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《研究有机化合物的一般方法》教案

课程目标

1．了解研究有机物应采取的步骤和方法。

2．初步学会分离、提纯有机物的常用方法。

3．掌握蒸馏、重结晶和萃取实验的基本技能。

4．知道通过化学实验和某些物理方法可以确定有机物的组成和结构。

图说考点

必备基础——自学·尝试

[新知预习]

一、研究有机化合物的基本步骤

二、有机物的分离、提纯

1．蒸馏

(1)用途：常用于分离、提纯沸点不同的__________有机化合物。

(2)适用条件。

①有机化合物热稳定性________。

②有机化合物与杂质的沸点相差______。

2．萃取

(1)萃取类型和原理

①液-液萃取

待分离组分在两种________的溶剂中的______不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。

②固-液萃取

用________从固体物质中溶解出待分离组分的过程。

(2)萃取剂选择的条件

①萃取剂与原溶剂________。

②溶质在萃取剂中的溶解度____。

③萃取剂与溶液中的成分________反应。

(3)装置

3．重结晶

(1)用途：提纯____有机化合物。

(2)溶剂的选择：

①杂质在所选溶剂中溶解度__________，易于除去。

②被提纯有机化合物在所选溶剂中的溶解度受____的影响较大；在热溶液中的溶解度____，冷溶液中的溶解度____，冷却后易于结晶析出。

(3)装置与操作：

三、确定实验式、确定分子式

1．元素分析

(1)定性分析：用化学方法测定有机化合物的元素组成。如燃烧后，C生成__________、H生成__________。

(2)定量分析：将一定量的有机化合物燃烧，转化为简单无机化合物，并通过测定无机物的质量，推算出该有机化合物的所含各元素的__________，然后计算出该有机化合物分子内各元素原子的__________，即确定其实验式(也称最简式)。

2．相对分子质量的测定——质谱法

(1)原理：用高能电子流等轰击样品，使有机分子失去电子，形成带正电荷的分子离子和碎片离子等。分子离子、碎片离子各自具有不同的________，它们在磁场的作用下到达检测器的时间因质量不同而先后有别，其结果被记录为质谱图。

(2)质荷比：指分子离子、碎片离子的________与其电荷数的比值。

由下图可知，质荷比最大的数据是CH3CH2eq\o(O,\s\up6(＋))H(46)，这就表示样品分子的相对分子质量为46。

四、确定分子结构

1．红外光谱：

(1)原理：不同的化学键或官能团的吸收频率不同，在红外光谱图中处于不同的位置。

(2)作用：初步判断某有机物中含有何种______或________。如下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物的结构简式为________________。

2．核磁共振氢谱：

(1)作用：测定有机物分子中氢原子的__________________。

(2)原理：处在不同化学环境中的氢原子在谱图上出现的______不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与________成正比。

(3)分析：吸收峰数目＝__________，吸收峰面积比＝____________。

3．X射线衍射

(1)原理：X射线和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图。经过计算可从中获得分子结构的有关数据，包括________、________等分子结构信息。

(2)作用：X射线衍射技术用于有机化合物________结构的测定，可以获得直接而详尽的结构信息。

[即学即练]

1．判断正误(对的在括号内打√，错的在括号内打×)。

(1)有机物分子中碳、氢原子个数比为1∶4，则该有机物一定是CH4。()

(2)蒸馏分离液态有机物时，在蒸馏烧瓶中应加少量碎瓷片。()

(3)根据相似相溶原理用乙醇从水溶液中萃取有机物。()

(4)根据物质的沸点利用蒸馏法提纯液态有机物时，沸点相差大于30℃为宜。()

(5)常用的有机溶剂有乙醚、石油醚、二氯甲烷等。()

(6)质谱法可确定有机物分子的结构。()

(7)红外光谱可确定分子中所含官能团。()

2．下图实验装置一般不能用于分离物质的是()

3．分离下列混合物，应选用蒸馏操作的是()

A．汽油和柴油

B．溴水

C．硝酸钾和氯化钠的混合物

D．四氯化碳和水

4．在有机物的研究过程中，能快速、精确测定有机物相对分子质量的仪器是()

A．红外光谱仪B．元素分析仪

C．质谱仪D．核磁共振仪

5．某化合物6.4g在氧气中完全燃烧，生成8.8gCO2和7.2gH

A．该化合物含碳、氢两种元素

B．该化合物中碳、氢原子个数比为1∶4

C．无法确定该化合物是否含有氧元素

D．该化合物一定是C2H8O2

6．下列化合物分子，在核磁共振氢谱图中能