1.2.2研究有机化合物的一般方法 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

第二节 研究有机化合物的一般方法 第2课时 确定有机物实验式、分子式和分子结构 1 第二节 研究有机化合物的一般方法 1.通过对含C、H、O的有机物X组成结构的确定，发展学生证据推理能力，以及宏观辨识与微观探析素养。 2.掌握李比希提出的燃烧有机物对产物的定量测定确定实验式。 3.知道质谱、红外光谱、核磁共振、X射线衍射等现代仪器分析方法在有机物分子结构测定中的应用。 目标素养 2 2015年 诺贝尔 生理学或医学奖 【情境引入】 资料卡片 传统口罩含有不可降解的聚丙烯，对环境造成很大危害。新型PLA可降解口罩，三个月可降解90%以上。 已知：PLA是由含C、H、O的有机物X合成的高分子化合物。 如何确定有机物x的组成和结构呢？ 第二节 研究有机化合物的一般方法 3 确定X实验式 确定X分子式 确定X分子结构 【任务一】 阅读课本P.16-17，（二、确定实验式）思考并回答以下问题。 问题1：如何确定有机物X是由C、H、O三种元素组成的？ 问题2：经元素分析仪测得，有机物X中各元素的质量分数是： 碳40%，氢6.7%，氧53.3%。如何确定X中C、H、O原子的个数比？ 能确定X的实验式吗？ （实验式：分子中各元素原子的最简整数比，也称最简式） 元素分析仪可用于元素的定量分析，它可以同时对碳、氢、氧、硫等多种元素进行分析，分析的精确度和速度都达到了很高的水平。 资料卡片 ①定性分析：燃烧有机物X，检验燃烧产物是CO2和H20， 则能证明X中一定含有C元素和H元素，可能含有O元素。 ②定量分析：李比希燃烧法或元素分析仪。 N(C) : N(H) : N(O) = 1:2:1 X实验式为 CH2O 4 确定X实验式 确定X分子式 确定X分子结构 【任务一】 阅读课本P.16-17，（二、确定实验式）思考并回答以下问题。 问题3：下图是李比希法简易装置图，称起9.0gX样品置于氧气流中充分燃烧， 并使产物缓慢通入足量的无水氯化钙和碱石灰中，实验测得装置D、E分别增重5.4g和13.2g，求有机物X的实验式。 思考1：已知X的实验式，确定有机物X的分子式还需要什么条件？ X的相对分子质量。 X实验式为 CH2O H2O CO2 碱石灰 F 5 确定X实验式 确定X分子式 确定X分子结构 【任务二】 阅读课本P.17-18，了解有机物分子式的确定方法。思考并回答下列问题。 问题1：如何通过质谱仪来确定有机化合物的相对分子质量？ 经实验测出有机物X的质谱图如下，可知有机物X的相对分子质量是多少？ 1、相对分子质量的测定--质谱法: 最大质荷比 = 其相对分子质量 由问题2已知有机物X的实验式为CH2O 现知X的相对分子质量为90， 则X的分子式为：C3H6O3 相 对 丰 度 % 质荷比 M(分子式)=M(最简式)n 6 确定X实验式 确定X分子式 确定X分子结构 问题2： 你知道物质相对分子质量还可以通过公式推算出来吗？怎么算呢？ ①标准状况密度法：已知标准状况下气体的密度ρ，求算摩尔质量。M＝ρ×22.4 L·mol－1。 ②相对密度法：根据气体A相对于气体B(已知)的相对密度d。MA＝d×MB。 ③混合气体平均摩尔质量： ④利用各类有机物的分子通式及相应的化学反应方程式列式计算M。 2、公式计算法 【解决问题】若同温同压下，测得有机物X蒸气的密度是H2密度的45倍， 则有机物X相对分子质量是多少？由此能否求出有机化合物X的分子式？ MX＝d×MH2= 45×2=90 已知：X实验式为 CH2O 则X的分子式为：C3H6O3 7 确定X实验式 确定X分子式 确定X分子结构 思考2：有机物X（C3H6O3）可能含有哪些官能团？ （可前后四人为一小组讨论） 已知：有机物X的部分性质如下所示： ①与碳酸氢钠溶液反应产生气体 ②1mol X与足量钠反应产生1mol氢气 思考3：书写有机物X可能的结构简式。 8 确定X实验式 确定X分子式 确定X分子结构 【任务三】 阅读课本P.18-20，找出可以通过哪些现代分析仪器来确定有机物X的结构？ 1、红外光谱 :可获得分子中含有的化学键或官能团的信息。 2、核磁共振氢谱 ①峰数目——分子中有几种不同类型的氢原子 ②峰面积（高度）——不同氢原子的相对数目 : 不同化学环境的氢原子信号出现位置不同 4000 3000 20