第四节研究有机物的一般步骤和方法预案.ppt

一、有机物的分离与提纯 　1、蒸馏： 利用混合物中各种成分的沸点不同而使其分离的方法。 　　　　 　　课本P.17实验1-1 工业乙醇 的蒸馏 2、重结晶： 3、萃取： 原理：利用混合物中一种溶质在互不相溶的两种溶剂中的溶解性不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来的方法。 主要仪器：分液漏斗 2、相对分子质量的测定——质谱法（MS） 2、相对分子质量的测定——质谱法（MS） 有机物的分子式为: (CH2O) 根据物质在两相(气—液、液—液等)间溶解性或吸附能力不同，分为纸上色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、液相色谱法等。 　　常用的吸附剂：碳酸钙、硅胶、氧化铝、活性炭等。 　　色谱法是化学家分离、提纯有机物不可缺少的方法。 气相色谱仪 高效液相色谱仪 离子色谱仪 三聚氰胺分析仪(色谱法) 用粉笔分离植物叶子中的色素 实践活动 　取5 g新鲜的菠菜叶(或其他绿色植物的叶子)，用剪刀剪碎后放入研钵中，加入10 mL无水乙醇或丙酮研磨成浆状，过滤除去渣子，将滤液放入50 mL烧杯中，再在烧杯中心垂直放置一根白粉笔。约10 min后观察并记录实验现象。 研究有机化合物要经过以下几个步骤: 粗产品 分离提纯 定性分析 定量分析 除杂质 确定组成元素 质量分析 测定分子量 结构分析 实验式或最简式 分子式 结构式 结晶 萃取 蒸馏 二、元素分析与相对分子质量的确定 1、元素分析：李比希法→现代元素分析法 元素分析仪 数据经处理后即可确定有机物的实验式（最简式） 德国化学家李比希（1803～1873） 化学史话 李比希对有机化合物结构的研究有什么贡献？ 李比希法：定量测定有机物中碳和氢元素含量的一种分析方法。 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。如果碳与氢的百分含量相加达不到100%，而又检测不出其他元素，则差数就是氧的百分含量。本法的特点是碳氢分析在同一样品中进行，且对仪器装置稍加改装后，即能连续检测其他元素。 三、元素分析与相对分子质量的确定 “李比希元素分析法”的原理： 取定量含C、H（O）的有机物 加氧化铜 氧化 H2O CO2 用无水 CaCl2吸收 用KOH浓 溶液吸收 得前后质量差 得前后质量差 计算C、H含量 计算O含量 得出实验式 将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式（又称为最简式）。 例1、5.8 g某有机物完全燃烧，只生成CO2 13.2 g , H2O 5.4 g 。含有哪些元素? C3H6O 求有机物的实验式： 【例题2】某含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测定A中碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数为13.14%，求A的实验式。 解： 氧的质量分数为 1－ 52.16%－ 13.14% ＝34.70% 各元素原子个数比 N(C)：N(H)：N(O) ＝ ＝ 2：6：1 A的实验式为： C2H6O 思考：能否直接确定该有机物的分子式? 例3、将有机物A置于氧气流中充分燃烧， 实验测得：生成5.4gH2O和8.8gCO2 ，消耗氧气6.72L（标准状况下）。 则该物质的最简式为___________ C2H6O 思考：能否直接确定该有机物的分子式? 例4、将6.0 g有机物A置于氧气流中充分燃烧，将反应后的气体依次通入无水氯化钙和碱石灰中,二者分别增重3.6g和8.8gCO2，则该物质的 式为___________ CH2O 最简式 C3H6O3 C2H4O2 CH2O 【例题5】化合物A的相对分子质量为150，其中含O 21.33%，则A的分子式为___________ 商余法 C9H10O2 [练习]吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。吗啡分子含C 71.58%、H 6.67%、N 4.91%、其余为O。已知其分子量不超过300。 试求：⑴ 吗啡的相对分子质量；⑵ 吗啡的分子式。 分析：可先假设分子中只含1个氮原子，可通过N的百分含量和N的原子量，计算出吗啡的最小分子量。 解：吗啡最小分子量 ?????????????，而又知吗啡分子量不超过300，故可知吗啡分子量即为285。 一个吗啡分子中碳原子数为 ??????????