考点02 科学家怎样研究有机物 -2022-2023学年高二化学核心考点归纳与分层测试（苏教版2019选择性必修3）

考点02 科学家怎样研究有机物 【核心考点梳理】 一、有机化合物的分离、提纯 1.有机化合物中一定含有碳元素，其中绝大多数含有氢元素，但含碳元素的物质不一定是有机物，如CO、CO2、CaCO3、HCN、CaC2等虽然含碳元素，但其性质仍与无机物相似，故属于无机物。 2.提纯固体有机物可采用重结晶法,提纯液 体有机物常用蒸馏或萃取等方法。 重结晶是利用混合物中各组分在同一溶剂中不同 温度时的溶解度 不同而使它们相互分离。 萃取分为固 液萃取和液 液萃取两种 ,是利 用混合物中各组分在萃取剂中的溶解度 不同而使它们相互分离的操作 。蒸馏是分 离提纯液态有机物的另一种常用方法 ,是利 用混合物中各组分沸点不同 ,达到分离 液态混合物的目的。 1．蒸馏 (1)适用条件 ：①液态有机化合物含有少量杂质且该有机化合物热稳定性较高； ②有机化合物的沸点与杂质的沸点相差较大。 (2)蒸馏装置及注意事项 注意事项： a．温度计水银球位置：蒸馏烧瓶的支管口处；b.加碎瓷片的目的：防止液体暴沸；c.冷凝管中水的流向：下口流入，上口流出。 2．萃取 类型 液-液萃取：利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解性不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程 固-液萃取：用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程 装置和仪器 萃取剂 对萃取剂的要求： ①萃取剂与原溶剂互不相溶； ②溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度； ③萃取剂与原溶液中的成分不反应 常用萃取剂：乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等 分液 定义 将萃取后的两层液体分开的操作 操作 加入萃取剂后充分振荡，静置分层，然后打开分液漏斗上方的玻璃塞和下方的活塞将两层液体分离，下层液体从下口流出，并及时关闭活塞，上层液体从上口倒出 3.重结晶 4．色谱法 当样品随着流动相经过固定相时，因样品中不同组分在两相间的分配不同而实现分离，这样的一类分离分析方法被称为色谱法。 【典型例题】 例1．（2022·全国·高二单元测试）研究有机混合物一般要采取的几个步骤是 A．分离、提纯→确定分子式→确定最简式→确定结构式 B．分离、提纯→确定最简式→确定分子式→确定结构式 C．分离、提纯→确定结构式→确定最简式→确定分子式 D．确定分子式→确定最简式→确定结构式→分离、提纯 例2．（2022·上海·华东师范大学第三附属中学高二阶段练习）用分液漏斗可以分离的一组液体混合物是 A．溴和 B．溴苯和水 C．苯和硝基苯 D．汽油和苯 例3．（2022·云南·曲靖市第二中学高二阶段练习）除去下列物质中所含的少量杂质(括号内为杂质)，所选用的试剂和分离方法能达到实验目的的是 选项 混合物 试剂 分离方法 A 苯(苯酚) NaOH溶液 分液 B 乙醇(水) CaO 过滤 C 甲烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气 D 乙酸乙酯(乙酸) NaOH溶液 分液 A．A B．B C．C D．D 【核心归纳】物质的性质与分离、提纯方法的选择 (1)根据物质的溶解性差异，可选用结晶、过滤的方法将混合物分离。 (2)根据物质的沸点差异，可选用蒸馏的方法将互溶性液体混合物分离。 (3)根据物质在不同溶剂中溶解性的差异，用萃取的方法把溶质从溶解性小的溶剂中转移到溶解性较大的溶剂中。 (4)根据混合物中各组分的性质不同可采用加热、调节pH、加适当的试剂等方法，使某种成分转化，再用物理方法分离而除去。 二、有机化合物组成的研究 1．确定实验式 (1)相关概念 ①实验式：有机化合物分子内各元素原子的最简整数比，又称为最简式。例如，乙酸的分子式为C2H4O2，实验式为CH2O。 ②元素分析 分类 定性分析 定量分析 含义 用化学方法测定有机化合物的元素组成 将一定量的有机化合物燃烧，转化为简单的无机化合物(如C→CO2，H→H2O)，并定量测定各产物的质量，从而推算出有机物中各组成元素的质量分数，然后计算出该有机化合物分子内各元素原子的最简整数比，确定其实验式 (2)实验式的测定步骤(李比希法) (3)实验式(最简式)与分子式的关系：分子式＝(最简式)n。 2．确定分子式 (1)原理 质谱仪用高能电子流等轰击样品，使有机分子失去电子，形成带正电荷的分子离子和碎片离子等。这些离子因质量不同、电荷不同，在电场和磁场中的运动行为不同。计算机对其分析后，得到它们的相对质量与电荷数的比值，即质荷比。 (2)质谱图：以质荷比为横坐标，以各类离子的相对丰度为纵坐标，根据记录结果所建立的坐标图。如下图为某有机物的质谱图： 从图中可知，该有机物的相对分子质量为46，即质荷比最大的数据就是样品分子的相对分子质量。 【典型例题】 例1．（2022·江苏省前黄高级中学