第四节研究有机化合物的一般步骤和方法(第二课时)

第四节研究有机化合物的一般步骤和方法车琳第一课时教学内容：分离、提纯，相对分子质量的测定教学目标1、知识与技能（1）、初步了解研究有机化合物的一般步骤；初步学会分离、提纯有机物的常规方法（蒸馏法与重结晶法）（2）、知道如何确定有机物的元素组成，学会运用最简式法和直接法确定有机物分子式（3）、知道现代物理方法在测定有机物的元素组成、相对分子质量中的应用2、过程与方法（1）、通过研究有机化合物的一般步骤和方法的学习，进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法，提高自主学习能力。

（2）、体验有机物组成的研究过程，学习科学探究方法，提高科学探究能力，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神。

（3）、在探究中，尝试运用观察、实验与查阅资料等手段获取信息，并运用比较、归纳等方法对信息进行加工，能对自己的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习能力。

3、情感态度与价值观（1）、从科学家探索组成的过程，体验科学探究的艰辛和喜悦，养成良好的科学态度和形成正确的价值观。

（2）、感受现代物理学及计算机技术对有机化学发展的推动作用，体验严谨、求实的有机化合物研究过程。

（3）、体会逻辑严谨的思维美、解题的格式美。

教学重点：①蒸馏、重结晶等分离提纯有机物的实验操作②通过具体实例了解某些物理方法如何确定有机化合物的相对分子质量③确定有机化合物实验式、相对分子质量、分子式的有关计算教学难点：确定有机物相对分子质量教学策略：实验—讨论—交流教学进程【课前研读】（提示：请同学课前务必完成！）一、研究有机化合物的一般步骤与方法步骤方法（二）、分离提纯方法1、怎样的混合物适合用蒸馏法分离？2、怎样的混合物适合用重结晶法分离？3、怎样的混合物适合用萃取法分离？（三）相对分子质量的测定——质谱法（参考教材内容，弄清质谱仪原理，熟悉质荷比。

建议同学上网学习）思考：质荷比是什么？如何读谱以确定有机物的相对分子质量？【课堂讨论】（争做课堂主人！）（一）、预习检查，或预习演说（5分钟）（二）、问题引入（5分钟）从天然资源中提取有机物成分，首先得到的是含有有机物的粗品。

第四节研究有机化合物的一般步骤和方法第2课时第一章认识有机化合物第四节研究有机化合物的一般步骤和方法第2课时二、元素分析与相对分子质量的测定1.元素分析：李比希法→现代元素分析法现代元素分析仪“李比希元素分析法”的原理：用无水CaCl2吸收H2O,确定H元素的质量，用KOH浓溶液吸收CO2确定碳元素的质量，C，H两元素的质量和与样品质量比较，计算出O元素的质量，得出实验式。

例1、5.8 g某有机物完全燃烧，生成CO2 13.2 g , H2O 5.4 g 。

含有哪些元素? [练习1]某含C、H、O三种元素组成的未知有机物A，经燃烧分析实验测定该未知物中碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数为13.14%。

（1）试求该未知物A的实验式（分子中各原子的最简单的整数比）。

（2）若要确定它的分子式，还需要什么条件？二、元素分析与相对分子质量的测定确定有机化合物的分子式的方法：[方法一] 由物质中各原子（元素）的质量分数→ 各原子的个数比(实验式)→由相对分子质量和实验式→ 有机物分子式[方法二] 1 mol物质中各原子（元素）的质量除以原子的摩尔质量→ 1 mol物质中的各种原子的物质的量→ 有机物分子式例2、实验测得某碳氢化合物A中，含碳80%、含氢20%，求该化合物的实验式。

又测得该化合物的相对分子质量是30，求该化合物的分子式。

解法一解法二二、元素分析与相对分子质量的确定思考：确定相对分子质量的方法有哪些？（1）M = m/n （2）M1 = DM2 (D为相对密度) （3）M = 22.4 L/mol · ρg/L=22.4ρg/mol (标况下气体) （4）质谱法2、相对分子质量的确定——质谱法测定相对分子质量的方法很多，质谱法是最精确、最快捷的方法。

有机物高能电子束轰击带电的碎片的质荷比“碎片” 分子确定结构质荷比：碎片的相对质量（m）和所带电荷（e-）的比值质谱法作用：测定相对分子质量（由于分子离子的质荷比越大，达到检测器需要的时间最长，因此谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量）[练习2]某有机物的结构确定：①测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%, 则其实验式是。

探究案课 题： 研究有机化合物的一般步骤和方法(第二课时)【学习目标】：1. 理解有机物元素分析与相对分子质量的测定2. 掌握有机物分子式的确定方法【学习重点难点】：1.理解有机物元素分析与相对分子质量的测定2.掌握有机物分子式的确定方法探究一、元素分析与相对分子质量的测定1、元素分析（燃烧法）元素定量分析的原理：将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式。

以便于进一步确定其分子式。

例1某含C 、H 、O 三种元素的未知物A 经燃烧分析实验测定该未知物碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数为13.14%，试求（1）该未知物的实验式。

（2）若要确定它的分子式，还需要什么条件？[练习1]燃烧某有机物A 1.50g ，生成1.12L （标准状况）2CO 和0.05mol O H 2。

已知该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04，求该有机物的分子式。

【小结】确定分子式的方法(1)实验式法 由各元素的质量分数→求各元素的原子个数之比(实验式)→相对分子质量→求分子式。

(2)物质的量关系法 由密度或其他条件→求摩尔质量→求1mol 分子中所含各元素原子的物质的量→求分子式。

（标况下M=dg/cm3×103·22.4L/mol ）(3)化学方程式法 利用化学方程式求分子式。

(4)燃烧通式法 利用通式和相对分子质量求分子式。

由于x 、y 、z 相对独立，借助通式进行计算，解出x 、y 、z ，最后求出分子式。

【课堂检测】1.125℃时，1L某气态烃在9L氧气中充分燃烧反应后的混合气体体积仍为10L（相同条件下），则该烃可能是( )A. CH4B. C2H4C. C2H2D.C6H62.一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共10g，混合气密度是相同状况下H2密度的12.5倍，该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时，试剂瓶总质量增加了8.4g，组成该混合气体的可能是( )A. 乙烯和乙烷B. 乙烷和丙烯C. 甲烷和乙烯D. 丙稀和丙烷3.室温下，一气态烃与过量氧气混合完全燃烧，恢复到室温，使燃烧产物通过浓硫酸，体积比反应前减少50mL，再通过NaOH溶液，体积又减少了40mL，原烃的分子式是( )A. CH4B. C2H4C. C2H6D.C3H84.使乙烷和丙烷的混合气体完全燃烧后，可得CO2 3.52 g，H2O 1.92 g，则该混合气体中乙烷和丙烷的物质的量之比为( )A.1∶2B.1∶1C.2∶3D.3∶45.25℃某气态烃与O2混合充入密闭容器中，点燃爆炸后又恢复至25℃，此时容器内压强为原来的一半，再经NaOH溶液处理，容器内几乎成为真空。

研究有机化合物的一般步骤和方法
第一课时
【引入】师：我们已经知道，有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。

那么，该怎样对有机物进行研究呢？一般的步骤和方法是什么？这就是我们这节课将要探讨的问题。

【板书】第四节研究有机化合物的一般步骤和方法
师：从天然资源中提取有机物成分，首先得到的是含有有机物的粗品。

在工厂生产、实验室合成的有机化合物也不可能直接得到纯净物，得到的往往是混有未参加反应的原料，或反应副产物等的粗品。

因此，必须经过分离、提纯才能得到纯品。

如果要鉴定和研究未知有机物的结构与性质，必须得到更纯净的有机物。

下面是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤：
【板书】
师：首先我们结合高一所学的知识了学习第一步——分离和提纯。

【板书】一、分离、提纯
师：提纯混有杂质的有机物的方法很多，基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离。

接下来我们主要学习三种分离、提纯的方法。

【板书】1、蒸馏
师：蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。

当液态有机物含有少量杂质，而且该有机物热稳定性较强，与杂质的沸点相差较大时（一般约大于30ºC），就可以用蒸馏法提纯此液态有机物。

【演示实验1-1】含有杂质的工业乙醇的蒸馏。

一、元素分析与相对分子质量的测定 1、定性分析：一般用燃烧法确定有机物的元素组成，燃烧后，C 生成H 生成 等2、定量分析：将一定量的有机物燃烧并确定各产物的质量，从而推算3、用质谱法测定有机物的相对分子质量原理：用 轰击样品分子，使该分子失去电子变成带正电荷的 。

分子离子和碎片离子各自具有不同的相对质量，它们在磁场的作用下到达检测器的时间因 不同而先后有别，其结果被记录为质谱图。

用到的荷质比是指分子离子和碎片离子的相对分子质量与其 的比值。

二、分子结构的鉴定：1、用红外光谱法初步判断有机物中含有何种化学键或官能团。

其原理：不同的吸收频率不同，在红外光谱图上处于不同的位置。

2、用核磁共振氢谱测定有机物中氢原子的种类和数目，其原理：处于不同化学环境中的氢原子在谱图上出现 位置不同，而且吸收峰的面积与氢原子数目成正比即从核磁共振氢谱图上可以推知该有机物有1、由碳、氢、氧3种元素组成的有机物，每个分子由12个原子组成，各原子核内的质子之和为34，完全燃烧2mol 该有机物生成二氧化碳和水时需氧气9mol ，则该有机物的分子式为 ，写出其可能的各种结构简式 、 、。

I第四节研究有机化合物的一般步骤和方法 第二课时能确定有机物的分子式。

1．能够快速、微量、精确的测定相对分子质量的物理方法是（）A．质谱B．红外光谱C．紫外光谱D．核磁共振谱2．通过核磁共振氢谱可以推知（CH3）2CHCH2CH2OH有多少种化学环境的氢原子（）A．6 B．5 C．4 D．33．某化合物有碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图有C－H键、O－H键、C－O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是（）A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH（OH）CH3C．CH3CH2CH2OH D．CH3CH2CH2O4.相同质量的下列脂肪烃，在空气中充分燃烧产生二氧化碳最多的是（）A．C2H4B．C3H6 C．C4H10D．C6H65．甲烷和乙烯的混合气体20 mL，完全燃烧需45 mL氧气（同温同压下），则此混合气体中甲烷和乙烯的体积比是（）A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶16．若1 mol某气态烃C x H y完全燃烧，需用3 mol O2，则（）A．x ＝2，y ＝2 B．x ＝2，y ＝4C．x ＝3，y ＝6 D．2＝3，y＝87．某有机物在氧气中充分燃烧，生成的CO2和H2O的物质的量之比为1:2 （）A．分子中C、H、O个数之比为1:2:3 B．分子中C、H个数之比为1:4C．分子中可能含有氧原子D．此有机物的最简式为CH48．A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。