内容发布更新时间 : 2024/10/18 21:18:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法

【学习目标】

1．了解研究有机化合物的一般步骤；

2．掌握有机物的分离与提纯方法（蒸馏法、重结晶法、萃取法等）； 3．了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法； 4．掌握确定有机化合物的分子式的一般方法； 5．了解鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。 【学习重点】1.有机物分离与提纯的一般方法；

2.鉴定有机化合物结构的一般过程与方法。

【学习难点】鉴定有机物结构的物理方法介绍。 【学习过程】

【学生自主学习】阅读教材P17~19，完成下列填空。

1．研究有机化合物的步骤一般有四个，即： 、 、 、 。 2．分离与提纯

分离对象 蒸馏 满足条件 使用仪器 3．元素分析确定实验式

一般采用 ，由燃烧产物计算求得有机物的 。 4．相对分子质量（M）的测定

采用 ，图中最大的 代表了该有机物的相对分子质量。 5．分子结构的鉴定：

一是 光谱，利用 或 的振动吸收频率不同，从而获得分子中含有何种 或 的信息。

二是 谱，通过观察图谱中峰的 和 ，确定不同环境的氢原子的种类和个数比。 【课堂互动探究】 一、分离和提纯

重结晶 萃取 1．蒸馏

【思考与交流1】⑴酒精的主要成分是乙醇，怎样从发酵液中提取乙醇？ 【实验1—1】含有杂质的工业乙醇的蒸馏

⑵工业乙醇含水、甲醇等杂质，通过蒸馏可获得含95.6%的乙醇和4.4%水的共沸混合物，如果要制得无水乙醇，你有什么方法？

⑶温度计水银球位于 ；加热前加素烧瓷片，目的是 ；冷凝水进出方向为 口进， 口出。 2．重结晶

【思考与交流2】⑴除杂：NaCl(KNO3) KNO3 (NaCl) (2) 实验1-2中，为了获得更多的苯甲酸晶体，是不是结晶的温度越低越好？

3．萃取、分液

【思考与交流3】⑴如何选择萃取剂？

⑵碘在酒精中的溶解度大于在水中的溶解度，能否用酒精提取酒精中的碘单质？

注意：萃取操作后，振荡，静置分层，下层液体从 口放出，上层液体从 口倒出。 【小结】分离提纯物质时必须遵循“四原则”和“三必须”．

“四原则”：一不增(不引入新杂质)，二不减(不减少被提纯物质)，三易分离(被提纯物与原物质易分离)，四易复原(被提纯物质易复原)．

“三必须”：除杂试剂必须过量，过量的试剂必须除尽，除杂途径必须最佳． 【练习一】

1．将以下混合物与分离方法连线 乙酸乙酯和乙酸钠溶液 乙醇和丁醇

碘化钾和碘的水溶液 硝酸钾与氯化钠固体 2．《创新方案》P14~15

二、元素分析与相对分子质量的测定 （一）元素分析

元素分析的目的是 。

蒸馏 分液 萃取 结晶、重结晶

(1)定性分析

用化学方法鉴定有机物分子的元素组成．如燃烧后C生成 ，H生成 ，Cl生成 . (2)定量分析

将一定量有机物燃烧并测定各产物的量，从而推算出各组成元素的质量分数． (3)李比希氧化产物吸收法确定有机物实验式

用CuO作氧化剂将仅含C、H、O元素的有机物氧化，产物 用无水CaCl2原子在分子中的含量，剩余的就是 的含量

【例1】燃烧某有机物A 1.50 g，生成1.12 L(标准状况)CO2和0.05 mol H2O.该有机物中是否含有氧元素？试求该有机物的实验式．

注意：元素分析只能确定有机物分子的个原子的最简整数比，即有机物的实验式。 （二）相对分子质量的测定—质谱法（教材P21）

质谱图中质荷比比值最大的即为该有机物的 ． 如：下图是某有机物A的质谱图，你能确定A的相对分子质量吗？

【思考与交流4】有机化合物相对分子质量的确定方法

1．根据标准状况下气体的密度ρ，计算该气体的摩尔质量，即数值上等于该气体的相对分子质量：M＝22.4ρ(限于标准状况下)．

如：某有机物A的蒸气密度为3.214g/L（已折算成标准状况），则A的相对分子质量为 。

2．依据气体的相对密度D，计算气体的相对分子质量：

如：某有机物B的蒸气对空气的相对密度是1.04，则B的相对分子质量为 。 3．根据物质的质量m，物质的量n，计算物质的摩尔质量，M=m/n 4．质谱法，质荷比最大值为相对分子质量。 【思考与交流5】有机化合物分子式的确定方法

吸收， 用KOH浓溶液吸收．分别称出吸收剂吸收前后的质量，计算出

1． 实验式法

【例2】教材P20“例题”。 【变式训练1】教材P21“学与问”。

除了实验式法，本题是否还有其他方法可解？

【练习】实验测定某有机化合物元素质量组成为C：69%，H：4.6%，N：8.0%，其余是O，相对分子质量在300~400之间，试确定该有机物的： ⑴实验式 ⑵相对分子质量 ⑶分子式 2． 直接法

根据题意计算n(有机物)∶n(C)∶n(H)∶n(O)=a∶b∶c∶d，即可确定分子式。 【例3】某有机物3.24g装入元素分析装置，通入足量氧气使之完全燃烧，将生成的气体依次通过CaCl2管（A）和碱石灰管（B），测得A管增重2.16g，B管增重9.24g。已知该有机物对氢气的相对密度为54，试求该有机物的分子式。

3． 商余法

用相对分子质量除以12，商为碳原子数，余数为氢原子数。

如：某有机物C的相对分子质量为78，则C的分子式为

某有机物D的相对分子质量为72，则D的分子式为 （三）分子结构的鉴定 1．鉴定方法

鉴定有机物分子结构的方法有物理方法和化学方法．化学方法主要是通过特征反应来鉴别 ．鉴定有机物分子结构的物理方法主要有质谱、紫外光谱、 、 ． 2．红外光谱

用红外线照射有机物时，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，在红外光谱上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种 或 的信息． 3．核磁共振氢谱