專題1第二單元第1課時(shí)有機(jī)化合物組成和結(jié)構(gòu)的研究

1、CH4高中化學(xué)精品課件高中化學(xué)精品課件 選修選修 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)第第1課時(shí)有機(jī)化合物組成和結(jié)構(gòu)的研究課時(shí)有機(jī)化合物組成和結(jié)構(gòu)的研究第二單元科學(xué)家怎樣研究有機(jī)物第二單元科學(xué)家怎樣研究有機(jī)物 主目錄主目錄有機(jī)化合物組成有機(jī)化合物組成和結(jié)構(gòu)的研究和結(jié)構(gòu)的研究 u探究點(diǎn)一探究點(diǎn)一 有機(jī)化合物組成的研究有機(jī)化合物組成的研究 u探究點(diǎn)二探究點(diǎn)二 有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的研究有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的研究主目錄主目錄學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：有機(jī)化合物的組成和結(jié)構(gòu)的確定有機(jī)化合物的組成和結(jié)構(gòu)的確定。1.知道研究有機(jī)化合物組成的意義和常用方法。知道研究有機(jī)化合物組成的意義和常用方法。2.了解研究有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的意義，知

2、道現(xiàn)代化學(xué)測(cè)定有機(jī)物結(jié)構(gòu)的分析方法，了解研究有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的意義，知道現(xiàn)代化學(xué)測(cè)定有機(jī)物結(jié)構(gòu)的分析方法， 了解有機(jī)化合物中常見的基團(tuán)（官能團(tuán)）。了解有機(jī)化合物中常見的基團(tuán)（官能團(tuán)）。3.能根據(jù)李比希法的基本原理確定簡(jiǎn)單有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式（最簡(jiǎn)式），并結(jié)合相對(duì)能根據(jù)李比希法的基本原理確定簡(jiǎn)單有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式（最簡(jiǎn)式），并結(jié)合相對(duì) 分子質(zhì)量確定其分子式。分子質(zhì)量確定其分子式。4.能根據(jù)能根據(jù) 1H 核磁共振譜以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法確定有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)。核磁共振譜以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法確定有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)。主目錄主目錄溫故追本溯源溫故追本溯源推陳方可知新推陳方可知新(3)不同種元素在組成化合物時(shí)也有類似的現(xiàn)象

3、，如不同種元素在組成化合物時(shí)也有類似的現(xiàn)象，如Na和和Cl，只能組成，只能組成NaCl，F(xiàn)e和和O則可以組成則可以組成FeO、Fe2O3、Fe3O4等。等。1物質(zhì)是由物質(zhì)是由 組成的。由一種元素組成的組成的。由一種元素組成的 ，稱為，稱為 ，由兩，由兩 種或兩種以上元素組成的純凈物稱為種或兩種以上元素組成的純凈物稱為 。純凈物純凈物單質(zhì)單質(zhì)化合物化合物元素元素(1)元素以單質(zhì)形式存在的稱為游離態(tài)，以化合物形式存在的稱為化合態(tài)。元素以單質(zhì)形式存在的稱為游離態(tài)，以化合物形式存在的稱為化合態(tài)。(2)同一種元素在組成單質(zhì)時(shí)，有的元素只能形成一種單質(zhì)，有的元素則可形同一種元素在組成單質(zhì)時(shí)，有的元素只能形

4、成一種單質(zhì)，有的元素則可形成多種單質(zhì)。成多種單質(zhì)。(4)在已知的元素中形成化合物種類最多的元素是碳元素。在已知的元素中形成化合物種類最多的元素是碳元素。主目錄主目錄溫故追本溯源溫故追本溯源推陳方可知新推陳方可知新3 實(shí)驗(yàn)測(cè)得某碳?xì)浠衔飳?shí)驗(yàn)測(cè)得某碳?xì)浠衔顰中，含碳中，含碳80%，含氫，含氫20%，該化合物的最簡(jiǎn)式，該化合物的最簡(jiǎn)式 為為 。 又測(cè)得該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量是又測(cè)得該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量是30，該化合物的分子式為，該化合物的分子式為 。2科學(xué)家研究有機(jī)化合物的組成時(shí)，需要知道該化合物由哪些元素組成，各元素科學(xué)家研究有機(jī)化合物的組成時(shí)，需要知道該化合物由哪些元素組成，各元素它和分子

5、式的區(qū)別：它和分子式的區(qū)別：(1)最簡(jiǎn)式是表示化合物分子中所含各元素原子個(gè)數(shù)的最簡(jiǎn)單整數(shù)比的式子；最簡(jiǎn)式是表示化合物分子中所含各元素原子個(gè)數(shù)的最簡(jiǎn)單整數(shù)比的式子；(2)分子式是表示化合物分子所含元素的原子種類及數(shù)目的式子；分子式是表示化合物分子所含元素的原子種類及數(shù)目的式子；(3)二者中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，可能不同的是原子個(gè)數(shù)。二者中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，可能不同的是原子個(gè)數(shù)。CH3C2H6的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少，由此就能夠知道有機(jī)化合物的最簡(jiǎn)式的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少，由此就能夠知道有機(jī)化合物的最簡(jiǎn)式(實(shí)驗(yàn)式實(shí)驗(yàn)式)。主目錄主目錄基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究6探究點(diǎn)一探究點(diǎn)一有機(jī)化合

6、物組成的研究有機(jī)化合物組成的研究(3)判斷是否含氧元素，可先求出產(chǎn)物判斷是否含氧元素，可先求出產(chǎn)物CO2和和H2O中中 兩元素的質(zhì)量和，兩元素的質(zhì)量和，再與有機(jī)物的質(zhì)量比較，若兩者相等，則說明原有機(jī)物中再與有機(jī)物的質(zhì)量比較，若兩者相等，則說明原有機(jī)物中 ，否則，否則有機(jī)物中有機(jī)物中 。1鑒定有機(jī)物中含有哪些元素鑒定有機(jī)物中含有哪些元素(定性分析定性分析)(1)將某有機(jī)物在將某有機(jī)物在O2中充分燃燒后，各元素對(duì)應(yīng)的燃燒產(chǎn)物：中充分燃燒后，各元素對(duì)應(yīng)的燃燒產(chǎn)物：SO2CCO2H H2ONN2S(2)若將有機(jī)物完全燃燒，生成物只有若將有機(jī)物完全燃燒，生成物只有H2O(使無水使無水CuSO4變藍(lán)變藍(lán))

7、和和CO2(使澄清石灰使澄清石灰水變渾濁水變渾濁)，則該有機(jī)物中一定含有的元素是，則該有機(jī)物中一定含有的元素是 ，可能含有的元素是，可能含有的元素是 。C、HOC、H不含氧元素不含氧元素含氧元素含氧元素(4)其他元素也可用不同的實(shí)驗(yàn)方法分別測(cè)定，如用鈉融法可確定有機(jī)物中是否存在其他元素也可用不同的實(shí)驗(yàn)方法分別測(cè)定，如用鈉融法可確定有機(jī)物中是否存在氮、氯、溴、硫等元素，用銅絲燃燒法可定性確定有機(jī)物中是否存在鹵素。用紅熱氮、氯、溴、硫等元素，用銅絲燃燒法可定性確定有機(jī)物中是否存在鹵素。用紅熱的銅絲蘸上試樣灼燒時(shí)，若含有鹵素則火焰為綠色。的銅絲蘸上試樣灼燒時(shí)，若含有鹵素則火焰為綠色。主目錄主目錄基礎(chǔ)

8、自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究72確定有機(jī)物中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)確定有機(jī)物中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(定量分析定量分析)(1)先用紅熱的先用紅熱的CuO作氧化劑，將僅含作氧化劑，將僅含C、H、O元素的有機(jī)物氧化，然后分別元素的有機(jī)物氧化，然后分別用無水用無水CaCl2和和KOH濃溶液吸收生成的水和二氧化碳；濃溶液吸收生成的水和二氧化碳；(2)根據(jù)吸收前后吸收劑的質(zhì)量變化即可算出反應(yīng)生成的水和二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)吸收前后吸收劑的質(zhì)量變化即可算出反應(yīng)生成的水和二氧化碳的質(zhì)量，從而確定有機(jī)物中氫元素和碳元素的質(zhì)量，剩余則為氧元素的質(zhì)量；從而確定有機(jī)物中氫元素和碳元素的質(zhì)量，剩余則為氧元素的質(zhì)量；

9、(3)最后計(jì)算確定有機(jī)物分子中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。最后計(jì)算確定有機(jī)物分子中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。優(yōu)點(diǎn)是：自動(dòng)化程度高、所需樣品量小、分析速度快、同時(shí)對(duì)多種元素進(jìn)行分析等，優(yōu)點(diǎn)是：自動(dòng)化程度高、所需樣品量小、分析速度快、同時(shí)對(duì)多種元素進(jìn)行分析等，若與計(jì)算機(jī)連接還可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)分析，并可生成各種形式的分析報(bào)告。若與計(jì)算機(jī)連接還可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)分析，并可生成各種形式的分析報(bào)告。3儀器分析法儀器分析法人們常借助元素分析儀來確定有機(jī)物的組成。人們常借助元素分析儀來確定有機(jī)物的組成。主目錄主目錄基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究8歸納總結(jié)歸納總結(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)法化學(xué)實(shí)驗(yàn)法(李比希法、鈉融法、銅

10、絲燃燒法等李比希法、鈉融法、銅絲燃燒法等)、儀器分析法。、儀器分析法。(2)李比希燃燒法李比希燃燒法(1)確定有機(jī)物元素組成的方法有：確定有機(jī)物元素組成的方法有：主目錄主目錄基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究9活學(xué)活用活學(xué)活用D 主目錄主目錄基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究10題目解析題目解析由題中數(shù)據(jù)可知由題中數(shù)據(jù)可知 n(CO2)為為0.2 mol，n(H2O)為為0.4 mol，所以所以m(C)m(H)3.2 g6.4 g，故該化合物中還含有，故該化合物中還含有氧元素，氧元素，n(O)0.2 mol,該化該化合物最簡(jiǎn)式可表示為合物最簡(jiǎn)式可表示為CH4O。D

11、理解感悟理解感悟有機(jī)物中氧元素的測(cè)定通常是根據(jù)有有機(jī)物中氧元素的測(cè)定通常是根據(jù)有機(jī)物中其他元素的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)與總體進(jìn)行比機(jī)物中其他元素的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)與總體進(jìn)行比較，然后判斷是否含有氧元素，若各質(zhì)量分?jǐn)?shù)之較，然后判斷是否含有氧元素，若各質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為和為1或各元素質(zhì)量之和與試樣質(zhì)量相等則無氧；或各元素質(zhì)量之和與試樣質(zhì)量相等則無氧；若質(zhì)量不等或質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和小于若質(zhì)量不等或質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和小于 1 則含有氧。則含有氧。主目錄主目錄基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究11探究點(diǎn)二探究點(diǎn)二有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的研究有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的研究 1基團(tuán)理論基團(tuán)理論 在有機(jī)化學(xué)發(fā)展的歷史進(jìn)程中，在有機(jī)化學(xué)發(fā)展

12、的歷史進(jìn)程中，“基團(tuán)理論基團(tuán)理論”對(duì)有機(jī)化學(xué)的發(fā)展起到了巨大的推對(duì)有機(jī)化學(xué)的發(fā)展起到了巨大的推 動(dòng)作用，這一理論是由動(dòng)作用，這一理論是由_率先提出來的。有機(jī)物中不同的基團(tuán)具有不同率先提出來的。有機(jī)物中不同的基團(tuán)具有不同 的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)，它們是不帶電的。例如：的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)，它們是不帶電的。例如：COOH具有酸性；具有酸性；NH2具有具有 堿性，有機(jī)物的性質(zhì)可以看作是各種基團(tuán)性質(zhì)的加和。堿性，有機(jī)物的性質(zhì)可以看作是各種基團(tuán)性質(zhì)的加和。 請(qǐng)寫出下列常見基團(tuán)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：請(qǐng)寫出下列常見基團(tuán)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 羥基羥基_，醛基，醛基_，羧基，羧基_， 氨基氨基_，甲基，甲基_。 分別寫出羥基和氫氧根的電子

13、式分別寫出羥基和氫氧根的電子式 、 。 李比希李比希 OH CHO COOH NH2 CH3 主目錄主目錄基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究12推知有機(jī)物分子含有的化學(xué)鍵或官推知有機(jī)物分子含有的化學(xué)鍵或官 能團(tuán)能團(tuán) 推知有機(jī)物分子有幾種不同推知有機(jī)物分子有幾種不同 類型的氫原子及各自的數(shù)目類型的氫原子及各自的數(shù)目 主目錄主目錄基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究13氫原子類型吸收峰數(shù)目氫原子類型吸收峰數(shù)目3； 不同氫原子的個(gè)數(shù)之比不同吸不同氫原子的個(gè)數(shù)之比不同吸收峰的面積之比收峰的面積之比2 1 3 氫原子類型吸收峰數(shù)目氫原子類型吸收峰數(shù)目1； 只有一種類型的氫原子只

14、有一種類型的氫原子 主目錄主目錄基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究14CH3CH=CH22 主目錄主目錄基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究15歸納總結(jié)歸納總結(jié)(1)(1)有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的確定方法有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的確定方法a.根據(jù)價(jià)鍵規(guī)律，某些有機(jī)物只存在一種結(jié)構(gòu)，可直接由分子式確定結(jié)構(gòu)根據(jù)價(jià)鍵規(guī)律，某些有機(jī)物只存在一種結(jié)構(gòu)，可直接由分子式確定結(jié)構(gòu)。物理方法物理方法a.紅外光譜法紅外光譜法：初步判斷有機(jī)物中含有的官能團(tuán)或化學(xué)鍵。初步判斷有機(jī)物中含有的官能團(tuán)或化學(xué)鍵。b.核磁共振氫譜核磁共振氫譜： 測(cè)定有機(jī)物分子中氫原子的類型和數(shù)目。測(cè)定有機(jī)物分子中氫原子的類型和數(shù)目。氫

15、原子的類型吸收峰數(shù)目氫原子的類型吸收峰數(shù)目不同氫原子個(gè)數(shù)之比不同吸收峰面積之比不同氫原子個(gè)數(shù)之比不同吸收峰面積之比化學(xué)方法化學(xué)方法c.通過定量實(shí)驗(yàn)，確定有機(jī)物中的官能團(tuán)及其數(shù)目通過定量實(shí)驗(yàn)，確定有機(jī)物中的官能團(tuán)及其數(shù)目。b.官能團(tuán)的特征反應(yīng)官能團(tuán)的特征反應(yīng)定性實(shí)驗(yàn)定性實(shí)驗(yàn)確定有機(jī)物中可能存在的官能團(tuán)確定有機(jī)物中可能存在的官能團(tuán)。(2)質(zhì)譜法可以測(cè)定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，在質(zhì)譜圖中，最大的質(zhì)荷比質(zhì)譜法可以測(cè)定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，在質(zhì)譜圖中，最大的質(zhì)荷比就是有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量。根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量和最簡(jiǎn)式可以確定有機(jī)就是有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量。根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量和最簡(jiǎn)式可以確定有機(jī)物的分子式物的分子式

16、。主目錄主目錄基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究16活學(xué)活用活學(xué)活用題目解析題目解析有機(jī)物中含有幾種不同類型有機(jī)物中含有幾種不同類型的氫原子，在核磁共振氫譜的氫原子，在核磁共振氫譜上就能出現(xiàn)幾種信號(hào)峰，現(xiàn)上就能出現(xiàn)幾種信號(hào)峰，現(xiàn)題給有機(jī)物在核磁共振氫譜題給有機(jī)物在核磁共振氫譜圖中有三種信號(hào)峰，這表明圖中有三種信號(hào)峰，這表明有機(jī)物分子中含有三種不同有機(jī)物分子中含有三種不同類型的氫原子。類型的氫原子。C 主目錄主目錄基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究17活學(xué)活用活學(xué)活用題目解析題目解析主目錄主目錄基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究重點(diǎn)互動(dòng)探究18學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)有機(jī)物

17、結(jié)構(gòu)的確定方法思路有機(jī)物結(jié)構(gòu)的確定方法思路主目錄主目錄檢測(cè)學(xué)習(xí)效果檢測(cè)學(xué)習(xí)效果體驗(yàn)成功快樂體驗(yàn)成功快樂題號(hào)題號(hào)請(qǐng)選擇請(qǐng)選擇A 題目解析題目解析核磁共振儀的作用是測(cè)某元素核磁共振儀的作用是測(cè)某元素原子的種類，若為氫譜則測(cè)的原子的種類，若為氫譜則測(cè)的就是等效氫的種類。就是等效氫的種類。主目錄主目錄檢測(cè)學(xué)習(xí)效果檢測(cè)學(xué)習(xí)效果體驗(yàn)成功快樂體驗(yàn)成功快樂題號(hào)題號(hào)請(qǐng)選擇請(qǐng)選擇C題目解析題目解析紅外光譜的作用是判斷化合物紅外光譜的作用是判斷化合物中的基團(tuán)種類，如烴基種類、中的基團(tuán)種類，如烴基種類、官能團(tuán)種類等。官能團(tuán)種類等。主目錄主目錄檢測(cè)學(xué)習(xí)效果檢測(cè)學(xué)習(xí)效果體驗(yàn)成功快樂體驗(yàn)成功快樂題號(hào)題號(hào)請(qǐng)選擇請(qǐng)選擇題目解析

18、題目解析由由 C、H 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可推出的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可推出 O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由各元素的的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可確定質(zhì)量分?jǐn)?shù)可確定 X 的實(shí)驗(yàn)式，的實(shí)驗(yàn)式，由相對(duì)分子質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)式可由相對(duì)分子質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)式可確定確定 X 的分子式。的分子式。B 主目錄主目錄檢測(cè)學(xué)習(xí)效果檢測(cè)學(xué)習(xí)效果體驗(yàn)成功快樂體驗(yàn)成功快樂題號(hào)題號(hào)請(qǐng)選擇請(qǐng)選擇題目解析題目解析相同狀況下，相同體積烴蒸相同狀況下，相同體積烴蒸氣物質(zhì)的量相同，完全燃燒氣物質(zhì)的量相同，完全燃燒生成生成CO2的體積之比為的體積之比為1 2，生成水的體積之比為生成水的體積之比為2 3，可設(shè)這兩種烴的分子式分別可設(shè)這兩種烴的分子式分別為為CnH2m、C2nH3m，所以滿足，所以滿足通式的有通式的有CH4和和C2H6，C2H4和和C4H6，C3H8和和C6H12。C6H12CH4C2H6C2H4C4H6C3H8主目錄主目錄檢測(cè)學(xué)習(xí)效果檢測(cè)學(xué)習(xí)效果體驗(yàn)成功快樂體驗(yàn)成功快樂題號(hào)題號(hào)請(qǐng)選擇請(qǐng)選擇題目解析題目解析質(zhì)譜圖中最大質(zhì)荷比即為有機(jī)質(zhì)譜圖中最大質(zhì)荷比即為有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，所以根據(jù)物的相對(duì)分子質(zhì)量，所以根據(jù)質(zhì)譜圖可知質(zhì)譜圖可知A的相對(duì)分子質(zhì)量的相對(duì)分子質(zhì)量為為46。2.3 g A完全燃燒生成完全燃燒生成0.1 mo