内容正文:
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2课时
有机化合物的结构确定
1
1、了解现代仪器分析在有机化合物组成和结构分析中的应用。
2、能依据元素分析和质谱数据推断有机化合物的分子式。
3、能依据波谱分析数据推断简单有机化合物的分子结构。
4、通过提取和分析谱图中的有效信息推测分子结构,发展证据推理意识。
学习目标
元素分析法计算有机化合物的实验式。
本节重点
1
本节难点
2
有机化合物的实验式、分子式和分子结构的确定方法。
通过核磁共振氢谱推断有机化合物的分子结构。
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课前引入
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同学们,元素定量分析的原理一般要经过哪几个步骤呢?
燃烧有机物
简单无机物
定量测定
推算各元素
的质量分数
李比希
李比希元素分析仪
现代元素分析仪
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解:(1)计算该有机化合物中氧元素的质量分数:
答:该未知物A的实验式为C2H6O。
例1、某种含C、H、O三种元素的未知物A,经燃烧分析实验测得其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.1%,试求该未知物A的实验式。
N(C) : N(H) : N(O) =
= 2 : 6 : 1
ω(O)= 100%-52.2%-13.1% =34.7%
(2)计算该有机化合物分子内各元素原子的个数比:
34.7%
52.2%
13.1%
12.01
1.008
16.00
:
:
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例2、某有机化合物是汽车防冻液的成分之一,经元素分析测定,该有机化合物中各元素的质量分数是:碳38.7%,氢9.7%,氧51.6%。试求该有机化合物的实验式。
解:计算该有机化合物分子内各元素原子的个数比:
N(C) : N(H) : N(O) =
= 1 : 3 : 1
51.6%
38.7%
9.7%
12.01
1.008
16.00
:
:
答:该有机化合物的实验式为CH3O。
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例3、含碳、氢、氧三种元素的未知物A,元素分析测定其分子中碳的质量分数 为60.0%,氧的质量分数为26.7%。试求该有机化合物的实验式。
(2)计算该有机化合物分子内各元素原子的个数比:
N(C) : N(H) : N(O) =
= 3 : 8 : 1
26.7%
60.0%
13.3%
12.01
1.008
16.00
:
:
解:(1)计算该有机化合物中氧元素的质量分数:
ω(H)= 100%-60.0%-26.7% =13.3%
答:该有机化合物的实验式为C3H8O。
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例4、已知6.4 g某有机化合物在氧气中完全燃烧,只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。试求该有机化合物的实验式。
解:(1)计算该有机化合物中各元素的质量:
m(C) =
8.8 g
44 g/mol
×
12 g/mol
=
2.4 g
m(H) =
7.2 g
18 g/mol
×
2×1 g/mol
=
0.8 g
m(O) =
3.2 g
6.4 g-2.4 g-0.8 g =
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N(C) : N(H) : N(O) =
3.2 g
2.4 g
0.8 g
12.01
1.008
16.00
:
:
例4、已知6.4 g某有机化合物在氧气中完全燃烧,只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。试求该有机化合物的实验式。
解:(1)计算该有机化合物中各元素的质量:
(2)计算该有机化合物分子内各元素原子的个数比:
= 1 : 4 : 1
答:该有机化合物的实验式为CH4O。
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一、确定实验式
确定有机化合物的实验式需要哪些数据?
各元素的
质量分数/质量
各元素的
原子个数比
有机化合物的
实验式
实验式=分子式吗?
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二 、确定分子式
(实验式)n = 分子式
相对分子质量
如何确定n?
M(实验式) ×n =
质谱图
最大质荷比
例1中未知物A的实验式为C2H6O。
M(C2