原理;
3、了解李比希提出的基团理论,体会其对有机化合物结构研究的影响;
4、能用1H核磁共振波普图分析简单的同分异构体,知道核磁共振法、红外光谱法、质谱法、
紫外光谱法等用来研究有机化合物结构的方法;
5、了解手性化合物,能区分出手性分子;
6、认识反应机理在有机化学反应研究中的重要性,能用同位素示踪法解释简单的化学反应。
【学习重点、难点】
有机物分子式及结构式的确定
【知识储备】
1、有机物的概述
(1)有机物指的是含 元素的化合物。其组成元素除碳外,通常还含有 等元素。
(2) 有机物的结构特点:有机物分子中,碳原子间能以___________结合形成长的碳链或碳环,即使是分子式相同的有机物也会因同分异构而导致种类不同。
2、有机物与无机物的比较
特点与性质 |
有机物 |
无机物 |
种类多少 |
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溶解性 |
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耐热性 |
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可燃性 |
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化学反应 |
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【课堂学习】(课时1)
阅读: 书P6“资料卡”——如何确定有机化合物的元素组成
一、有机化合物组成的研究
(一)有机物组成元素的判断
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→ ,H→ ,Cl → 某有机物完全燃烧后,若产物只有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)。
若: m(有机物)>m(C)+m(H)→有机物中 氧元素
m(有机物)=m(C)+m(H)→有机物中 氧元素
例1、取8 g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11 g CO2和9 g H2O,则A中一定含有______元素,其分子式是______。
(二)有机物相对分子质量的确定
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D,求算该气体的相对分子质量:M(A)=D×M(B)
3.混合物的平均相对分子质量:
4、质谱法来测定相对分子质量
用高能电子流轰击分子,使其失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子,带正电荷
的分子离子和碎片离子具有不同质量,它们在磁场下达到检测器的时间不同,结果被记录为质谱图。(注:质荷比最大的数据表示未知物A的相对分子质量。)
A的相对分子质量为 。
(三)有机物分子式的确定
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。
例2、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。