1.2.2 有机化合物实验式、分子式、分子结构的确定（备课PPT）-2022-2023学年高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修3）

走进奇妙的化学世界 2022-2023 选择性必修3 第一章· 有机化合物的结构特点 与研究方法 第二节 研究有机化合物的 一般方法 黄酒的主要成分是什么？ 酿酒小故事 有机化合物A 【思考】如何提纯黄酒中的有机化合物A？ 学习 目标 第2课时 有机化合物实验式、分子式、 分子结构的确定 PART 01 PART 02 掌握李比希提出的燃烧有机物对产物的定量测定确定实验式； 了解质谱法确定分子式的原理与方法； 知道红外光谱、核磁共振等现代仪器分析方法在有机物分子结构测定中的应用 定量分析： 用化学方法鉴定有机化合物的元素组成，如燃烧法： 1.实验式：表示有机化合物分子中所含元素的原子个数最简整数比 的式子，也称最简式。 定性分析： 用化学方法测定有机化合物的元素组成，如燃烧法： 元素分析 有机物 燃烧 CO2 H2O 检验产物 有机物 元素组成 一定量 有机物 燃烧 CO2 H2O 测定产物 有机物 元素组成 推算 学习任务一：有机化合物实验式的确定 (1)李比希法 2.元素定量分析法 原理： 一定量有机物 [含C、H、(O)] CuO 氧化 H2O CO2 无水CaCl2吸收 浓KOH吸收 反应前后装置质量差 计算 C、H 元素 质量 用C、H、O元素原子个数比确定实验式 依据总质量减去C、H元素质量确定是否有O元素 图1 李比希法设备图 图2 李比希简易装置图 定量测定有机物中碳和氢元素含量的一种分析方法 “李比希元素分析法”的原理： 取定量含C、H（O）的有机物 加氧化铜 氧化 H2O CO2 用无水 CaCl2吸收 得前后质量差 用KOH浓 溶液吸收 得前后质量差 计算C、H含量 计算O含量 得出实验式 将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，并作定量测定，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，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）。 李比希法： 德国化学家李比希 （1803～1873） 如何计算 2.元素定量分析法 (2)现代元素分析法 ——可以直接测出有机化合物中各元素的质量分数 3.通过计算确定有机化合物的实验式 【思考】经测定黄酒中有机化合物A中碳和氢的质量分数分别为52.2％、13.1%，试求有机化合物A的实验式。 1.求A中各元素的质量分数 2.求A中各元素原子的个数比 解题过程: C:52.2% O:100%－52.2%－13.1% = 34.7% H:13.1% A的实验式:C2H6O 练习: 5.8 g某有机物完全燃烧，生成CO2 13.2 g , H2O 5.4 g 。 （1）试求该未知物A的实验式。 （2）若要确定它的分子式，还需要什么条件？ m(C) = 13.2 = 3.6 g m(H) = 5 = 0.6 g = 1.6 g n(C)∶n(H)∶n(O)＝13.2／44∶5.4×2／18∶1.6／16 ＝0.3：0.6：0.1＝3∶6∶1 ∴实验式为 C3H6O m(O) =5.8 – 3.6 – 0.6 该有机物的实验式： 相对分子质量 1.分子式：用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个 分子中原子的种类和数目。 【思考】请观察乙烯的分子式与实验式，归纳总结分子式与实验式的关系。 1.有机化合物分子式与实验式的关系： 2.有机化合物分子式相对分子质量与实验式式量的关系： 分子式=(实验式)n（n为倍数） 分子式相对分子质量 =n×实验式式量 【归纳】 即M(分子式）= n×M(实验式) 有机物 分子式 实验式 乙烯 组成 相对分子质量 组成 式量 C2H4 28 CH2 14 学习任务二：有机化合物分子式的确定 质谱仪工作原理示意图 2.相对分子质量的测定—— 质谱法 有机物分子 确定相对分子质量 离子的质荷比 高能电子束 轰击 带正电荷的离子 磁场作用下先后 到达检测仪 质谱图 （较快速、精准的方法） 质谱仪 质谱图 CH3CH2OH + 质荷比 31 100 80 60 40 20 0 20 30 40 50 27 29 45 46 CH3CH2 + CH2=OH + CH3CH=OH + 相对丰度/% 乙醇的质谱图 质谱图：横坐标表示碎片的质荷比，纵坐标表示碎片的相对丰度，峰上的数据表示碎片的相对质量。分子离子的相对质量越大，质荷比就越大，到达检测器需要的时间就越长，因此质谱图中最右边的峰表示的就是样品的相对分子质量。 读图技巧：看最大的质荷比 质荷比：碎片的相对质量（m）和所带电荷（e-）的比值 B的相对分子质