专题1 第二单元 第2课时 有机化合物结构的研究 有机化学反应的研究(课件PPT)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修3（苏教版2019）

第2课时　有机化合物结构的研究　有机化学反应的研究 (一)有机化合物结构的研究 有机化合物的结构 在有机化合物分子中，原子主要通过 结合在一起。分子中的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 上的差异 常见的基团有：羟基( )、醛基( )、羧基( )、氨基( )、烃基( )等，不同的基团具有不同的结构和性质特点 共价键 性质 —OH —CHO —COOH —NH2 —R 测定有机化合物结构的分析方法 1H核磁共振谱法 特征峰的个数就是有机物中不同化学环境的氢原子的种类 特征峰的面积之比等于不同化学环境的氢原子的个数比 红外 光谱法 原理：利用有机化合物分子中不同基团在红外光辐射的特征 不同，测试并记录有机化合物对一定波长范围的红外光吸收情况 应用：初步判断该有机物中具有哪些_____ 质谱法 原理：用高能电子束轰击有机物分子，使之分离成带电的“ ”，不同的带电“碎片”的质量(m)和所带电荷(z)的比值不同，就会在不同的m/z处出现对应的特征峰，可根据特征峰与碎片离子的结构对应关系分析有机物的结构 应用：质谱法测定有机物的相对分子质量 续 表 吸收频率 基团 碎片 [微点拨] 红外光谱具有高度的特征性，不仅可以用来研究分子的结构和化学键，还可以广泛用于表征和鉴别各种化学物质。根据红外光谱，可以初步判断该有机物中具有哪些基团，即判断化合物的类型。 续表 (二)有机化学反应的研究 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 续表 18O ① ① 续表 离子 4．确定有机物分子结构式的物理方法   红外光谱 1H核磁共振谱 原理 在有机物分子中，组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态，其振动频率与红外光的振动频率相当，所以当用红外线照射有机物分子时，分子中的化学键或官能团可发生振动吸收，不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱上将处于不同的位置 氢原子核有磁性，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，用核磁共振仪可记录到有关信号，处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，在谱图上出现的位置也不同，且吸收峰的面积与氢原子个数成正比 作用 初步判断某有机化合物中含有何种化学键或官能团 测定有机物分子中氢原子的数目及种类 区别 红外光谱可以确定有机物中化学键的具体存在情况，1H核磁共振谱的峰面积之比等于各种不同化学环境的氢原子的数目比 续表 X射线衍射 　　X射线是一种波长很短(约10－10m)的电磁波，它和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图。经过计算可以从中获得分子结构的有关数据，包括键长、键角等分子结构信息。将X射线衍射技术用于有机化合物(特别是复杂的生物大分子)晶体结构的测定，可以获得更为直接而详尽的结构信息。目前，X射线衍射已成为晶体结构测定的一种重要技术。 [跟踪训练] 1. 设H＋的质荷比为β，其有机物样品的质荷比如图所示(假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关)，则该有机物可能是 (　 ) A．甲醇(CH3OH) B．甲烷 C．丙烷 D．乙烯 解析：从题图中可看出其右边最高峰质荷比为16，是H＋质荷比的16倍，即其相对分子质量为16，为甲烷。 答案：B　 2．如图所示是某有机物的1H核磁共振谱图，则该有机物可能是 (　 ) A．CH3CH2OH B．CH3CH2CH2OH C．CH3—O—CH3 D．CH3CHO 解析：从谱图看，只存在一个峰，C项中两个甲基上的6个氢是等效的，符合。A项应为3个峰；B项为4个峰；D项为2个峰。 答案：C　 3．为测定某化合物A的结构，进行如下实验。 第一步，分子式的确定： (1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该有机物中各元素的原子个数比是________。 (2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量为46，则该物质的分子式是_________________。 (3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式______________。 第二步，结构式的确定： (4)经测定，有机物A的1H核磁共振谱图如下： 则A的结构简式为________________。 (2)C2H6O的相对分子质量为46，则该物质分子式为C2H6O。 (3)C2H6O的结构简式可能为CH3CH2OH或CH3OCH3。 (4)由于1H