第1章 第2节 第2课时 有机化合物实验式､分子式和分子结构的确定（课件PPT）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修3（人教版2019）

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　有机化合物实验式、分子式和分子结构的确定 [学习目标] 1.通过质谱法、红外光谱、核磁共振氢谱等测定和探析有机化合物的分子组成与结构，揭示有机化合物结构的异同。 （宏观辨识与微观探析） 2.从官能团的鉴别构建不同有机物的结构模型，推理出各类有机物的特性。（证据推理与模型认知） 返回目录 化学 选择性必修3 　 课前　教材预案 课堂　深度拓展 课末　随堂演练 课时作业（四） 课前　教材预案　 知识点1　确定实验式——元素分析　 1.元素的定性、定量分析的目的 用化学方法测定有机化合物的元素组成，以及各元素的质量分数。 返回目录 化学 选择性必修3 　 2.元素定量分析的原理 （1）将一定量的有机化合物燃烧，转化为简单的无机物，并通过测定无机物的质量推算出该有机化合物所含各元素的质量分数，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，确定其实验式（也称最简式）。 返回目录 化学 选择性必修3 　 （2）元素定量分析——李比希法 返回目录 化学 选择性必修3 　 探究点2　确定分子式—— 质谱法　 1.质谱法 （1）应用：快速、精确测定③ 　相对分子质量　⁠。 （2）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，形成带正电荷的分子离子和碎片离子等。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。计算机对其进行分析后，得到它们的④ 　相对质量　⁠与⑤ 　电荷数　⁠的比值，即质荷比。以质荷比为横坐标，以各类离子的相对丰度为纵坐标记录测试结果，就得到有机化合物的质谱图。 相对分子质量 相对质量 电荷数 返回目录 化学 选择性必修3 　 （3）实例——乙醇质谱图 返回目录 化学 选择性必修3 　 2.读谱：质荷比的最大值等于相对分子质量，乙醇的相对分子质量为⑥ 　46　⁠。 46 返回目录 化学 选择性必修3 　 探究点3　确定分子结构——谱图分析　 1.红外光谱 （1）原理：不同的化学键或官能团的吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置。 （2）作用：获得分子中所含⑦ 　化学键　⁠或⑧ 　官能团　⁠的信息。 化学键 官能团 返回目录 化学 选择性必修3 　 2.核磁共振氢谱 （1）原理：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，相应的信号在谱图上出现的位置也不同，具有不同的化学位移。 返回目录 化学 选择性必修3 　 （2）作用：获得有机物分子中氢原子的种类及相对数目，吸收 峰数目＝⑨ 　氢原子种类　⁠，吸收峰面积比＝⑩ 　氢原子数目　⁠。如分子式为C2H6O的有机物（两种可能的结构：CH3CH2OH或CH3OCH3），其核磁共振氢谱图如下，则该有机 物的结构简式为⑪ 　CH3CH2OH　⁠。 氢原子种类 氢原子数目 CH3CH2OH 返回目录 化学 选择性必修3 　 3.X射线衍射 （1）原理：X射线和晶体中的原子相互作用产生衍射图。 （2）作用：获得分子结构的有关数据，包括键长、键角等分子结构信息。 返回目录 化学 选择性必修3 　 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）李比希元素分析法不仅可以分析试样中常见元素的含量，还可以测定试样分子的空间结构。 （　×　） （2）已知某有机物燃烧生成的 CO2和H2O的量，即可判断该有机物的最简式。 （　×　） （3）粒子的实际质量与其电荷之比，就是质荷比。 （　×　） （4）质谱图中，相对丰度最大值所对应的质荷比就等于样品分子的相对质量。 （　×　） × × × × 返回目录 化学 选择性必修3 　 （5）有机物⁠ ⁠，核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积之比为3∶1。 （　√　） √ 返回目录 化学 选择性必修3 　 1.有机物在氧气中充分燃烧生成水和二氧化碳，能说明有机物中含有碳元素和氢元素。有机物中是否含有氧元素要根据具体数据，并利用质量守恒定律计算确定。 2.质荷比的最大值等于相对分子质量，即质谱图中横坐标的最大值。 3.根据有机物结构简式判断核磁共振氢谱中峰的数目时，要灵活利用“等效氢原子”的判断方法。 返回目录 化学 选择性必修3 　 课堂　深度拓展　 乳酸具有调节 pH 、抑菌、延长保质期、调味、保持食品色泽等重要作用，在饮料、肉类、糕点制作、蔬菜腌制、水果贮藏等食品加工业中有着广泛的应用。某兴趣小组为了探究乳酸的组成与结构，进行如下实验： 探究点　有机化合物分子式和结构简式的确定　 返回目录 化学 选择性必修3 　 实验步骤 解释或实验结论 （1）称取乳酸18.0 g，升温使其汽化，测得其密度是相同条件下