人教版高中化学选修五 14 研究有机物的一般步骤和方法.ppt

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(3)、已知相对密度(D),求分子量 相同条件下,气体的分子量之比=密度之比=相对密度。 M1 M2 = ?1 ?2 = D 如:某气体对氢气的相对密度是17,则该气体的分子量为 又如:某气体对空气的相对密度是1.5,则该气体的分子量为 34 44 确定相对分子质量的方法有 (1) M = m/n (2) M = 22.4?ρ (3) M1 = DM2 (4)相对分子质量的确定——质谱法 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。 2、相对分子质量的测定——质谱法 原理:用高能电子流轰击样品,使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子,在磁场的作用下,由于它们的相对质量不同而使其到达检测器的时间也先后不同,其结果被记录为质谱图。 乙醇的质谱图 相对丰度(RA)——以图中最强的离子峰(基峰)高为100%,其它峰的峰高则用相对于基峰的百分数表示。 29 CH3CH2+ CH2=OH+ CH3CH=OH+ CH3CH2OH+ 100% 0 60% 20% 50 30 20 质荷比最大的数据表示未知物A的相对分子质量46 [练习1].2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机物分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极少量的化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化,少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化后可得到C2H6+、C2H5+、C2H4+……,然后测定其质荷比。某有机物样品的质荷比如右图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可能是 A 甲醇 B 甲烷 C 丙烷 D 乙烯 B [练习]某有机物的结构确定: ①测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%, 则其实验式是( )。 ②确定分子式:下图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为( ),分子式为( )。 C4H10O 74 C4H10O (5)特殊方法 部分有机物的实验式中H已达饱和,则该有机物的实验式就是分子式。(如:CH4、CH3Cl、C2H6O等) 部分特殊组成的实验式如:CH3 当n=2时即达饱和,在不知相对分子质量时也可求得C2H6 三、 分子结构的测定 有机物的性质 结构式 (确定有机物的官能团) 分子式 计算不饱和度 推测可能的官能团 写出可能的同分异构体 利用官能团的特征性质,通过化学实验确定。 当化合物结构比较复杂时,若用化学方法,时间长、浪费试剂,因此科学上常常需要采取一些物理方法。与鉴定有机物结构有关的物理方法有红外光谱、核磁共振谱等。 1、红外光谱 : 在有机物分子中,组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态,其振动频率与红外光的振动频率相当。所以,当用红外线照射有机物分子时,分子中的化学键或官能团可发生振动吸收,不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上将处于不同的位置,从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。 P.22图:吸收越强,透过率越低,则说明含有该种原子团(官能团) [例一]下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为: C—O—C C=O 不对称CH3 CH3COOCH2CH3 [练习]有一有机物的相对分子质量为74,确定分子结构,请写出该分子的结构简式          C—O—C 对称CH3 对称CH2 CH3CH2OCH2CH3 2、核磁共振氢谱 : 氢原子核具有磁性,如用电磁波照射氢原子核,它能通过共振吸收电磁波能量,发生跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号,处在不同环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同,在图谱上出现的位置也不同,各类氢原子的这种差异被称作化学位移;而且吸收峰的面积与氢原子数成正比. P.23图 由上述图谱可知 : 未知物A的结构应为CH3CH2OH [练习]2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果,其中一项是瑞士科学家库尔特·维特里希发明了“利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上经常使用的是氢核磁共振谱,它是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中的不同的氢原子。下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是 A HCHO B CH3OH C HCOOH D CH3COOCH3 A [练习] 分子式为C3H6O2的二元混合物,如果在核磁共振氢谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。

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