1.2.2有机化合物组成、结构的确定课件-2023-2024学年高二化学下学期人教版2019选择性必修3

人教版高二化学选必3第一章1.2.2 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　 有机化合物组成、结构的确定 核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：根据实验事实，掌握有机化合物的分离、提纯方法。 2.变化观念与平衡思想：能说出测定有机化合物分子结构的常用仪器及分析方法，能结合简单图谱信息分析判新有机化合物的分子结构。 3.证据推理与模型认知：知道红外光谱、核共振等现代仪器分析方法在有机化合物分子结构测定中的应用。 4.科学探究与创新意识： 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， 5.科学精神与社会责任 ：感受现代物理学及计算机技术对有机化学发展的推动作用，体验严谨求实的有机化合物研究过程， 教学目标 教学重点：了解质谱法确定分子式的原理与方法 教学难点：知道红外光谱、核磁共振等现代仪器分析方法在有机物分子结构测定中的应用。 情境导入 2015年，我国科学家屠呦呦因为青蒿素的相关研究，获得了诺贝尔生理学或医学奖。 请同学们阅读课本P19资料： "科学．技术．社会" 思考：青蒿素研究过程中用到了哪些分离提纯方法和测定分子结构的方法？ 图1-20 我国科学家通过X射线指射获得的青贯素的分子结构 5 任务探究一 研究有机化合物的基本步骤： 分离、提纯 确定实验式 确定分子式 确定分子结构 蒸馏、萃取 等重结晶 元素定量分析 质谱法 质谱、红外光谱、 核磁共振氢谱、 X射线衍射等 任务探究二 确定实验式 1．元素的定性、定量分析是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。 2．元素的定量分析 （1）原理 将一定量的有 机化合物燃烧 转化为简单的无机化合物 定量测定 确定实验式 （最简式） 计算有机物各元素原子最简整数比 推算有机物各元素质量分数 7 任务探究三 李比希法→现代元素分析法 早期的化学家将一定量的有机化合物燃烧（或用CuO 氧化），转化为无机物，进行定量测定，通过无机物的质量推算出该有机物所含各元素的质量分数，然后计算出该有机物分子内各元素原子的最简整数比，从而得到最简式，由于是推过实验测定得到的式子，所以也称实验式。 一、确定实验式（元素组成） 取一定量仅含C、H、O元素的有机化合物 加CUO 氧化 H2O CO2 用无水CaCI2 吸收 用KOH浓液 液吸收 测得吸收剂吸收前后的质量差 测得吸收剂吸收前后的质量差 计算碳氢元素的质量分数 剩余的为氧元素的质量分数 有机化合物的实验式 任务探究三 确定实验式 有机化合物的元素定量分析最早由德国化学家李比希提出。 将准确称量的样品置于一燃烧管中◇再将其彻底燃烧成二氧化碳和水，用纯的氧气流把它们分别赶入烧碱石棉剂（附在石棉上粉碎的氢氧化钠）及高氯酸镁的吸收管内，前者将排出的二氧化碳变为碳酸钠，后者吸收水变为含有结晶水的高氯酸镁，这两个吸收管增加的重量分别表示生成的二氧化碳和水的重量，由此即可计算样品中的碳和氢的含量。剩余的则为氧的含量。 任务探究三 一定量 有机物 燃烧氧化 H2O CO2 干燥剂 吸收 M1 得出实验式 计算o 含量 计算C、H 含量 M2 碱液 吸收 C4H8O2 C2H4O 实验式：表示分子内各元素原子的最简整数比的化学式 任务探究三 确定实验式 【例1】含C、H、O三元素的未知物A，经燃烧分析实验测定该未知物中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.1%。试求该未知物A的实验式。 解 (1）计算该有机化合物中氧元素的质量分数： 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： 答：该未知物A的实验式为C2H6O 11 任务探究三 1．某有机物5.8 g完全燃烧，生成CO2 13.2 g,H2O 5.4 g。含有哪些元素？ m(C)= 13.2x =3.6g m(H)=5.4x =0.6g m(0)= 5.8-3.6-0.6=1.6 g 有机物的实验式： n(c):n(H): n(o)=13.2/44:5.4x2/18:1.6/16 =0.3: 0.6:0.1=3:6:1 ．实验式为 C3H6O 12 44 2 18 12 任务探究三 2．某有机物含C的质量分数为68.2%，含H的质量分数为13.6％请写出其实验式。 解：分析计算氧的质量分数为： 1 - 68.2% - 13.6% =18.2% 计算各元素原子个数比： N(C): N(H): N(O) = 5.68: 13.6: 1.14=4.98: 11.9: 1 €