1.2.1有机化合物分子式和结构式的确定 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

第一章 研究有机化合的 一般方法 第二节 有机化合物分子式和结构式的确定 课时二 猪七爷素材淘宝店：https://shop149141837.taobao.com 学习目标 01.学会确定有机化合物的实验式、分子式、分子结构的方法。 02.能够通过提取和分析谱图中的有效信息推测分子结构，发展证据推理意识 研究有机物的一般步骤 分离提纯 确定实验式 确定分子式 确定分子结构 蒸馏、萃取、重结晶等 元素定量分析 质谱仪 波普分析： 质谱、红外光谱、核磁共振氢谱、X射线衍射等 知识回顾 情境导入 黄花蒿 分离提纯 确定结构 蒸馏、萃取、重结晶…… ？ 在上一节我们已经学习过了物质分离和提纯的方法，那么将物质提取出来之后，该如何确定物质的分子式呢？ 4 一、实验式的确定 有机物结构的表示方法 种类 表示方法 实例 分子式 用元素符号表示物质的分子组成。能表示物质的一个分子及分子中各元素原子的数目和分子量。 CH4、C2H6 最简式 (实验式) 表示物质组成的各元素原子的最简整数比。 乙烷的最简式为CH3、苯的最简式为CH 【知识回顾】 化学式是用元素符号表示物质组成的式子。化学式包含分子式。 目标一 确定实验式和分子式 有机物（纯净） 确定实验式 我们需要知道哪些数据才能确定呢？ 有机物元素组成 各元素质量分数 元素的定性、 定量分析 1. 确定实验式 7 定量分析的原理： 有机化合物 燃烧 简单的无机物 定量测定 计算推算 各元素的质量分数 计算 实验式(最简式） 8 定量分析的方法： 李比希法 原理： 一定量有机物 [含C、 H、(O)] CuO 氧化 H2O CO2 无水CaCl2吸收 浓KOH吸收 用C、H、O元素原子个数比确定实验式 剩余的为O元素的质量分数 图1 李比希法设备图 图2 李比希简易装置图 反应前后装置质量差 计算C、H元素的质量分数 9 例 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13.5%。试求该未知物A的实验式。 (2)计算该有机化合物分子内各元素原子的个数比： 解： (1)计算该有机化合物中氧元素的质量分数： ω(O)＝100%－52.2%－13.5%＝34.7% N(C)：N(H)：N(O)＝ 52.2% 12.01 13. 1% 1.008 34.7% 16.00 ： ： =2：6：1 答：该未知物A的实验式为C2H6O。 要确定分子式至少还需知道哪个物理量呢？ 相对分子质量 10 现代化的元素分析仪 现代化的元素分析仪 李比希不仅建立了可以定量测定碳、氢 、氧元素的分析方法，还建立了含氮、硫、卤素等有机化合物的元素定量分析方法，为现代元素定量分析奠定了基础。现在，元素定量分析使用现代化的元素分析仪，分析的精确度和速率都达到了很高的水平。 11 二、分子式和结构式的确定 确定了实验式，还需要什么条件才能确定分子式？ C3H6O 实验式 (C3H6O)n 分子式 怎样确定n？ ③相对密度:D=M1/M2 确定分子式 确定相对分子质量 思考： 思考：我们以前学过的确定物质相对分子质量的方法都有哪些？ 2．确定相对分子质量 (1)计算法 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。 相对分子质量数值上等于摩尔质量(以g·mol－1为单位时)的值。 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)仪器测定 测定相对分子质量的方法很多，质谱法是最精确、最快捷的方法。 14 练习： 18.4 188g/mol 相对分子质量的测定—— 质谱法 有机物分子 确定相对分子质量 离子的质荷比 高能电子 流轰击 带正电荷的分子离子和碎片离子 磁场作用下先后 到达检测仪 质谱图 质谱仪 相对质量与电荷数的比值 质谱图 16 质谱图：以质荷比为横坐标，以各类离子的相对丰度为纵坐标，根据记录测试结果所建立的坐标图。 从图中可知，该有机物的相对分子质量为46。 某有机化合物A的质谱图 质荷比最大的数据就是样品分子的相对分子质量 17 实验式(最简式)与分子式的关系：分子式=(最简式)n。 ①有机化合物A的相对分子质量为46， A的分子式：C2H6O 结合下图求有机化合物A的分子式。(已知A的实验式为C2H6O)   3. 确定分子式 18 符合分子式C2H6O的可能的结构有以下两种： 二甲醚 乙醇 质谱图中的碎片峰对我们确定有机化合物的分子结构有一定帮助，但未知物A究竟是二甲醚还是乙醇？ 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。原子与原子结合依靠的是原子间的化学键，这些化学键就像弹簧，通过震动来化解原子间的伸缩振动，从而保持物质的状态。 分