1.2.2 确定有机物的实验式、分子式、分子结构-【基于真实情景的同步教学】2022-2023学年高二化学同步课件（人教版2019选择性必修3）

基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 三 （ 2019 人 教 版 ） 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 第二课时 确定有机物的实验式、分子式与分子结构 xu 分离、提纯 确定实验式 确定分子式 确定分子结构 蒸馏、 萃取、 重结晶等 元素定量分析 质谱法 波谱分析： 质谱、红外光谱、 核磁共振氢谱、 X-射线衍射等 研究有机化合物的基本步骤： 高 中 化 学 选 择 性 必 修 三 （ 2019 人 教 版 ） 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 一、确定实验式 测定有机化合物的元素组成， 以及各元素质量分数的化学方法 元素的定性分析 元素的定量分析 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，确定实验式（最简式） 通过无机化合物的质量推算出该有机化合物所含各元素的质量分数 将一定量的有机化合物燃烧，转化为简单的无机化合物，并进行定量测定 高 中 化 学 选 择 性 必 修 三 （ 2019 人 教 版 ） 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 有机化合物的元素定量分析最早由德国化学家李比希提出。 （J·von Liebig，1803—1873） 李比希元素分析仪 李比希元素分析仪 李比希元素分析仪 李比希元素分析仪 李比希元素分析仪 高 中 化 学 选 择 性 必 修 三 （ 2019 人 教 版 ） 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 确定实验式 李比希元素分析法 取一定量仅含C、H、O的有机物 加CuO 氧化 CO2 H2O 测得前后的质量差 用无水CaCl2 吸收 用KOH浓溶液吸收 计算C、H原子质量分数 剩余得为O原子的质量分数 测得前后的质量差 高 中 化 学 选 择 性 必 修 三 （ 2019 人 教 版 ） 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 【例1】含C、H、O三元素的未知物A，经燃烧分析实验测定该未知物中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.1%。试求该未知物A的实验式。 （2）计算该有机化合物分子内各元素原子的个数比： 【解】 （1）计算该有机化合物中氧元素的质量分数： ω(O)＝100%－52.2%－13.1%＝34.7% N(C)：N(H)：N(O)＝ 52.2% 12.01 13.1% 1.008 34.7% 16.00 ： ： ＝2：6：1 【答】该未知物A的实验式为C2H6O。 高 中 化 学 选 择 性 必 修 三 （ 2019 人 教 版 ） 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 李比希还建立了含氮、硫、卤素等有机化合物的元素定量分析方法，这些方法为现代元素定量分析奠定了基础。现在，元素定量分析使用现代化的元素分析仪分析的精确度和分析速度都达到了很高的水平。 现代化的元素分析仪 高 中 化 学 选 择 性 必 修 三 （ 2019 人 教 版 ） 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 二、确定分子式 元素定量分析 实验式 各组成原子的最简整数比 分子式 其中最精确、快捷的方法 相对分子质量 质谱法 质谱仪 高 中 化 学 选 择 性 必 修 三 （ 2019 人 教 版 ） 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 质谱法 待测样品 带正电荷的分子离子和碎片离子等 高能电子流等轰击 有机分子失去电子 这些离子因质量、电荷不同，在电场和磁场中运动行为不同 得到它们相对质量与电荷数比值（质荷比） 计算机分析 以质荷比为横坐标， 以各类离子相对丰度为纵坐标 质谱图 高 中 化 学 选 择 性 必 修 三 （ 2019 人 教 版 ） 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 质谱图中质荷比的最大值就是样品分子的相对分子量。 未知物A的实验式为C2H6O，其质谱图中最右侧的分子离子峰（CH3CH2OH的信号）的质荷比数值为46，因此A的相对分子质量为46，由此可以推算出A的分子式也是C2H6O。 高 中 化 学 选 择 性 必 修 三 （ 2019 人 教 版 ） 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 符合分子式为C2H6O的可能的结构有以下两种： 质谱图中的碎片峰