高中 高二 化學選擇性必修3 第一章 第二節(jié) 第2課時 有機物分子式和分子結構的確定 教學課件

1、人教版 選擇性必修三第一章 第二節(jié) 第二課時有機物分子式與分子結構的確定深圳市南山區(qū)華僑城中學 嚴偉【交流思考】液體A液體A確定實驗式元素分析確定分子式分子結構02一、確定實驗式元素分析2.原理：1.含義：元素的定性、定量分析是用化學方法測定有機化合物的元素組成，以及各元素的質量分數(shù)。將一定量的有機物燃燒定量測定轉化為簡單的無機物推算有機物各元素質量分數(shù)計算有機物各元素原子最簡整數(shù)比確定實驗式（最簡式）033 .方法：李比希元素分析儀示意圖李比希僅含C、H、O元素的有機化合物KOH濃溶液吸收無水CaCl2吸收CuO作氧化劑氧化生成的CO2生成的H2Om1m2有機物中C、H質量分數(shù)，剩余的就是O

2、的質量分數(shù)實驗式計算一、確定實驗式元素分析04【應用探究】某含C、H、O三種元素的未知物A，經(jīng)燃燒分析實驗測定該未知物碳的質量分數(shù)為52.16，氫的質量分數(shù)為13.14，試求該未知物A的實驗式。(1) 先確定該有機物中各組成元素原子的質量分數(shù)(2) 再求各元素原子的個數(shù)比【思路點撥】實驗式C2H6OC 52.16% O 34.70%H 13.14% N(C)：N(H)：N(O)52.16%12.0113.14%1.00834.70%16.00：2：6：105【思考與交流】液體A實驗式確定分子式相對分子質量質譜法分子結構元素分析06二、確定分子式質譜法少量樣品有機分子失去電子形成帶正電荷的分子離

3、子和碎片離子等計算機分析得到它們相對質量與電荷數(shù)比值 （質荷比）以質荷比為橫坐標，以各類離子相對豐度為縱坐標記錄測試結果，得到質譜圖質譜儀用高能電子流等轟擊離子因質量、電荷不同，在電場和磁場中運動行為不同1.原理：質譜儀072. 應用：已測得某未知物A的實驗式為C2H6O，其質譜圖如下圖所示，求A的相對分子質量？未知物A的質譜圖質譜圖中，質荷比的最大值=該有機物的相對分子質量 A的相對分子質量：46 二、確定分子式質譜法08依據(jù)質譜圖： 未知物A的相對分子質量為46，實驗式C2H6O的相對分子質量是46，二甲醚 乙醇 寫出C2H6O可能的結構：怎樣確定有機物A是二甲醚，還是乙醇？【思考交流】0

4、9M=M (C2H6O) n， n=1，所以未知物A的實驗式 和分子式都是C2H6O 。 【思考與交流】液體A實驗式分子式相對分子質量質譜法元素分析分子結構化學鍵、官能團等分子結構信息現(xiàn)代分析儀器10德國化學家Fischer歷時七年才測得葡萄糖結構1902年獲得諾貝爾獎三、確定分子結構波普分析（1）原理：不同的官能團或化學鍵吸收頻率不同，在紅外光譜 圖中處于不同的位置。（2）用途：確定官能團和化學鍵的類型 紅外光譜儀1.紅外光譜11未知物A含有-OH下圖所示是未知物A（化學式為C2H6O）的紅外光譜圖，推測A的分子結構該未知物A是含有羥基官能團的化合物，結構簡式為：C2H5OH（3）應用三、確

5、定分子結構波普分析12（1）原理：處于不同化學環(huán)境中的氫原子在譜圖上出現(xiàn)的位置 不同，而且吸收峰面積與氫原子個數(shù)成正比。（2）用途：確定氫原子的種類及數(shù)目。三、確定分子結構波譜分析吸收峰數(shù)目氫原子種類數(shù)核磁共振 氫譜圖核磁共振儀2.核磁共振氫譜峰面積之比氫原子數(shù)之比（吸收強度）13二甲醚的核磁共振氫譜（3）應用未知物A的核磁共振氫譜三個峰 峰面積之比6:4:2一個峰 三、確定分子結構波普分析14研究有機物的基本步驟【課堂小結】液體A確定實驗式確定分子式確定分子結構元素定量分析質譜法波譜分析：紅外光譜、核磁共振氫譜、紅外光譜 化學鍵和官能團核磁共振氫譜 氫原子的種類和數(shù)目17 X射線是一種波長很

6、短（約1010m）的電磁波，它和晶體中的原子相互作用可以產(chǎn)生衍射譜圖。經(jīng)過計算可以從中獲得分子結構的有關數(shù)據(jù)，包括鍵長、鍵角等分子結構信息。將X射線衍射技術用于有機化合物（特別是復雜的生物大分子）晶體結構的測定，可以獲得更為直接而詳盡的結構信息。目前，X射線衍射技術已成為物質結構測定的一種重要技術。X射線衍射技術15X射線衍射儀【拓展延伸】 20世紀70年代初，我國屠呦呦等科學家使用乙醚從中藥中提取并用柱色譜分離得到抗瘧疾有效成分青蒿素?？茖W家們通過元素分析和質譜法分析，確定了青蒿素的相對分子質量為282，分子式為C15H22O5。經(jīng)紅外光譜和核磁共振譜分析，確定青蒿素分子結構中含有酯基和甲基

7、等結構片段。通過化學反應證明其分子中含有過氧基團（OO）。1975年底，中國科學院的科學家通過X射線衍射最終測定了青蒿素的分子結構?！净瘜W史話】青蒿素結構的測定青蒿素結構式161. 已知由C、H、O元素組成的某化合物9.2 g完全燃燒后可以得到 17.6 g CO2和10.8 g H2O，則該化合物的實驗式為() AC2H6O2 BC2H6O CC2H4O2 DC2H4O【課堂練習】182.設H的質荷比為，某有機物樣品的質荷比如圖所示(假設離子均帶一個單位正電荷，信號強度與該離子的多少有關)，則該有機物可能是()A. 甲醇(CH3OH) B. 甲烷 C. 丙烷 D. 乙烯【課堂練習】193.某

8、化合物的結構(鍵線式)及球棍模型如下：該有機分子的核磁共振氫譜圖如右圖所示(單位是ppm)。下列關于該有機物的敘述正確的是()A該有機物不同化學環(huán)境的氫原子有6種B該有機物屬于芳香化合物C鍵線式中的Et代表的基團為CH3D該有機物在一定條件下能完全燃燒生成CO2和H2O【課堂練習】20【課堂練習】4.質譜圖表明某有機物的相對分子質量為70，紅外光譜表征到 鍵和C=O鍵的存在，核磁共振氫譜表明峰面積之比為1113。下列說法正確的是()A分子中共有5種不同化學環(huán)境的氫原子B該物質的分子式為C4H8OC該有機物的結構簡式為CH3CH=CHCHOD在一定條件下，1 mol該有機物可與3 mol的氫氣加成21【課堂練習】5.有機物A經(jīng)李比希法和質譜法分析得知其相對分子質量為136,A分子中只含一個苯環(huán)