1.2.2有机物实验式、分子式、结构的确定 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

第二节 研究有机化合物的一般方法 1.掌握里比希法测定有机物的元素组成及元素含量、确定实验式。 2.掌握质谱法确定相对分子质量的方法，并能根据其确定有机化合物的分子式 3.能根据红外光谱、核磁共振氢谱、X射线衍射谱等物理分析方法确定有机物结构。 第二课时 有机物实验式、分子式、结构的确定 学习目标： 素养目标： 通过里比希法、质谱法、红外光谱、核磁共振氢谱、X射线衍射谱的学习，发展证据推理与模型认知的学科核心素养水平。 人教版(2019)选择性必修三 第一章 有机物的结构特点与研究方法 第二节 研究有机物的一般方法 学习任务二：确定实验式——元素分析 1.元素分析： 定性分析 定量分析 化学方法测定 有机物的元素组成 有机物各元素的质量分数 2.元素定量分析原理： 一定量有机物 燃烧 简单无机物 定量测定 无机物质量 推算 各元素的质量分数 实验式(最简式） 计算 有机物的元素定量分析最早是由德国化学家李比希(J.von Liebig,1803-1873)提出的。 人教版(2019)选择性必修三 第一章 有机物的结构特点与研究方法 第二节 研究有机物的一般方法 无水CaCl2 KOH溶液 有 机 物 (C、H、O) CuO CO2 H2O C H 3.李比希法： m(C) m(H) m(O) N(C):N(H):N(O)= ω(C) 12 ω(H) 1 ω(O) 16 : : N(C):N(H):N(O)=a:b:c CaHbOc 最简式 图1-11 里比希 图1-12 里比希元素分析仪 ω(C) ω(H) ω(O) 人教版(2019)选择性必修三 第一章 有机物的结构特点与研究方法 第二节 研究有机物的一般方法 例题：某含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测定该未知物A中碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数13.14%试求该未知物A的实验式(最简式)。 N(C):N(H):N(O)= 解: ω(C) 12 ω(H) 1 ω(O) 16 : : 52.16% 12 13.14% 1 34.70% 16 : : ω(O)= 1-52.16%-13.14% =34.70% = = 2:6:1 ∵ ∴ A的最简式为: C2H6O 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。 元素定量分析只能确定有机化合物分子中各组成原子的最简整数比，得到实验式。要确定它的分子式，还必须知道其相对分子质量。目前有许多测定相对分子质量的方法，质谱法是其中最精确、快捷的方法。 人教版(2019)选择性必修三 第一章 有机物的结构特点与研究方法 第二节 研究有机物的一般方法 学习任务三：确定分子式——质谱法 原理：用高能____流轰击样品，使分子失去电子变成带正电荷的_____离子和碎片离子，在磁场的作用下，由于它们的相对质量不同而使其到达检测器的时间也先后不同，其结果被记录为质谱图。获得物质的相对分子质量。 质荷比最大的数据表示未知物A的相对分子质量。 电子 分子 人教版(2019)选择性必修三 第一章 有机物的结构特点与研究方法 第二节 研究有机物的一般方法 未知物质A的相对分子质量为46,实验式C2H60的相对质量是46,所以A的分子式也是C2H6O。 符合C2H6O分子结构的结构有两种: C C H O H H H H H C C H O H H H H H 二甲醚 乙醇 那么A究竟是二甲醚或是乙醇? 人教版(2019)选择性必修三 第一章 有机物的结构特点与研究方法 第二节 研究有机物的一般方法 1.红外光谱(IR) 原理：有机物受到红外线照射时，能吸收与它的某些化学键或官能团的振动频率相同的红外线，通过红外光谱仪的记录形成该有机物的红外光谱图。谱图中不同的化学键或官能团的吸收频率不同，因此，分析有机物的红外光谱图，可获得分子中所含有的________或________的信息。 由红外光谱可知A含有羟基(-OH)，结构为：CH3CH2OH 化学键 官能团 学习任务四：确定分子结构——波谱分析 人教版(2019)选择性必修三 第一章 有机物的结构特点与研究方法 第二节 研究有机物的一般方法 7 2.核磁共振氢谱 (NMR) 原理：氢原子核具有磁性，如用电磁波照射氢原子核，它能通过共振吸收电磁波能量，发生跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号，处在不同环境中的___原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，在图谱上出现的位置也不同，各类氢原子的这种差异被称作化学位移(用δ表示);而且吸收峰