科学家怎样研究有机物教案

《科学家怎样研究有机物》学历案有机物，这个在我们生活中无处不在的“神秘嘉宾”，从我们吃的食物到穿的衣物，从药物到材料，都离不开它的身影。

那科学家们究竟是怎样揭开有机物的神秘面纱，深入研究它们的呢？让我们一起踏上探索之旅。

一、分离和提纯有机物要研究有机物，首先得把它们从复杂的混合物中分离出来，并提纯到足够纯净的程度。

这就像是在一堆五颜六色的珠子里，挑出我们想要的那颗纯色的珠子，还得把它擦得亮晶晶的。

常见的分离方法有蒸馏、萃取、重结晶等。

蒸馏，利用有机物的沸点差异，让它们在不同的温度下变成气体，从而实现分离。

比如从石油中分离出各种不同的馏分，像汽油、柴油等。

萃取呢，则是利用有机物在不同溶剂中的溶解性差异。

就好比把糖溶解在水里，然后用另一种不溶解糖但能和水混合的液体，把水里的糖“抢”过来。

重结晶则是通过改变温度，让有机物在溶剂中的溶解度发生变化，从而实现提纯。

科学家们在选择分离和提纯方法时，会根据有机物的性质，如沸点、溶解性等，以及混合物的组成，精心挑选最合适的方法，确保得到高纯度的有机物，为后续的研究打下坚实的基础。

二、确定有机物的实验式和分子式当我们拿到纯净的有机物后，接下来就要搞清楚它的组成了。

这就像是了解一个人的基本信息，知道他由哪些“元素”构成。

首先通过燃烧法来确定有机物中碳、氢、氧等元素的质量分数。

把有机物放在氧气中充分燃烧，然后测量生成的二氧化碳和水的质量，通过计算就能得出这些元素的比例。

有了元素的比例，就能得出实验式。

但实验式只是一个最简比例，要确定分子式，还需要知道有机物的相对分子质量。

测定相对分子质量的方法有很多，比如质谱法。

质谱仪就像是一个超级精准的“秤”，能够称出有机物分子的质量，从而帮助科学家确定分子式。

三、研究有机物的结构知道了有机物的组成，接下来就要探索它的结构了，这可是研究有机物的关键一步。

红外光谱可以告诉我们有机物分子中含有哪些官能团。

官能团就像是有机物的“招牌”，通过红外光谱的分析，就能知道这个有机物具有什么样的“招牌动作”。

《科学家怎样研究有机物》导学案一、学习目标1、了解科学家研究有机物的一般方法和步骤。

2、理解分离、提纯有机物的常用方法及原理。

3、掌握有机物元素定性分析和定量分析的方法。

4、理解有机物分子结构确定的流程和方法。

二、学习重难点1、重点（1）分离、提纯有机物的常用方法。

（2）有机物元素定性和定量分析的方法。

（3）确定有机物分子结构的方法。

2、难点（1）理解各种研究方法的原理和应用。

（2）综合运用多种方法确定有机物的分子结构。

三、知识梳理（一）研究有机物的一般步骤首先，要获取纯净的有机物样品，这就需要对有机物进行分离和提纯。

然后，对有机物进行元素分析，确定其组成元素及各元素的质量分数。

接着，通过测定相对分子质量，结合元素分析的结果，确定有机物的实验式。

再进一步通过波谱分析等方法确定有机物的分子结构，从而得出有机物的结构式。

（二）分离、提纯有机物1、蒸馏适用于分离和提纯液态有机物，要求有机物与杂质的沸点相差较大。

例如，分离乙醇和水的混合物，由于乙醇的沸点约为 78℃，水的沸点为 100℃，沸点相差较大，可通过蒸馏的方法分离。

2、重结晶适用于溶解度随温度变化差异较大的固态有机物的提纯。

操作步骤包括：加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤洗涤、干燥。

例如，提纯粗苯甲酸，由于苯甲酸在水中的溶解度随温度升高而增大，可利用重结晶的方法进行提纯。

3、萃取利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。

萃取剂的选择要遵循与原溶剂互不相溶、溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度、萃取剂与溶质不反应等原则。

例如，用四氯化碳从碘水中萃取碘。

（三）元素分析1、定性分析确定有机物中所含元素的种类。

通常将有机物在氧气中充分燃烧，然后通过检测燃烧产物来确定元素种类。

例如，燃烧后生成二氧化碳和水，说明有机物中一定含有碳和氢元素，可能含有氧元素。

2、定量分析确定有机物中各元素的质量分数。

常用的方法有李比希氧化产物吸收法，即将有机物燃烧后的产物依次通过无水氯化钙吸收水，碱石灰吸收二氧化碳，然后分别称重，计算出碳、氢元素的质量分数，再根据有机物的相对分子质量计算出氧元素的质量分数。

1.2.2科学家怎样研究有机物（第2课时 有机化合物组成、结构及有机化学反应的研究）一、教学目标1.了解研究有机化合物组成的意义及常用方法，并能够利用燃烧法确定有机物的最简式。

2.知道李比希提出的基团理论，能认识并正确书写有机物中常见的基团。

3.会应用1H 核磁共振谱图分析简单有机物的结构，知道核磁共振波谱法、红外光谱法、质谱法在研究有机物结构中的应用。

二、教学重难点重点：1.能够利用燃烧法确定有机物的最简式；难点：会应用核磁共振波谱法、红外光谱法、质谱法分析简单有机物的结构。

三、教学方法实验探究法、总结归纳法、分组讨论法等四、教学过程【导入】展示测定有机化合物结构的基本流程首先需定性分析有机物的组成元素【讲解】一、有机化合物组成的研究1．定性分析有机物的组成元素(1)一般测定方法——燃烧法各元素对应的燃烧产物：C→CO 2；H→H 2O ；S→SO 2；N→N 2。

注意：（不能确定O 元素是否存在）(2)其他测定方法——钠融法、铜丝燃烧法①钠融法可定性分析有机物中是否存在氮、氯、溴、硫等元素。

①铜丝燃烧法可定性分析有机物中是否存在卤素。

将一根纯铜丝加热至红热，蘸上样品，放在火焰上灼烧，若存在卤素，火焰呈绿色。

【讲解】2．定量分析有机物中各元素的质量分数(李比希定量分析)(1)测定原理①先用红热的CuO 作氧化剂，将仅含C 、H 、O 元素的有机物氧化，然后分别用高氯酸镁和烧碱石棉剂吸收生成的H 2O 和CO 2。

①根据吸收前后的质量变化即可算出反应生成的H 2O 和CO 2的质量，从而确定有机物中C 和H 的质量，剩余则为O 的质量。

①最后计算确定有机物分子中各元素的质量分数，求出有机化合物的最简式(实验式)。

(2)有机物最简式(实验式)与分子式的关系分子式＝(最简式)n 。

【讲解】(1)李比希定量分析法中的高氯酸镁可用浓H 2SO 4或无水CaCl 2替代；烧碱石棉剂可用碱石灰或NaOH 溶液替代。

第二单元科学家怎样研究有机物-苏教版选修有机化学基础教案一、引言有机化学是一门研究碳基化合物的化学课程。

由于有机化合物结构的复杂性和种类的繁多性，有机化学的研究成为了现代化学研究的一个重要分支。

化学研究的过程不仅仅考验科学家在实验室的技能，还需要科学家具备深入思考和勇于探索的精神。

我们今天要探讨的就是科学家在研究有机化合物时所使用的方法和技能。

二、科学家如何研究有机物1. 有机合成法有机合成法是研究有机物最基本的方法之一。

它是通过化学反应来制备、合成有机化合物。

有机合成法的方法很多，其中最常用的方法是加热、溶剂沉淀、电解等。

科学家在实验过程中需要注意实验条件、反应用量和反应温度等因素。

除此之外，还有两种常用的合成方法。

一种是酯交换反应，也叫酯化反应。

这种反应可以通过酸催化或是碱催化来实现。

另一种是加成反应，也叫居里反应。

这种反应可以通过添加不同的试剂和催化剂来实现。

2. 分离纯化法在有机化学研究中，很多化合物是复杂的混合物，科学家需要通过分离纯化法来提取出他们所需要的化合物。

分离纯化法通常包括蒸馏、萃取、结晶、凝固和过滤等方法。

在实验中，科学家需要根据所得到样品的特点，选择合适的分离纯化方法。

3. 光谱分析法光谱分析法是研究有机物的一种常用方法，包括核磁共振光谱(NMR)、红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV-Vis)、X射线光电子能谱(XPS)等。

这些光谱技术可以帮助科学家确认分子结构和化学键的类型。

其中，核磁共振光谱是研究有机化合物最常用的方法，它是一种通过核磁共振现象来表征化合物结构的技术。

科学家利用这种技术可以得到各原子之间的关系和化学键的类型。

当然，核磁共振仪的操作也需要一定的技巧和经验。

4. 其他方法在有机合成过程中，还有一些其他的方法也很重要。

比较常见的有氧化、还原、酸碱反应和烷基化等。

这些方法都需要科学家有一定的实验技能和反应知识。

三、结论有机化学是一门和研究生命科学、药物合成等领域密切相关的学科。

高中化学专题1认识有机化合物第二单元科学家怎样研究有机物教案苏教版选修5第二单元 科学家怎样研究有机物[明确学习目标] 1.知道有机化合物组成的研究方法，学会如何确定最简式。

2.知道有机化合物结构的研究方法及李比希提出的“基团理论”。

3.知道研究有机反应机理的基本方法和有机化学反应的研究内容。

一、有机化合物元素组成的研究 1．常见方法 (1)李比希燃烧法①将某有机物在O 2中充分燃烧后，各元素对应的燃烧产物： C→□01CO 2；H→□02H 2O ；N→N 2；S→□03SO 2。

②若将有机物完全燃烧，生成物只有□04H 2O(使无水CuSO 4变蓝)和CO 2(使澄清石灰水变浑浊)，则该有机物中一定含有的元素是□05C 、H ，可能含有的元素是□06O 。

③判断是否含氧元素，可先求出产物CO 2和H 2O 中C 、H 两种元素的质量和，再与有机物的质量比较，若二者相等，则说明原有机物中不含氧元素，否则有机物中含有氧元素。

(2)钠融法：确定有机物中是否存在□07氮、□08氯、□09溴、□10硫等元素。

(3)铜丝燃烧法：定性确定有机物中是否存在□11卤素。

用红热的铜丝蘸上试样灼烧时，若含卤素则火焰为□12绿色。

2．元素分析仪(1)工作原理：使有机化合物充分燃烧，再对□13燃烧产物进行自动分析。

(2)特点二、有机化合物结构的研究 1．有机化合物的结构(1)在有机化合物分子中，原子主要通过□01共价键结合在一起。

原子之间□02结合方式或□03连接顺序的不同导致了所形成物质在性质上的差异。

(2)1831年，德国化学家□04李比希提出了“基团理论”。

常见的基团有：羟基(□05—OH)，醛基(□06—CHO)，羧基(□07—COOH)，氨基(□08—NH 2)，烃基(□09—R)等，它们有不同的结构和性质特点。

2．测定有机化合物结构的分析方法 (1)核磁共振法 在1H 核磁共振谱中：①特征峰的个数就是有机物中不同化学环境的氢原子的□10种类； ②特征峰的面积之比就是不同化学环境的氢原子的□11个数比。

《科学家怎样研究有机物》导学案一、学习目标1、了解科学家研究有机物的一般方法和步骤。

2、掌握分离、提纯有机物的常用方法及原理。

3、理解有机物元素组成的确定方法。

4、理解有机物分子结构的确定方法，包括化学方法和物理方法。

二、学习重难点1、重点（1）有机物分离、提纯的常用方法。

（2）有机物元素组成和分子结构的确定方法。

2、难点（1）确定有机物分子结构的物理方法，如红外光谱、核磁共振氢谱等的原理及应用。

（2）综合运用多种方法研究有机物的结构。

三、知识梳理（一）研究有机物的一般步骤研究有机物的一般步骤通常包括：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定分子结构。

（二）分离、提纯有机物1、蒸馏（1）适用范围：常用于分离、提纯液态有机物。

（2）条件：有机物热稳定性较强；有机物与杂质的沸点相差较大（一般约大于 30℃）。

2、重结晶（1）适用范围：常用于提纯固态有机物。

（2）选择溶剂的原则：①杂质在此溶剂中溶解度很小或很大，易于除去。

②被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受温度的影响较大。

3、萃取（1）萃取原理：利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。

（2）萃取剂的选择：①与原溶剂互不相溶。

②溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。

③萃取剂与溶质不反应。

（三）确定有机物的实验式1、元素分析（1）定性分析：确定有机物中所含元素的种类。

（2）定量分析：确定有机物中各元素的质量分数。

2、计算实验式通过元素分析得到各元素的质量分数后，计算各元素原子的个数比，从而确定实验式。

（四）确定有机物的分子式1、相对分子质量的测定（1）质谱法：通过测定质荷比，确定相对分子质量。

（2）其他方法：根据标准状况下气体的密度、相对密度等计算相对分子质量。

2、计算分子式根据实验式和相对分子质量，计算出分子中各原子的实际个数，从而确定分子式。

（五）确定有机物的分子结构1、化学方法（1）利用特征反应鉴定官能团。

1.2.1科学家怎样研究有机物（第1课时有机化合物的分离、提纯）一、教学目标1.通过对蒸馏法、萃取法的实验原理和基本操作的学习，认识科学探究过程的步骤，学会设计科学探究方案，培养严谨的科学态度和科学的思维方式。

2.结合常见有机化合物分离、提纯方法的学习，能根据有机化合物性质的差异选择有机化合物分离、提纯的正确方法。

二、教学重难点重点：有机化合物分离、提纯方法及注意事项难点：有机化合物分离、提纯方法及注意事项三、教学方法实验探究法、总结归纳法、分组讨论法等四、教学过程【导入】直接导入：人类对有机化合物的研究经历了“从天然的动植物中提取、分离出一些纯净物”到“研究有机化合物的组成、结构、性质和应用”，再到“根据需要对有机化合物分子进行设计和合成”等不同的发展阶段。

目前，有机化学在不同领域与其他学科相融合，开辟出了新的更为广阔的研究空间。

【讲解】研究有机化合物的一般过程主要步骤：分离、提纯有机化合物，研究有机化合物的组成、结构、性质和应用，对有机化合物分子进行设计和合成。

其中：分离、提纯有机化合物基本原理都是利用被提纯物与杂质性质的差异达到分离的目的【问】有机化合物的分离、提纯原则是什么？【生】①不增、不减、易分离、易复原①方法简便易行①途径最佳（步骤少、转化率高、无副产物等）【讲解】化学方法：一般是加入或通过某种试剂进行化学反应物理方法：利用有机物与杂质物理性质差异进行分离有机物分离的常用物理方法包括：重结晶、萃取、分液、蒸馏。

【讲解】重结晶(1)概念：将混合物中第一次结晶得到的晶体溶于一定量的溶剂中，再进行蒸发(或冷却)、结晶、过滤，如此的多次操作称为重结晶。

(2)重结晶除去杂质的原理利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同，或在同一溶剂中不同的温度时的溶解度不同，而将杂质除去。

(3)重结晶法除去杂质的“六”步选择恰当的溶剂―→溶解固体或加热溶液制得饱和溶液―→除去杂质，常用热过滤―→晶体析出，常用冷却结晶―→晶体的收集与洗涤，抽滤能加快过滤速度，用少量干净的溶剂洗涤―→干燥晶体：常用的干燥方法有晾干、干燥器干燥、恒温减压干燥等【展示】重结晶法提纯含有少量氯化钠和泥沙杂质的苯甲酸【问】选择溶剂的条件是什么？【生】杂质在此溶剂中溶解度很小或很大被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受温度的影响较大【讲解】操作步骤加热溶解，趁热过滤，冷却结晶【问】1、溶解粗苯甲酸时加热的作用是什么？【生】增大苯甲酸在水中的溶解度【问】2、趁热过滤的目的是什么？【生】温度高，苯甲酸不易析出【问】3、实验操作中多次使用了玻璃棒，分别起到哪些作用？【生】溶解时加速溶解、过滤和洗涤时引流【问】4、如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净？【生】取最后一次洗涤液少许与试管中，加入硝酸银溶液后，无明显现象，说明氯化钠已经除净。

科学家怎样研究有机物教案-(3份)-苏教版1------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx第二单元科学家怎样研究有机物第二课时三维目标知识与技能1、了解常见基团和官能团的主要结构及化学性质。

2、学会利用核磁共振图谱,辨认简单有机物分子。

3、能辨别简单的手性有机物分子。

4、知道可用红外光谱、质谱和紫外光谱研究有机物的结构。

过程与方法1、通过科学探究学习官能团的化学性质。

2、通过科学仪器和科学方法有机物分子的结构情感、态度与价值观通过介绍科学仪器及科学方法,激发学生对化学的学习兴趣，并培养他们严谨的科学态度。

教学重点1、常见基团和官能团的主要结构及化学性质2、能看懂简单的核磁共振谱图教学难点常见基团和官能团的主要结构及化学性质教学过程(引入)回顾必修２中碳原子的成键特点引出对有机物的结构的研究【板书】二、有机物结构的研究在有机物分子中,原子主要通过共价建结合在一起。

分子中的原子之间可能存在多种结合方式或连接顺序,原子之间结合方式或连接顺序的不同导致了所形成物质在性质上的差异,因此，分子式相同的物质，其结构可能不同，性质也可能不同。

【板书】1 有机物中的基团有机物中的基团具有不同的结构和性质,它们是不带电的。

【介绍】李比希对“基团”概念的贡献；学生阅读教材P７【学生活动】【教师总结并板书】例如：—CＯＯH具有酸性－NH2具有碱性有机物的性质可以看作是各种基团性质的加和。

【板书】2 有机物中基团种类的确定——红外光谱法红外光谱是利用有机物分子中不同基团的特征吸收频率不同，测试并记录有机物对一定波长范围的红外光谱吸收情况.它可以初步判断该有机物中含有那些基团．【例如】下图是乙醇的红外光谱图:３核磁共振谱图-—确定有机物的结构在核磁共振分析中，最常见的是对有机化合物的1H核磁共振谱（１H-NMＲ)进行分析。

科学家怎样研究有机物教案教案：科学家如何研究有机物第一部分：教学目标1.了解有机物的定义和特点。

2.掌握科学家研究有机物的方法和技术。

3.能够分析和解释有机物研究的结果。

第二部分：教学内容A.有机物的定义和特点1.有机物的定义：含有碳元素的化合物。

2.有机物的特点：可以与其他元素形成共价键，有较高的燃烧热，通常是液体或固体，不溶于水。

B.科学家研究有机物的方法和技术1.分离和提纯有机物a.蒸馏：根据不同的沸点来分离液体有机物。

b.结晶：利用溶解度差异来获得纯净固体有机物。

2.确定有机物的结构和性质a.紫外-可见光谱分析：通过测量有机物在紫外光和可见光范围的吸收和发射来确定其结构和化学键。

b.红外光谱分析：通过测量物质对红外光的吸收来确定有机物的官能团和化学键。

c.质谱分析：通过测量有机物中离子的质量-电荷比来确定分子的质量和结构。

d.核磁共振波谱分析：通过测量有机物中原子核在磁场中的共振来确定原子核的类型、数量和化学环境。

3.研究有机反应a.合成有机化合物：通过控制反应条件和选择适当的反应物，合成新的有机化合物。

b.观察和记录反应的变化：通过实验室观察和记录反应的颜色、气体的产生等变化来了解反应机理。

第三部分：教学过程A.有机物的定义和特点1.向学生简单地解释有机物的定义和特点，并与无机物做对比。

B.科学家研究有机物的方法和技术1.分离和提纯有机物a.让学生在实验室中进行简单的蒸馏实验，并观察分离液体有机物的过程。

b.给学生展示结晶过程，并让他们尝试用该方法提纯固体有机物。

2.确定有机物的结构和性质a.向学生介绍紫外-可见光谱分析的原理，展示分析仪器并解释数据结果。

b.展示红外光谱分析仪器，并让学生观察和解释有机物的红外光谱图。

c.向学生介绍质谱分析和核磁共振波谱分析的原理，并给出实例进行讨论。

3.研究有机反应a.将学生组织成小组，让他们设计和合成一个新的有机化合物，并记录反应过程和结果。

b.组织学生讨论他们观察到的有机反应，并解释反应机理。