1.2.2科学家怎样研究有机物（第2课时 有机化合物组成、结构及有机化学反应的研究）（课件+教案） -【上好课】2022-2023学年高二化学同步备课系列（苏教版2019选择性必修3）

第2课 科学家怎样研究有机物 第2课时：有机化合物组成、结构及有机化学反应的研究 第一单元 苏教版2019选择性必修3 有机化合物组成的研究 01 有机化合物结构的研究 02 有机化学反应的研究 03 CONTENTS 目录 测定有机化合物结构的基本流程 定性分析有机物的组成元素 新课导入 有机化合物组成的研究 PART 01 有机化合物组成的研究 如:完全燃烧后，C生成 、H生成 、 S生成 、N生成 。 定性分析——化学方法确定有机物的元素组成 CO2 H2O SO2 N2 分析有机物的组成元素 （不能确定O元素是否存在） 一般测定方法——燃烧法 01 01 有机化合物组成的研究 钠融法 可定性分析有机物中是否存在氮、氯、溴、硫等元素。 溴→溴化钠 硫→硫化钠 氯→氯化钠 氮→氰化钠 有机样品与金属钠混合熔融 01 将一根纯铜丝加热至红热，蘸上试样，放在火焰上灼烧，若存在卤素，火焰则为绿色。 有机化合物组成的研究 铜丝燃烧法 可定性分析有机物中是否存在卤素。 有机化合物组成的研究 定量分析——有机物中各元素的质量分数(李比希定量分析) 分析有机物的组成元素 02 先用红热的CuO作氧化剂，将仅含C、H、O元素的有机物氧化，然后分别用高氯酸镁和烧碱石棉剂吸收生成的H2O和CO2。 根据吸收前后的质量变化即可算出反应生成的H2O和CO2的质量，从而确定有机物中C和H的质量，剩余则为O的质量。 最后计算确定有机物分子中各元素的质量分数，求出有机化合物的最简式(实验式)。 分子式＝(最简式)n 01 有机化合物组成的研究 李比希定量分析法中的高氯酸镁可用浓H2SO4或无水CaCl2替代；烧碱石棉剂可用碱石灰或NaOH溶液替代。 利用李比希定量分析法确定的是有机物的最简式，若确定其分子式还要知道有机物的相对分子质量。确定有机物相对分子质量的常用方法如下： ①标准密度法：根据标准状况下气体的密度，求算该气体的相对分子质量：Mr＝22.4×ρ。 ②相对密度法：根据气体A相对于气体B的相对密度为D，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：M ＝m总/n总 。 01 有机化合物组成的研究 元素分析仪的工作原理是在不断通入氧气流的条件下，把样品加热到950～1 200 ℃，使之充分燃烧，再对燃烧产物进行自动分析。 分析有机物的组成元素 03 仪器分析法 01 有机化合物结构的研究 PART 02 有机化合物结构的研究 测定有机化合物结构的基本流程 有机化合物结构的研究 02 有机化合物结构的研究 ： 有机物的结构特点 在有机化合物分子中，原子主要通过共价键结合在一起。原子之间结合方式或连接顺序的不同导致了所形成物质在性质上的差异。 02 有机化合物结构的研究 基团理论是1838年德国化学家李比希提出的，常见的基团有羟基—OH、醛基—CHO、羧基—COOH、氨基—NH2、烃基—R等，不同的基团有不同的结构和性质特点。 尤斯图斯 · 冯 · 李比希 （J. von Liebig, 1803—1873） 有机化学之父 世界上最早的 60 位诺贝尔化学奖获得者其中有 42 位是他的学生，或者是他学生的学生。他一生从没有获得过诺贝尔化学奖，只是因为在他去世三十年后诺贝尔奖才刚刚创立。他是真正的有机化学之父，有史以来最伟大的化学教师，堪称有机化学的天才。 02 有机化合物结构的研究 能团和根(离子)、基的区别 （1）基与官能团 基：有机物分子里含有的原子或原子团。 官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。 两者的关系：“官能团”属于“基”, 但“基”不一定是“官能团”。 （2）基与根 类别 基 根 实例 羟基 氢氧根 区别 电子式 电性 电中性 带一个单位负电荷 存在 有机化合物 无机化合物 02 有机化合物结构的研究 现代化学测定有机物结构的方法 01 核磁共振氢谱（H—NMR） ①用途： ②原理： 处在不同化学环境中的氢原子在谱图上出现的位置不同，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。 测定有机物分子中氢原子的种类和数目比 注意：不能确定H原子的总数 02 有机化合物结构的研究 核磁共振(NMR) 工作原理 02 有机化合物结构的研究 核磁共振仪 氢原子类型＝吸收峰数目 不同氢原子的个数之比＝峰面积之比 ③等量关系： 02 有机化合物结构的研究 一个峰 三个峰 峰面积之比1:2:3 CH3CH2OH 乙醇 CH3—O—CH3 二甲醚 核磁共振氢谱可快速确定有机物等效氢个数，是判断同分异构体、 确定有机物结构的一个重要依据！ 分子式为C2H6O的有