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第02讲 研究有机化合物的一般方法
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课时1 有机化合物的分离、提纯
一.研究有机化合物的一般步骤
_________―→确定_________―→确定_________―→确定分子结构
二.有机物的分离、提纯方法
1.蒸馏
(1)适用条件
①液态有机化合物含有_________且该有机化合物_________较高;
②有机化合物的_________与杂质的_________相差较大。
(2)蒸馏装置及注意事项
①实验装置——写出相应仪器的名称
②注意事项
a.温度计水银球位置:__________________;b.加碎瓷片的目的:__________________;c.冷凝管中水的流向:__________________。
2.萃取
类型
液-液萃取:利用待分离组分在两种_________的溶剂中的_________不同,将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程
固-液萃取:用_________从_________物质中_________出待分离组分的过程
装置和仪器
萃取剂
对萃取剂的要求:
①萃取剂与原溶剂_________;
②溶质在萃取剂中的溶解度_________在原溶剂中的溶解度;
③萃取剂与原溶液中的成分不反应
常用萃取剂:_________、_________、_________等
分液
定义
将萃取后的两层液体分开的操作
操作
加入萃取剂后充分振荡,_________,然后打开分液漏斗上方的_________和下方的_________将两层液体分离,下层液体从_________流出,并及时关闭活塞,上层液体从_________倒出
3.重结晶
(1)
(2)实验探究:重结晶法提纯含有少量氯化钠和泥沙杂质的苯甲酸。
已知:纯净的苯甲酸为无色结晶,熔点122 ℃,可用作食品防腐剂,苯甲酸微溶于水,在水中不同温度的溶解度如下表:
温度/℃
25
50
75
溶解度/g
0.34
0.85
2.2
提纯苯甲酸的实验步骤如下:
①观察粗苯甲酸样品的状态。
②将1.0 g粗苯甲酸放入100 mL烧杯,再加入50 mL蒸馏水。加热,搅拌,使粗苯甲酸_________。
③用漏斗趁热将溶液过滤到另一个烧杯中,将滤液静置,使其缓慢_________结晶。
④待滤液完全冷却后滤出晶体,并用_________洗涤。将晶体铺在_________上,晾干后称其质量。
⑤计算重结晶收率。
课时2 有机化合物分子式和分子结构的确定
一.有机化合物实验式和分子式的确定
1.确定实验式
(1)相关概念
①实验式:有机化合物分子内各元素原子的_________,又称为_________。例如,乙酸的分子式为_________,实验式为_________。
②元素分析
分类
定性分析
定量分析
含义
用化学方法测定有机化合物的元素组成
将一定量的有机化合物燃烧,转化为简单的无机化合物(如C→CO2,H→H2O),并定量测定各产物的质量,从而推算出有机物中各组成元素的_________,然后计算出该有机化合物分子内各元素原子的_________,确定其实验式
(2)实验式的测定步骤(李比希法)
(3)实验式(最简式)与分子式的关系:分子式=(最简式)n。
2.确定分子式
(1)原理
质谱仪用高能电子流等轰击样品,使有机分子失去电子,形成带正电荷的_________和碎片离子等。这些离子因质量不同、电荷不同,在电场和磁场中的运动行为不同。计算机对其分析后,得到它们的__________________的比值,即_________。
(2)质谱图:以_________为横坐标,以__________________为纵坐标,根据记录结果所建立的坐标图。如下图为某有机物的质谱图:
从图中可知,该有机物的相对分子质量为_________,即_________的数据就是样品分子的相对分子质量。
【归纳】有机物相对分子质量的求算方法
(1)标态密度法: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:=。
(4)读图法:质谱图中,质荷比最大值即为该有机物的相对分子质量。
二.有机物分子结构的确定
1.红外光谱
(1)原理:不同官能团或化学键吸收频率不同,在红外光谱图上将处于不同的位置。
(2)作用:初步判断有机物中含有的____